波尔共振实验报告
大学生波尔共振仪实验报告
大学生波尔共振仪实验报告一、实验目的本实验旨在通过使用波尔共振仪，探究原子核磁共振的原理和应用，并学习实验仪器的使用方法。
二、实验原理1. 原子核磁共振的原理原子核磁共振是指当原子核处于外加磁场中时，通过吸收或发射辐射能级间的能量差的现象。
原子核在磁场中会产生自旋角动量，而不同的原子核具有不同的自旋量子数。
当外加磁场的能级间距与自旋角动量的的频率匹配时，会发生共振吸收或发射现象。
2. 波尔共振仪的原理波尔共振仪是一种用于测量原子核磁共振的仪器。
它通过加在待测样品上的射频电磁场和恒定磁场，使样品中的原子核发生共振吸收或发射现象，并通过探测电路将信号转换为电压信号进行测量。
三、实验步骤1. 加样将待测样品（如氢氧化钠溶液）注入样品管中，并将样品管放置在波尔共振仪的仪器槽中。
2. 调整磁场调整波尔共振仪上的磁场强度，使其与待测样品的共振频率匹配。
根据样品的特性和磁场强度的不同，调整频率区间，并逐渐逼近共振频率。
3. 测量信号通过波尔共振仪上的探测电路，将吸收或发射的信号转换为电压信号。
调整探测器的灵敏度，确保测量的信号质量。
4. 记录数据记录实验测得的原子核磁共振的频率和电压信号。
可以通过改变样品的浓度、温度等条件，观察其对共振频率和信号强度的影响。
四、实验结果与分析通过实验测量，我们得到了不同条件下原子核磁共振的频率和电压信号。
通过对数据的分析，我们可以得出以下结论：1. 不同样品的原子核磁共振频率不同，这是由于不同原子核的自旋量子数和能级分布不同所致。
例如，氢原子核的共振频率为常见的400 MHz 左右，氟原子核的共振频率则为常见的200 MHz左右。
2. 原子核磁共振的信号强度与样品的浓度、温度等因素有关。
当样品浓度较低或温度较高时，信号强度会减弱。
这是由于原子核在高浓度或低温条件下，由于相互作用引起的线宽增大，从而使信号质量变差。
五、实验总结通过本次实验，我们深入了解了原子核磁共振的原理和应用，并学习了波尔共振仪的使用方法。
大物实验报告-波尔共振仪
实验报告：波尔共振仪实验一、摘要实验简介&意义：振动是自然界的基本运动形式之一，简谐振动是最简单最基本的振动。
而借助波尔共振仪，则可以研究阻尼振动及受迫振动的基本规律。
实验目的：（1）学习测量振动系统基本参量的方法。
（2）观察共振现象，研究波尔共振仪摆轮受迫振动的幅频特性和相频特性。
（3）观测不同粘滞阻尼对受迫振动的影响。
关键词：波尔共振仪，阻尼振动，受迫振动二、实验原理共振仪的摆轮与弹簧组成了一个扭转振动系统，假定弹簧刚度系数和摆轮转动惯量均不变，并认为只存在与角速度成正比的粘滞阻尼这一种阻尼作用，阻尼为零时，振动系统满足运动方程d2θdt2+ω02θ=0（1）如果有粘滞阻尼力矩，则满足运动方程d2θdt2+2ζω0dθdt+ω02θ=0（2）当阻尼比0≠ζ<1时，系统进行振幅不断衰减的振动，解方程可得出阻尼振动周期为T d =T/√1−ζ2当共振仪电机带动偏心轮转动时，可以证明，弹簧支座一阶近似下作简谐角振动，满足方程α(t)=αm cosωt，αm为摇杆摆幅。
这时摆轮的运动方程为J d2θdt2+γdθdt+kθ=kαm cosωt（3）等效于受周期性外力矩作用的受迫振动。
稳态解的振幅和相位差分别为θm=√(1−ωω02)2+(2ζωω0)2(4)φ=arctan(2ζωω0)(1−ω2ω02)(5)三、实验仪器&实验步骤实验仪器：波耳共振仪，包括：（1）振动系统：A&B（2）激振装置：电机&E、M （3）相位角测量装置：F&闪光灯（4） 电磁阻尼系统：K 实验步骤：1、最小阻尼时测定摆轮振动周期T dj 与振幅θj 的关系将阻尼开关置于0档，，周期选择档置于10位置，每按一次复位按钮，读取显示的10个周期平均值并记录10个周期中首尾两次的振幅，求出平均值，在30~150°范围内测量6组数据。
2、测量最小阻尼比周期选择置于1位置，拨动摆轮至起始角为120-180°，松开使其自由摆动，对每K 个周期读取一次振幅值θj ，由等间隔振幅值求对数缩减，进而求出阻尼比。
波尔共振实验报告总结
波尔共振实验报告总结
波尔共振是一种重要的光学现象，它在原子物理学和光谱学中有着重要的应用。
在本次实验中，我们对波尔共振进行了深入的研究和实验，得到了一些有意义的结果。
首先，我们搭建了实验装置，准备工作十分繁琐，需要精确的调试和仪器的精
密校准。
在实验过程中，我们发现了一些问题，比如光源的稳定性、光路的调整等，但通过不懈的努力和团队合作，我们最终克服了这些困难，顺利完成了实验。
在实验过程中，我们测量了不同频率下的共振曲线，并对实验数据进行了分析。
通过分析数据，我们得出了一些结论，首先，共振频率与原子的能级结构有着密切的关系，这与波尔理论的预测是一致的；其次，共振峰的宽度与原子的寿命有关，这为我们提供了一些关于原子内部结构的重要信息；最后，我们还发现了一些未知的现象，需要进一步的研究和探索。
总的来说，本次实验取得了一些有意义的成果，但也存在一些不足之处，比如
实验装置的稳定性、数据的准确性等，这些都需要我们在今后的工作中加以改进和完善。
通过本次实验，我们对波尔共振有了更深入的理解，也为我们今后的研究工作提供了一些重要的参考和启发。
在今后的工作中，我们将进一步深入研究波尔共振的原理和应用，不断提高实
验技术水平，争取取得更加丰富和有意义的成果。
相信通过我们的不懈努力和团队合作，一定能够取得更加显著的成绩，为科学研究和技术发展做出更大的贡献。
总之，波尔共振实验报告总结，本次实验为我们提供了一次宝贵的学习和锻炼
机会，也为我们今后的科研工作指明了方向和目标。
我们将继续努力，不断提高自身的科研能力，为科学事业的发展贡献自己的力量。
利用波尔共振仪研究受迫振动实验报告
利用波尔共振仪研究受迫振动实验报告一、实验目的1、观察摆轮的自由振动、阻尼振动和受迫振动现象。
2、研究不同阻尼力矩对受迫振动的影响，并测定阻尼系数。
3、研究受迫振动的幅频特性和相频特性，观察共振现象，测定受迫振动的共振频率和共振振幅。
二、实验仪器波尔共振仪，包括振动系统、电磁阻尼系统、电机驱动系统、光电计数系统和智能控制仪等部分。
三、实验原理1、自由振动无阻尼的自由振动方程为：＄m\frac{d^2\theta}｛dt^2}＝k\theta$，其中$m$为摆轮的转动惯量，＄k$为扭转弹性系数，＄＼theta$为角位移。
其解为：＄＼theta ＝ A\cos(＼omega_0 t ＋＼varphi)＄，其中$＼omega_0 ＝＼sqrt{＼frac{k}｛m}｝＄为固有角频率，＄A$和$＼varphi$为初始条件决定的常数。
2、阻尼振动考虑阻尼时，振动方程为：＄m\frac{d^2\theta}｛dt^2} ＋b\frac{d\theta}｛dt} ＋ k\theta ＝ 0$，其中$b$为阻尼系数。
根据阻尼的大小，可分为三种情况：小阻尼：＄＼omega ＝＼sqrt{＼omega_0^2 ＼frac{b^2}｛4m^2}｝＄，振动逐渐衰减。
临界阻尼：振动较快地回到平衡位置。
大阻尼：不产生振动。
3、受迫振动在周期性外力矩$M ＝ M_0\cos\omega t$作用下，振动方程为：＄m\frac{d^2\theta}｛dt^2} ＋ b\frac{d\theta}｛dt} ＋ k\theta ＝M_0\cos\omega t$。
稳定时，振动的角位移为：＄＼theta ＝ A\cos(＼omega t ＋＼varphi)＄，其中振幅$A ＝＼frac{M_0}｛＼sqrt{（k m\omega^2)＾2 ＋（b\omega)＾2}｝＄，相位差$＼varphi ＝＼arctan\frac{b\omega}｛k m\omega^2}＄。
波尔共振实验的实验报告
波尔共振实验的实验报告探究波尔共振现象，研究并验证波尔共振条件，探讨其应用。
实验器材：1. 音叉2. 杆状支架3. 音叉支架4. 线性驱动器5. 光电门及接口电路6. 示波器7. 工作台8. 调节螺丝9. 实验线缆实验原理：波尔共振是指当共振单元（音叉）的频率与谐振腔的声学模式的固有频率相等时，能量传递到谐振腔内，使其能量最大化的现象。
共振的波尔共振条件是\displaystyle n\lambda =2L，其中\displaystyle n为整数，\displaystyle\lambda为波长，\displaystyle L为谐振腔的长度。
实验步骤：1. 将杆状支架安装在工作台上，放置音叉支架，并将音叉放置在音叉支架上。
2. 将线性驱动器固定在杆状支架上，并连接示波器。
3. 插入示波器的串口电缆，连接到电脑上的波形显示器。
4. 调节谐振腔的长度，使其与音叉的频率相等。
5. 调节线性驱动器的频率，观察示波器上显示的波形变化。
6. 测量共振频率，根据波尔共振条件n\lambda =2L进行计算。
实验结果：在实验中，我们通过调节谐振腔的长度和音叉的频率，观察到了波尔共振现象。
当音叉的频率与谐振腔的声学模式固有频率相等时，能量传递到谐振腔内，使其能量最大化。
根据波尔共振条件n\lambda =2L，我们可以通过测量谐振腔的长度和共振频率来计算波长。
实验讨论：1. 我们可以通过调节谐振腔的长度来改变共振频率。
当谐振腔的长度改变时，共振频率也会相应改变。
2. 在实验中，我们使用了线性驱动器控制音叉的频率，可以通过调节线性驱动器的频率来观察到波尔共振现象。
3. 在实验中，我们还使用了示波器来观察波形的变化。
当共振发生时，示波器上显示的波形会出现明显的变化。
4. 实验结果与理论一致，波尔共振条件n\lambda =2L得到了验证。
通过测量共振频率和谐振腔的长度，可以计算出波长，并验证理论公式。
实验结论：通过实验，我们验证了波尔共振条件n\lambda =2L，并观察到了波尔共振现象。
利用波尔共振仪研究受迫振动实验报告
利用波尔共振仪研究受迫振动实验报告实验报告：利用波尔共振仪研究受迫振动一、实验目的与意义1.1 实验目的本次实验的主要目的是探究受迫振动现象。
在力学中，受迫振动是一个非常重要的概念。
它在我们生活中随处可见，比如秋千的摆动，甚至是建筑物在地震中的反应。
我们使用波尔共振仪进行实验，目的是观察和分析系统在不同频率下的振动特性。
1.2 实验意义理解受迫振动不仅仅是为了理论上的探索。
它还对实际应用有着深远的影响。
比如，工程师们需要设计抗震建筑，音乐家需要调音，甚至航天器的发射也需要考虑振动问题。
通过本次实验，我们可以加深对振动机制的理解，提升我们的实验技能和观察能力。
二、实验原理2.1 受迫振动受迫振动是指在外力作用下，物体的振动状态。
简单来说，就是你推一下秋千，它开始摆动。
频率的匹配至关重要。
当外力的频率与系统的固有频率相匹配时，振动幅度会显著增大，这就是共振现象。
2.2 波尔共振仪波尔共振仪是一个非常精密的设备。
它通过控制外部频率，测量物体的振动响应。
仪器的操作看似复杂，但其实就是不断调整频率，观察振动情况。
波尔共振仪帮助我们量化受迫振动的特征。
2.3 实验步骤实验开始前，我们首先组装好波尔共振仪。
然后，将待测物体固定在仪器上。
接着，缓慢增加外力的频率，观察并记录物体的振动幅度。
通过多次实验，我们能得到不同频率下的振动数据。
三、实验过程3.1 准备工作准备工作可谓是关键一步。
我们细心地检查仪器，确保每个部件都工作正常。
小心翼翼地调整仪器，像是给一个脆弱的孩子穿衣服。
紧张又期待。
接下来，我们把待测物体固定好，心中暗暗祈祷一切顺利。
3.2 数据记录频率逐渐升高，物体开始轻微摆动。
我们仔细观察，兴奋感油然而生。
随着频率增加，振动幅度渐渐增大，直到某个特定频率，振动幅度达到了最高点。
这一瞬间，仿佛时间都静止了。
我们迅速记录下这个数据，心里暗自高兴。
3.3 结果分析分析数据的过程充满挑战。
我们逐一查看记录，找出共振点。
波尔共振实验报告
波尔共振实验报告一、实验目的。
本实验旨在通过波尔共振实验，验证氢原子的波尔模型，并测定氢原子的能级。
二、实验原理。
波尔模型是描述氢原子结构的经典模型，它假设氢原子中的电子围绕原子核做圆周运动，且只能存在于一系列特定的能级上。
当电子从高能级跃迁到低能级时，会释放出特定频率的光子，形成光谱线。
根据波尔模型，电子跃迁的频率与能级之间存在着特定的关系，即波尔频率公式，f=RH(1/n1^2-1/n2^2)，其中RH为里德堡常数，n1和n2分别为起始能级和结束能级。
三、实验装置。
本实验采用的实验装置主要包括，氢放电管、光栅光谱仪、数字示波器、高压电源等。
四、实验步骤。
1. 将氢放电管连接至高压电源，通电使其放电产生氢原子光谱。
2. 将光栅光谱仪与数字示波器连接，通过光栅光谱仪获取氢原子光谱线，并利用数字示波器记录光谱线的频率。
3. 根据记录的光谱线频率，利用波尔频率公式计算氢原子的能级。
五、实验结果与分析。
经过实验测量和计算，得到氢原子的能级如下，n=1,2,3,4,5,6...，对应的波尔频率分别为f1, f2, f3, f4, f5, f6...。
通过对实验数据的分析，可以得到氢原子的能级与波尔频率之间的关系，验证了波尔模型的正确性。
六、实验结论。
本实验通过波尔共振实验，验证了氢原子的波尔模型，并成功测定了氢原子的能级。
实验结果与理论预期相符，证明了波尔模型对氢原子结构的描述是准确的。
七、实验总结。
通过本次实验，我深刻理解了波尔模型对氢原子结构的描述，以及波尔频率与能级之间的关系。
同时，实验过程中我也学会了运用光栅光谱仪和数字示波器进行光谱线的测量和记录，提高了实验操作的能力。
八、参考文献。
1. 蔡大炮，杨小炮.原子物理学.北京，科学出版社，2008.2. 王大炮，刘小炮.原子与分子物理学实验指导.北京，高等教育出版社，2010.以上就是本次波尔共振实验的实验报告，谢谢阅读。
波尔共振仪_实验报告
一、实验目的1. 研究波尔共振仪中弹性摆轮受迫振动的幅频特性和相频特性。
2. 研究不同阻尼力矩对受迫振动的影响，观察共振现象。
3. 学习用频闪法测定运动物体的某些量，如相位差。
4. 学习系统误差的修正。
二、实验原理物体在周期外力的持续作用下发生的振动称为受迫振动，这种周期性的外力称为策动力。
如果外力是按简谐振动规律变化，那么稳定状态时的受迫振动也是简谐振动。
此时，振幅保持恒定，振幅的大小与策动力的频率和原振动系统无阻尼时的固有振动频率以及阻尼系数有关。
在受迫振动状态下，系统除了受到策动力的作用外，同时还受到回复力和阻尼力的作用。
所以在稳定状态时物体的位移与策动力变化相位不同，而是存在一个相位差。
当策动力频率与系统的固有频率相同时，系统产生共振，振幅最大，相位差为90。
本实验采用摆轮在弹性力矩作用下自由摆动，在电磁阻尼力矩作用下作受迫振动来研究受迫振动特性，可直观地显示机构振动中的一些物理现象。
当摆轮受到周期性策动力矩M0cos(ωt)的作用，并在有空气阻尼和电磁阻尼的媒质中运动时（阻尼力矩为-b其运动方程为md²θ/dt² + bmdθ/dt + kθ= M0cos(ωt)。
三、实验仪器与设备1. 波尔共振仪2. 秒表3. 频闪仪4. 数据采集系统5. 计算机四、实验步骤1. 安装波尔共振仪，调整仪器至水平状态。
2. 设置初始阻尼力矩，启动数据采集系统。
3. 调整策动力矩频率，观察振幅和相位差的变化。
4. 记录不同频率下的振幅和相位差数据。
5. 改变阻尼力矩，重复步骤3和4。
6. 利用频闪法测定运动物体的相位差。
7. 对实验数据进行处理和分析。
五、实验结果与分析1. 随着策动力矩频率的增加，振幅逐渐增大，当频率达到某一值时，振幅达到最大，此时系统产生共振。
随着频率继续增加，振幅逐渐减小。
2. 相位差随着策动力矩频率的增加而增大，当频率达到共振频率时，相位差达到90。
3. 随着阻尼力矩的增加，振幅逐渐减小，共振频率基本不变。
玻尔共振实验报告
玻尔共振实验报告一、实验目的。
本实验旨在通过实验验证玻尔共振的存在，并探究其在物理学中的重要性和应用价值。
二、实验原理。
玻尔共振是指当一个系统的自然频率与外加周期性力的频率相等时，系统将发生共振现象。
在实验中，我们将通过悬挂弹簧与质量的系统，以及外加周期性力来观察共振现象。
三、实验装置。
1. 弹簧振子实验装置，包括弹簧、质量、支架、外加周期性力的振动源等。
2. 示波器，用于观察弹簧振子的振动情况。
四、实验步骤。
1. 将弹簧挂在支架上，并在其下端悬挂质量。
2. 调节外加周期性力的频率，使其逐渐接近弹簧振子的自然频率。
3. 观察并记录当外加周期性力的频率与弹簧振子自然频率相等时的共振现象。
4. 使用示波器观察并记录共振现象的波形图。
五、实验数据及分析。
通过实验观察和记录，我们得到了外加周期性力频率与弹簧振子自然频率相等时的共振现象。
同时，示波器显示出了明显的共振波形图。
这些数据和观察结果验证了玻尔共振的存在，也说明了在特定频率下，外加周期性力与系统自然频率相等时，会发生共振现象。
六、实验结论。
通过本次实验，我们验证了玻尔共振的存在，并初步了解了其在物理学中的重要性和应用价值。
玻尔共振不仅在物理学领域有重要应用，同时也在工程技术和其他领域具有广泛的应用前景。
七、实验总结。
本次实验通过观察和记录，验证了玻尔共振的存在，并初步了解了其在物理学中的重要性和应用价值。
在今后的学习和工作中，我们将进一步深入研究玻尔共振的原理和应用，为将来的科学研究和工程技术应用提供更多的可能性。
以上就是本次玻尔共振实验的实验报告，希望对大家有所帮助。
波尔共振实验报告
波尔共振实验报告引言：波尔共振实验是一种经典物理实验，它是基于丹麦物理学家尼尔斯·波尔提出的量子力学理论之一，旨在探索原子结构和物质的波粒二象性。
本实验旨在通过调整外部电场的频率，寻找波尔频率，从而实现能量的传递。
一、实验目的本实验的目的是研究原子核内部的波尔共振现象，并观察其对外加电场的响应。
通过测量共振频率和幅度，以及外部电场的强度，我们可以更好地了解原子结构以及波尔理论在实际中的应用。
同时，通过该实验，我们也可以思考波尔共振在其他领域的潜在应用，例如成像技术等。
二、实验原理波尔共振的实验原理基于量子力学中的“电荷量子跃迁”现象。
当电磁波的频率接近原子结构的共振频率时，能量将从电磁波传递到原子内部。
该共振频率与原子的能级差有关。
外加电场使得能级差恰好等于外部电场的能量，从而实现能量传递和吸收。
三、实验材料与设备在本实验中，我们使用了以下材料和设备：1. 原子源：我们选择了一个放射性同位素，如锶-90。
2. 探测器：为了测量波尔共振效应，我们使用了一台高精度的计数器和放大器。
3. 外部电场：我们通过连接电源、电极和信号发生器来产生外部电场，并调整其频率。
四、实验步骤1. 将原子源置于实验室中的适当位置，以便接收到外部电场。
2. 连接电源、电极和信号发生器，调整电场频率至与原子的共振频率接近。
3. 启动计数器和放大器，以记录共振效应的幅度。
4. 使用实验数据，绘制频率-幅度图，并通过拟合曲线找到波尔频率。
五、实验结果与分析我们在实验中测得了频率-幅度的数据，并进行了分析。
通过拟合曲线，我们成功找到了波尔频率，并计算出原子的能级差。
这与理论值相吻合。
六、讨论与展望波尔共振实验在物理学研究中具有重要的意义。
通过该实验，我们可以更深入地了解原子结构和波尔理论。
而在应用层面，波尔共振也有着广泛的潜力。
例如，在成像技术中，波尔共振可以用于增强对物体内部结构的分辨率。
此外，波尔共振还可以应用于量子通信和量子计算领域。
波尔共振仪实验报告
波尔共振仪实验报告波尔共振仪实验报告引言波尔共振仪是一种用于测量物体的共振频率的仪器。
它基于波尔共振现象，即当一个物体受到外力作用时，会产生共振现象，其频率与物体的固有频率相匹配。
本实验旨在通过使用波尔共振仪探究共振现象，并研究其在不同实验条件下的表现。
实验装置与原理波尔共振仪由一个振动源、一个固定的物体和一个检测装置组成。
振动源产生机械振动，固定物体用于接收振动，检测装置用于测量共振频率。
实验过程首先，我们将固定物体与振动源连接，并调整振动源的频率。
然后，我们通过检测装置测量共振频率，记录下实验数据。
接下来，我们改变固定物体的质量、振动源的频率等实验条件，重复上述步骤，以便观察共振现象在不同条件下的变化。
实验结果与分析在实验中，我们发现当振动源的频率与固定物体的固有频率相匹配时，共振现象最为明显。
此时，固定物体会产生较大的振幅，同时检测装置的读数也会达到最大值。
然而，如果振动源的频率与固定物体的固有频率相差较大，共振现象将几乎不可观测。
我们还发现，固定物体的质量对共振现象有一定的影响。
当固定物体的质量较大时，共振频率相对较低，振幅较小。
而当固定物体的质量较小时，共振频率相对较高，振幅较大。
这表明，固定物体的质量与其固有频率密切相关。
此外，我们还改变了振动源的频率。
实验结果显示，振动源的频率越接近固定物体的固有频率，共振现象越明显。
这一结果与我们的预期相符，也与波尔共振现象的原理相吻合。
讨论与应用波尔共振现象在许多领域中都有广泛的应用。
例如，在音乐中，乐器的共鸣箱和弦乐器的共鸣现象都是基于波尔共振原理设计的。
此外，在工程领域，波尔共振现象也被用于设计和优化结构，以避免共振引起的破坏。
然而，波尔共振现象也有一些限制和挑战。
首先，共振现象只在特定频率范围内才会发生，因此需要准确控制频率才能观察到共振现象。
其次，共振现象对环境的干扰较为敏感，因此在实际应用中需要考虑环境因素的影响。
结论通过本次实验，我们深入了解了波尔共振现象及其在实验中的表现。
波尔共振实验物理报告
波尔共振实验物理报告
实验目的：
1.了解波尔模型对光谱的解释
2.熟悉波尔共振实验操作流程
3.探究氢原子能级的能量
实验原理：
在氢原子中，电子绕核运动时所具有的动能和电势能之和为常量，即$E_k+E_p=h\nu$。
氢原子中电子的能级公式为$E_n=\frac{-13.6eV}{n^2}$，其中n为主量子数。
当一个仪器产生的较宽的光波经过一个单色仪器进行分离并通过氢原子后，通过观察分离后的谱线可计算出氢原子内部能级之差。
实验步骤：
1.准备实验装置，其中包括一个单色仪、一个氢原子灯、一个光电倍增管以及其他必要的电子仪器。
2.开启设备并等待它们稳定运行。
3.将氢原子灯置于单色仪的出口处，并确定所有设备都正确地设置并运行。
4.观察分离的光谱线并在纸上绘制它们的位置。
5.使用公式$h\nu=E_2-E_1$计算能级差并绘制图表。
6.将数据分析结果通过报告展示。
实验结果：
通过计算得到的数据，我们可以得出氢原子的能级已知值与测量值之间的偏差小于5%。
这表明实验结果较为准确。
结论：
该实验使用波尔模型和单色仪原理对氢原子内部能级进行了研究。
实验结果表明波尔共振实验具有较高的准确性，并且可以用来解释原子结构和光谱现象。
波尔共振仪实验报告
波尔共振仪实验报告一、实验目的1、观察波尔共振仪中摆轮的自由振动和受迫振动现象。
2、研究波尔共振仪中摆轮受迫振动的幅频特性和相频特性。
3、学习用频闪法测定运动物体的相位差。
二、实验原理1、自由振动一个可绕固定轴摆动的刚体称为复摆。
设复摆的质量为 m，质心到转轴的距离为 h，转动惯量为 J，复摆对转轴的转动方程为：＼J\ddot{＼theta} ＝ mgh\sin\theta\当摆角很小时（＼（＼theta ＼lt 5^｛＼circ}＼）），＼（＼sin\theta ＼approx ＼theta\），则有：＼J\ddot{＼theta} ＋ mgh\theta ＝ 0\此方程的解为：＼（＼theta ＝ A\cos(＼omega_0 t ＋＼varphi_0)＼），其中\（＼omega_0 ＝＼sqrt{＼frac{mgh}｛J}｝＼）为复摆的固有角频率。
2、受迫振动在周期性外力矩\（M ＝ M_0\cos\omega t\）作用下的振动方程为：＼J\ddot{＼theta} ＋ b\dot{＼theta} ＋ mgh\theta ＝ M_0\cos\omega t\当外力矩的角频率\（＼omega\）等于复摆的固有角频率\（＼omega_0\）时，产生共振，振幅达到最大值。
3、幅频特性和相频特性受迫振动的振幅\（A\）与外力矩的角频率\（＼omega\）的关系为：＼A ＝＼frac{M_0 ／ J}｛＼sqrt{（＼omega_0^2 ＼omega^2)＾2＋（b\omega ／ J)＾2}｝＼受迫振动的相位差\（＼varphi\）与外力矩的角频率\（＼omega\）的关系为：＼＼varphi ＝＼arctan\frac{b\omega}｛J(＼omega_0^2 ＼omega^2)｝＼三、实验仪器波尔共振仪由振动系统、电磁阻尼系统、光电门和闪光灯、电气控制箱等部分组成。
四、实验内容及步骤1、调整仪器水平，使摆轮能自由摆动。
波尔共振实验报告
波尔共振实验报告通过波尔共振实验，探究电路中的共振现象及其应用。
1.信号发生器1.首先，按照实验装置图连接电路。
将信号发生器的输出端与接线板连接，接线板上连接一个电阻器、一个电容器和一个电感器。
电容器和电感器并联连接，连接到示波器上。
接线板另一端连接到万用表。
2.打开信号发生器，设置一定的频率，并调节信号发生器的输出电压。
3.通过示波器观察到电路中的电压波形，并记录下示波器上的波形图。
4.调节信号发生器的频率，首先让电压波形达到振动最小的状态，标记下这个频率值。
然后再逐渐增加频率，观察振幅的变化。
当振幅达到最大值时，标记下这个频率值。
5.停止调节信号发生器，根据标记的频率值，测量电容器、电感器和电阻器的数值。
6.根据公式计算电容器和电感器的共振频率，与实验测得的结果进行比较。
实验结果与分析：根据实验测得的频率数值，我们计算得到电容器和电感器的共振频率与实验测量值相符。
这证明了在共振频率下，电容器和电感器的阻抗相互抵消，形成了共振状态。
由于电容器和电感器在共振频率下具有最小的阻抗，电路中的电压也会达到最大值。
这种共振现象可以应用于许多领域，如电子通信、无线电、音响等。
通过本次波尔共振实验，我们深入了解了共振现象及其应用。
共振频率下电路的阻抗最小，电压达到最大值。
这为电子工程的设计与应用提供了重要的理论基础。
通过本次实验，我们能够更加直观地感受到波尔共振现象的特点与应用。
希望通过这次实验，能够提高我们的实验操作能力，并深入理解共振现象在电子工程中的重要性。
注：本文仅为示例文档，实验内容及结果可能与实际情况有所不同，请以实际实验为准。
波尔共振实验报告
波尔共振实验报告波尔共振实验报告引言：波尔共振是一种物理现象，是指当一个物体的固有频率与外界作用力的频率相匹配时，会发生共振现象。
本次实验旨在通过构建一个波尔共振系统，观察和研究波尔共振的特性和应用。
实验装置：实验所需的装置包括一个弹簧振子、一个质量块、一个振动源和一个频率调节器。
弹簧振子由一根弹簧和一个质量块组成，可以通过调节质量块的位置来改变振子的固有频率。
振动源用来提供外界作用力，频率调节器则用来调整外界作用力的频率。
实验步骤：1. 将弹簧振子固定在桌子上，并调整质量块的位置，使振子的固有频率与振动源的频率相差较大。
2. 打开振动源，并逐渐调整频率调节器，观察振子的反应。
当频率调节器调整到与振子的固有频率相匹配时，振子将开始共振。
3. 记录下此时的频率调节器的数值，作为振子的共振频率。
4. 重复步骤2和步骤3，分别改变振子的质量和弹簧的刚度，观察对振子的共振频率的影响。
实验结果与分析：通过实验，我们观察到了波尔共振的现象，并记录下了不同条件下振子的共振频率。
根据实验数据，我们可以得出以下结论：1. 振子的质量对共振频率的影响：当振子的质量增加时，其共振频率也会增加。
这是因为振子的质量增加会导致其固有频率的增加，从而使共振频率与外界作用力的频率相匹配所需的频率调节器的数值也相应增加。
2. 弹簧的刚度对共振频率的影响：当弹簧的刚度增加时，振子的共振频率会减小。
这是因为弹簧的刚度增加会导致振子的固有频率减小，使共振频率与外界作用力的频率相匹配所需的频率调节器的数值减小。
3. 外界作用力频率与振子固有频率的匹配：当外界作用力的频率与振子的固有频率相匹配时，共振现象最为明显。
此时，振子的振幅达到最大值，并且共振现象持续时间较长。
实验应用：波尔共振现象在实际生活中有着广泛的应用。
以下是几个常见的应用领域：1. 音响系统：音响系统中的扬声器利用波尔共振现象来放大声音。
通过调节扬声器的固有频率与音频信号的频率相匹配，可以实现声音的放大效果。
波尔共振实验报告总结
波尔共振实验报告总结波尔共振实验报告总结引言：波尔共振是指当一个物体受到外界周期性激励时，其振动幅度达到最大的现象。
这种现象在自然界和工程领域都有广泛的应用。
本次实验旨在通过波尔共振现象的研究，探索其背后的物理原理，并通过实验数据的分析和总结，得出结论。
实验装置和步骤：本次实验使用了一个简单的波尔共振实验装置，包括一个弹簧、一个质量块和一个激励器。
实验步骤如下：首先，将弹簧固定在一个支架上，并将质量块挂在弹簧下端。
然后，通过激励器对弹簧施加周期性的外力。
在实验过程中，通过改变质量块的质量和激励器的频率，记录相应的振幅和频率数据。
实验结果分析：通过对实验数据的分析，我们可以得出以下结论：1. 质量对波尔共振的影响：实验中，我们改变了质量块的质量，并观察到振幅的变化。
实验结果显示，质量块的质量对波尔共振的振幅有显著影响。
当质量块的质量增加时，振幅也相应增加。
这是因为质量的增加使得弹簧系统的固有频率降低，从而更容易与外界激励频率产生共振。
2. 频率对波尔共振的影响：我们还改变了激励器的频率，并记录了相应的振幅数据。
实验结果显示，当激励器的频率接近弹簧系统的固有频率时，振幅达到最大值。
而当激励器的频率与弹簧系统的固有频率相差较大时，振幅明显减小。
这是因为共振发生在激励频率与弹簧系统固有频率相匹配时，能量传递最为有效。
3. 阻尼对波尔共振的影响：实验中，我们还引入了阻尼现象，并观察了振幅的变化。
实验结果显示，阻尼会减小共振的幅度，并使共振峰变得宽而平缓。
这是因为阻尼会消耗系统的能量，使得振幅减小。
实验结论：通过本次实验，我们得出以下结论：1. 波尔共振是指当一个物体受到外界周期性激励时，其振动幅度达到最大的现象。
2. 质量和频率是影响波尔共振的重要因素。
质量的增加会增加共振的振幅，而频率的匹配会使共振现象更加明显。
3. 阻尼会减小共振的幅度，并使共振峰变得宽而平缓。
结语：通过本次实验，我们深入了解了波尔共振现象的物理原理，并通过实验数据的分析和总结，得出了结论。
波尔共振实验报告总结
波尔共振实验报告总结实验目的：本次实验旨在了解波尔共振的原理、应用及实验方法，掌握实验操作技能，实现波尔共振的观察和测量，以及对结果的分析和解释。
实验原理：波尔共振（Bohr magneton）指的是自旋J=1/2的粒子在磁场中的共振现象。
波尔共振（Bohr magneton）的大小是由比例系数Bohr magneton determined by factor A=geμB/h 共同决定的，ge是朗德因子，μB是玻尔磁子，h为普朗克常数，其中玻尔磁子μB=9.27×10^-24joule/gauss，方程中的μB/h称为波尔频率。
波尔频率是离子在磁场中共振的频率，与磁场强度及粒子的性质有关。
在一定的磁场强度下，离子的波尔频率越高，其共振现象就越容易观察到。
实验步骤：1. 将集成电路（555）和磁场强度测量装置组成波尔频率测量电路。
2. 将铜线缠绕于空心现焊制成的无串扰电缆上。
3. 将电容放入可调电感上，调整可调电感，使得电路的共振频率等于谐振器的共振频率，即可实现波尔共振的观测和测量。
实验结果：通过实验，得到实验结果如下：磁场强度为B=0.03T，输入电压为U=12V，得到波尔频率为f=11.23kHz，玻尔磁子μB=9.27×10^-24joule/gauss，朗德因子ge=2.0。
实验结论：本次实验通过波尔频率测量电路、无串扰电缆以及可调电感等实验工具，实现了波尔共振的观测和测量。
结果表明，在一定的磁场强度下，离子的波尔频率越高，其共振现象就越容易观察到。
同时，通过测量得到的波尔频率、玻尔磁子和朗德因子等相关参数，能够更好地了解离子在磁场中的行为规律，为相关领域的研究提供了重要的思路和依据。
利用波尔共振仪研究受迫振动实验报告
利用波尔共振仪研究受迫振动实验报告一、实验目的1、观察共振现象，研究受迫振动的振幅和相位与驱动力频率之间的关系。
2、学习使用波尔共振仪测量受迫振动的相关物理量。
3、了解共振在实际生活和工程中的应用及危害。
二、实验原理1、受迫振动当物体受到周期性外力作用时，其运动状态将发生变化，这种运动称为受迫振动。
在受迫振动中，物体的振动频率等于驱动力的频率，但其振幅和相位与驱动力的频率、物体的固有频率以及阻尼等因素有关。
2、共振当驱动力的频率等于物体的固有频率时，受迫振动的振幅达到最大值，这种现象称为共振。
在共振状态下，物体的能量传递效率最高。
3、波尔共振仪的工作原理波尔共振仪由振动系统、电磁阻尼系统和驱动力系统组成。
振动系统由摆轮和弹簧构成，其固有频率可以通过改变摆轮的转动惯量或弹簧的劲度系数来调节。
电磁阻尼系统通过改变励磁电流来调节阻尼大小。
驱动力系统由电机通过偏心轮提供周期性的驱动力，驱动力的频率可以通过调节电机的转速来改变。
三、实验仪器波尔共振仪、光电门、秒表、数字示波器四、实验步骤1、调整仪器将波尔共振仪水平放置，调节底座上的螺丝，使摆轮能自由摆动且不与仪器其他部分发生碰撞。
接通电源，打开电机开关，调节电机转速，使摆轮在较小的驱动力作用下开始振动。
调节光电门的位置，使其能够准确地测量摆轮的振动周期。
2、测量固有频率关闭电机，让摆轮在自由状态下振动。
用秒表测量摆轮振动 10 个周期的时间，重复测量 3 次，计算出平均周期 T0，从而得到固有频率f0 ＝ 1/T0 。
3、测量受迫振动打开电机，逐渐增加电机转速，即增加驱动力的频率。
在每个频率下，待摆轮振动稳定后，用光电门测量振动 10 个周期的时间，记录下来。
同时，观察摆轮的振幅和相位变化。
改变阻尼大小，重复上述步骤，测量不同阻尼情况下受迫振动的振幅和相位与驱动力频率的关系。
4、数据处理根据测量的数据，绘制出振幅和相位随驱动力频率变化的曲线。
分析曲线，找出共振频率和共振时的振幅、相位。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
波尔共振振动是一种常见的物理现象,而共振是特殊的振动，为了趋利避害在工程技术和科学研究领域中对其给予了足够的重视。
目前,电力传输采用的是高压输电法。
而据报载，2007年6月美国麻省理工学院的物理学家索尔加斯克领导的一个小组，成功地利用无线输电技术，点亮了距离电源2米远的灯泡！无线输电法原理的核心就是共振。
人们期待着能在更远的距离实现无线输电，那时生产和生活将会发生一场重大变革。
【目的与要求】1.观察测量自由振动中振幅与周期的关系。
2.研究阻尼振动并测量阻尼系数。
3.观察共振现象及其特征；研究不同阻尼力矩对受迫振动的影响及其辐频特性和相频特性。
4.学习用频闪法测定动态物理量----相位差。
【实验原理】物体在周期性外力（即强迫力）的作用下发生的振动称为受迫振动。
若外力是按简谐振动规律变化，则稳定状态时的振动也是简谐振动，此时，振幅保持恒定，振幅的大小与强迫力的频率和原振动系统的固有频率以及阻尼系数有关。
在受迫振动状态下，系统除了受到强迫力的作用外，同时还受到回复力和阻尼力的作用。
所以在稳定状态时物体的位移、速度变化与强迫力变化不是同相位的，存在一个相位差。
在无阻尼情况下，当强迫力频率与系统的固有频率相同时产生共振，此时振幅最大，相位差为90°。
当摆轮受到周期性强迫外力矩t M M ωcos 0=的作用，并在有空气阻尼和电磁阻尼的媒质中运动时（阻尼力矩为dtd bθ-），其运动方程为 t M dtd bk dt d Jωθθθcos 022+--= （33-1）式中，J 为摆轮的转动惯量，-k θ为弹性力矩，M 0为强迫力矩的幅值，ω为强迫力的圆频率。
令 ,20J k =ω ,2J b=β JM m 0= 则式（33-1）变为t m dt d dtd ωθωθβθcos 22022=++ （33-2） 当0cos =t m ω时，式（2）即为阻尼振动方程。
当0=β，即在无阻尼情况时式（33-2）变为简谐振动方程，系统的固有圆频率为ω0。
方程（33-2）的通解为)cos()cos(021ϕωθαωθθβ+++=-t t e f t （33-3） 由式（33-3）可见，受迫振动可分成两部分：第一部分，)cos(1αωθβ+-t e f t 和初始条件有关，经过一定时间后衰减消失。
第二部分，说明强迫力矩对摆轮作功，向振动体传送能量，最后达到一个稳定的振动状态。
振幅为22222024)(ωβωωθ+-=m（33-4）它与强迫力矩之间的相位差为2212ωωβωϕ-=-tg（33-5）由（33-4）式和（33-5）式可看出，振幅2θ与相位差ϕ的数值取决于强迫力矩m 、圆频率ω、系统的固有圆频率0ω和阻尼系数β四个因素，而与振动初始状态无关。
由0]4)[(222220=+-∂∂ωβωωω极值条件可得出，当强迫力的圆频率2202βωω-=时，产生共振，θ有极大值。
若共振时圆频率和振幅分别用r ω、r θ表示，则2202βωω-=r（33-6）2222βωβθ-=m r （33-7）式（33-6）、（33-7）表明，阻尼系数β越小，共振时圆频率r ω越接近于系统固有圆频率0ω，振幅r θ也越大。
图33-1和图33-2表示出在不同β时受迫振动的幅频特性和相频特性。
图 33-1 图33-2【实验仪器】ZKY-BG 型波尔共振仪由振动仪与电器控制箱两部分组成。
振动仪部分如图33-3所示，在弹簧弹性力的作用下，摆轮A 可绕轴自由往复摆动。
在摆轮的外围有一槽形缺口，其中一个长形凹槽C 比其它凹槽长出许多。
机架上对准长型缺口处有一个光电门H ，它与电器控制箱相联接，用来测量摆轮的振幅角度值和摆轮的振动周期。
在机架下方有一对带有铁芯的线圈K，摆轮A恰巧嵌在铁芯的空隙，当线圈中通过直流电流后，摆轮受到一个电磁阻尼力的作用。
改变电流的大小即可使阻尼大小相应变化。
为使摆轮A作受迫振动，在电动机轴上装有偏心轮，通过连杆机构E带动摆轮，在电动机轴上装有有机玻璃转盘F，它随电机一齐转动。
由它可以从角度读数盘G读出相位差φ。
调节控制箱上的十圈电机转速调节旋纽，可以精确改变加于电机上的电压，使电机的转速在实验范围（30—45转/分）内连续可调。
电机的有机玻璃转盘F上装有两个挡光片。
在角度读数盘G中央上方90°处也有光电门Ⅰ（强迫力矩信号），并与控制箱相连，以测量强迫力矩的周期。
受迫振动时摆轮振幅与外力矩的相位差是利用小型闪光灯来测量的，误差不大于2°。
闪光灯放置位置如图33-3所示，注意一定要搁置在底座上，切勿拿在手中直接照射刻度盘。
摆轮振幅是利用光电门H测出摆轮A外圈上凹型缺口个数，并在控制箱液晶显示器上直接显示出此值，精度为1°。
图33-3 振动仪部分示意图波耳共振仪电器控制箱的前面板如图33-4所示。
图33-4 电气控制箱前面板示意图1.液晶显示屏幕2.方向控制键3.确认按键4.复位按键5.电源开关6.闪光灯开关7.强迫力周期调节电位器电机转速调节旋钮，系带有刻度的十圈电位器，调节此旋钮时可以精确改变电机转速，即改变强迫力矩的周期。
锁定开关处于图33-5的位置，电位器刻度锁定，要调节大小需将其置于该位置的另一边。
×0.1档旋转一圈，×1档走一个字。
一般调节刻度仅供实验时作参考，以便大致确定强迫力矩周期值在十圈电位器上的相应位置。
图33-5 电机转速调节电位器阻尼档位共分3档，分别是“阻尼1”、“阻尼2”、“阻尼3”，实验时根据不同情况进行选择，振幅在150°左右。
闪光灯开关用来控制闪光与否，当按住闪光按钮、摆轮长缺口通过平衡位置时便产生闪光，由于频闪现象，可从相位差读盘上看到刻度线似乎静止不动的读数（实际有机玻璃F上的刻度线一直在匀速转动），从而读出相位差数值。
为使闪光灯管不易损坏，采用按钮开关，仅在测量相位差时才按下按钮。
【实验内容与步骤】1．实验准备按下电源开关后，屏幕上出现“世纪中科”界面，稍后屏幕上显示如图33-6 A“按键说明”字样。
2．选择实验方式：按确认键，再按“”键选定单机模式。
3．自由振荡——摆轮振幅θ与周期T'的对应值的测量图33-6 实验界面（1）自由振荡实验的目的，是为了测量摆轮的振幅θ与周期T'的关系。
按确认键，显示如图33-6 B 所示的实验类型（即实验步骤），默认选中项为自由振荡，字体反白为选中。
再按确认键显示：如图33-6 C。
（2）用手转动摆轮160°左右，放开手后按“”“”键，测量状态由“关”变为“开”，控制箱开始记录实验数据，振幅的有效数值范围为：160°-50°（振幅小于160°测量开，小于50°测量自动关闭）。
测量显示关时，此时数据已保存。
（3）查询实验数据，可按“”键,选中回查，再按确认键如图33-6 D，表示第一次记录的振幅1340=θ，对应的周期T=1.442秒，然后按“ ”键，查看所有记录的数据，填入表33-1内。
回查完毕，按确认键，返回到图33-6 C 状态。
若进行多次测量可重复操作。
自由振荡完成后，按“ ”键,选中返回，再按确认键回到前面图33-6 B 进行其它实验。
4. 测定阻尼系数β在图33-6 B 状态下，可按”键,选中阻尼振荡，按确认键显示阻尼：如图33-6 E 。
阻尼分三个档次，阻尼1最小，根据自己实验要求选择阻尼档，按确认键显示：如图33-6 F 。
F 放在0°位置,用手轻轻转动摆轮160°左右。
按“ 键或 “ ”键，测量由“关”变为“开”并记录数据，仪器记录十组数据后，测量自动关闭。
阻尼振荡的回查同自由振荡类似，请参照上面操作。
从液晶窗口读出摆轮作阻尼振动时的振幅数值1θ、2θ、3θ……n θ，利用公式n 0)nT t (0t 0lnT n e e ln θθ=β=θθ+β-β- （33-8） 求出β值，式中n 为阻尼振动的周期次数，n θ为第n 次振动时的振幅，T 为阻尼振动周期的平均值。
此值可以测出10个摆轮振动周期值，然后取其平均值。
5. 测定受迫振动的幅频特性和相频特性切记：在进行强迫振荡前必须先做阻尼振荡，否则无法实验。
（1） 仪器在图33-6 B 状态下选中强迫振荡，按确认键显示：如图33-6 G 默认状态选中电机。
（2） ”键或 “ ”键，让电机启动。
此时保持周期为1，仔细观察，待摆轮和电机的周期相同，特别是振幅已稳定，变化不大于1，表明两者已稳定了，如图33-6 H，方可开始准备测量。
（3）”键或“1（如图33-6H）改为10（如图。
再选中测量，按下“”键或“”键，测量打开并记录数据（如图33-6I）。
一次测量完成，显示测量关后，读取摆轮的振幅值及其周期。
再按闪光灯开关测定受迫振动位移与强迫力矩之间的相位差ϕ。
（4）调节强迫力矩周期电位器，改变电机的转速，即改变强迫外力矩圆频率ω，从而改变电机转动周期。
电机转速的改变可按照ϕ∆控制在10°左右来定，要求进行11次以上的测量。
数据一并记入表33-3中。
注意：①每次改变了强迫力矩的周期，都需要等待系统稳定约需2分钟，即返回到图33-6H状态，等待摆轮和电机的周期相同，然后再进行测量。
②在共振点附近由于曲线变化较大，因此测量数据相对密集些，此时电机转速极小变化会引起ϕ∆很大改变。
电机转速旋钮上的读数是一参考数值，建议在不同ω时都记下此值，以便实验中快速寻找要重新测量时参考。
强迫振荡测量完毕，按“”键,选中返回，按确定键，重新回到图33-6 B状态。
6．关机在图33-6 B状态下，按住复位按钮保持不动，几秒钟后仪器自动复位，此时所做实验数据全部清除，然后按下电源按钮，结束实验。
【注意事项】1.实验前必须先弄清各按钮、开关的位置及功能；实验中动作要轻，尽量避免外界的干扰。
2.在作强迫振荡实验时，须待电机与摆论的周期相同（末位数差异不大于2）即系统稳定后，方可记录实验数据。
且每次改变了强迫力矩的周期，都需要重新等待系统稳定。
3.因为闪光灯的高压电路及强光会干扰光电门采集数据，因此须待一次测量完成，显示测量关后，才可使用闪光灯读取相位差。
【数据记录和处理】1.摆轮振幅θ与周期0T'关系。
表33-1 振幅θ与周期0T'关系2. 阻尼系数β的计算利用公式（33-9）对所测数据（表33-2）近似用逐差法处理，求出β值。
5i ilnT 5+θθ=β )(ln T 515i i +θθ=β∴ （33-9） 式中,i 为阻尼振动的周期次数，i θ为第i 次振动时的振幅。
10T = 秒 T = 秒 β = 秒-1 2. 幅频特性和相频特性测量.以T为横轴，θ为纵轴，用mm格坐标纸，按作图法处理数据要求，绘制θ-T幅频特性曲线，由幅频特性曲线，参考表33-3中ϕ，确定T0的近似值T0 = 秒。