固体物理：VSM实验报告
固体物体密度实验报告 -回复
固体物体密度实验报告 -回复尊敬的实验室主任：一、实验目的1. 掌握固体物体密度的测量方法；2. 理解密度的定义以及与压力、弹性模量之间的关系；3. 认识物体的密度和其它物理量之间的关系。
二、实验设备和材料1. 电子天平；2. 夹具；3. 钢块、铜块、铝块等实验材料。
三、实验原理1. 密度的定义和测量方法：密度是物质单位体积质量的大小，一般表示为p=m/v（其中p是密度，m是物体的质量，v是物体的体积）。
测定密度的一种常用方法是直接测量物体的质量和体积，然后求出密度。
因为质量和体积都是标量，所以密度也是标量。
假设物体的质量为m，测出物体的体积为V，那么其密度可以表示为：p=m/V2. 密度与压力和弹性模量的关系：密度与压力和弹性模量之间有一定的关系。
根据弹性模量的定义：E=F/A*(ΔL/L)E为弹性模量，F为力，A为力的作用面积，ΔL/L为相对伸长量。
如果将铁打成不同厚度的薄片后放在地面上，压力会随着薄片厚度的减小而增大，因此其弹性模量也会随之增大。
这表明，压力与弹性模量和密度之间存在一定的关系。
3. 密度与物资学和热学的关系：密度还与物资学和热学有一定的关系。
在物理学中，密度体现了物质的紧密程度，越密集的物体密度越大；在热学中，密度决定了物体在空气中的浮力大小，这种浮力通常被称为浮力。
四、实验步骤1. 准备实验材料，选择要测量的实验材料；2. 使用电子天平，将待测材料放上天平；3. 测量物体的质量，记录下数据；4. 测量物体的体积，记录下数据；5. 根据以上数据计算出物体的密度，并记录下来；6. 将实验材料拆卸下来，进行下一轮的实验。
五、实验结果及分析在本次实验中，我们选择了铜块、钢块和铝块进行测试。
测量过程中，我们依次按照上述步骤进行，记录下了每个材料的质量、体积和密度。
最终，我们得到的结果如下表所示：材料 | 体积（cm³）| 质量（g） | 密度（g/cm³）铜块 | 10.2 | 89.2 | 8.74钢块 | 9.8 | 70.5 | 7.19铝块 | 13.5 | 46.3 | 3.42如上表所示，测得的铜块密度为8.74 g/cm³，钢块密度为7.19 g/cm³，铝块密度为3.42 g/cm³。
固体性质的实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解固体物质的物理性质和化学性质。
2. 掌握固体物质的熔点、沸点、硬度、密度等基本性质的测定方法。
3. 培养实验操作技能和实验数据处理能力。
二、实验原理固体物质的物理性质包括熔点、沸点、硬度、密度等，这些性质可以用来判断物质的种类和纯度。
本实验通过测定固体物质的熔点、沸点、硬度、密度等性质，分析物质的性质。
三、实验仪器与药品1. 仪器：熔点测定仪、沸点测定仪、硬度计、电子天平、量筒、烧杯、酒精灯、试管等。
2. 药品：固体物质（如苯、冰、石英等）。
四、实验步骤1. 熔点测定：将待测固体物质放入熔点测定仪中，加热，记录固体开始熔化和完全熔化时的温度。
2. 沸点测定：将待测固体物质放入沸点测定仪中，加热，记录固体开始沸腾时的温度。
3. 硬度测定：使用硬度计对固体物质进行硬度测定，记录硬度值。
4. 密度测定：将固体物质放入量筒中，读取体积，将固体物质取出，用电子天平称量质量，计算密度。
五、实验数据与结果1. 熔点：苯的熔点为-95℃，冰的熔点为0℃，石英的熔点为1730℃。
2. 沸点：苯的沸点为80.1℃，冰的沸点为100℃，石英的沸点为2750℃。
3. 硬度：苯的硬度为0.4，冰的硬度为1.5，石英的硬度为7。
4. 密度：苯的密度为0.88 g/cm³，冰的密度为0.92 g/cm³，石英的密度为2.65g/cm³。
六、实验讨论与分析1. 通过实验可知，苯、冰、石英的熔点、沸点、硬度、密度等物理性质存在较大差异，这表明固体物质的物理性质与其化学成分和结构有关。
2. 在实验过程中，熔点测定仪和沸点测定仪的使用要严格按照操作规程进行，以保证实验结果的准确性。
3. 硬度测定和密度测定实验操作简单，但需注意样品的处理和称量，以保证实验数据的准确性。
七、实验结论1. 通过本实验，我们掌握了固体物质的熔点、沸点、硬度、密度等基本性质的测定方法。
2. 实验结果表明，固体物质的物理性质与其化学成分和结构有关，不同固体物质的物理性质存在较大差异。
实验讲义-用VSM测量磁性测量磁性能(吉林大学)
实验讲义用振动样品磁强计测量 铁氧体永磁磁性能吉林大学物理实验中心第一节 预备知识一 物质磁性磁性是在自然界所有物质中广泛存在的一种物理性质。
任何物质放在磁场H 中，都会或多或少地被磁化。
通常用磁极化强度J 或磁化强度M （J 、M 为单位体积内的磁矩，M J 0µ=）表示磁化状态，即磁化的方向和磁化程度的大小。
H M χ=，χ为磁化率。
磁感应强度H J B 0µ+=或)(0H M B +=µ。
依据χ的正负和大小，物质磁性体可以分为抗磁性，顺磁性，铁磁性，反铁磁性，亚铁磁性和磁性玻璃等。
1.抗磁性抗磁性物质没有固有的原子磁矩，磁矩是被磁场感应出来的，所以磁矩方向与磁场方向相反，即磁化率χ是负的。
抗磁性物质磁化率χ的数值很小，约为10-6。
在一般实验室条件下，χ与H 和温度T 无关。
在超导体内，0)(0=+=M H B µ，因此1−=χ。
这个现象称为Meissner 效应。
2．顺磁性顺磁性物质中原子或离子具有固有磁矩，磁矩间相互作用很弱，没有外磁场时，磁矩在热扰动作用下混乱排列，宏观磁化强度为零。
在磁场中，磁矩受到力矩的作用向磁场方向转动，在磁场方向显现出宏观的磁化强度，所以顺磁性磁化率为正。
然而由于磁矩在外磁场中的位能远比热能小，磁化很弱，χ大小约为5610~10−−。
在一般实验室的磁场中，χ与H 无关，但与温度满足Curie 定律T C =χ 或Curie-Weiss 定律C T C θχ−=，C 和C θ分别为Curie 常数和顺磁Curie 温度。
3. 铁磁性铁磁性物质具有固有磁矩，并且磁矩之间存在较强的相互作用，虽然不存在外磁场，所有的磁矩也都沿着同一方向排列，形成自发磁化。
为了降低退磁场能，铁磁体内部分成多个磁畴。
在磁畴内，所有磁矩平行排列，自发磁化到饱和值s J 。
不同磁畴的磁化方向不同，没有磁化的样品总体磁化强度为零。
磁畴之间存在畴壁，在畴壁内沿着厚度方向磁矩从一个磁畴的磁化方向逐步过渡到近邻磁畴的磁化方向。
固态物理力学实验报告
一、实验目的1. 了解固态物理力学的基本概念和实验方法。
2. 通过实验测量固体的弹性模量、泊松比等物理参数。
3. 培养学生运用实验方法解决实际问题的能力。
二、实验原理固态物理力学是研究固体材料在受力作用下的力学性质和行为的学科。
本实验主要测量固体的弹性模量（E）和泊松比（ν）。
弹性模量（E）是描述材料在受到外力作用时，材料抵抗形变的能力。
其计算公式为：\[ E = \frac{F}{A \cdot \Delta L} \]其中，F为作用在材料上的力，A为材料截面积，ΔL为材料在受力方向上的长度变化。
泊松比（ν）是描述材料在受到拉伸或压缩时，横向变形与纵向变形的比值。
其计算公式为：\[ \nu = -\frac{\Delta L_{\text{横向}}}{\Delta L_{\text{纵向}}} \]三、实验材料与仪器1. 实验材料：钢棒、橡皮筋等。
2. 实验仪器：电子天平、千分尺、万能试验机、拉伸测试仪等。
四、实验步骤1. 将钢棒固定在万能试验机上，确保钢棒水平放置。
2. 使用电子天平测量钢棒的质量m，记录数据。
3. 使用千分尺测量钢棒的直径D，记录数据。
4. 使用万能试验机对钢棒进行拉伸测试，记录钢棒在拉伸过程中的应力-应变曲线。
5. 根据应力-应变曲线，计算钢棒的弹性模量E。
6. 根据拉伸测试结果，计算钢棒的泊松比ν。
五、实验结果与分析1. 钢棒的弹性模量E为：\[ E = 2.06 \times 10^5 \text{ Pa} \]2. 钢棒的泊松比ν为：\[ \nu = 0.30 \]通过实验结果可以看出，钢棒在受到拉伸力作用时，其弹性模量和泊松比符合理论计算值。
这表明实验方法正确，实验结果可靠。
六、实验总结1. 通过本次实验，掌握了固态物理力学的基本概念和实验方法。
2. 学会了运用实验方法测量固体的弹性模量和泊松比等物理参数。
3. 培养了运用实验方法解决实际问题的能力。
七、注意事项1. 实验过程中，注意安全，防止实验器材损坏。
物料的TS和VS测定实验报告
物料的TS和VS测定实验报告一、实验目的（1)掌握物料TS和VS原理和流程（2)了解物料性质测定方法二、物料性质测定1、方法提要在进行物料化学分析时，需要先测定物料的含水量，挥发性固体含量，以便换算成以烘干样品质量为相对统一的计算基础。
2、主要仪器坩埚；烘箱；马弗炉；干燥器；天平等。
3、操作步骤1）将洗净坩埚置于烘箱中干燥恒重，移至干燥器冷却至室温。
准确称量器质量为m1(精确到0.001g)。
2）称取一定质量的秸秆原样，置于预备好的坩埚中，称量坩埚和物料的总质量m2(精确到0.001g),放入烘箱，在105—110 ℃温度下烘至恒重（约2—3h)，取出后立即放入干燥器冷却至室温（一般1h）。
3）从干燥器内取出坩埚称重(精确到0.001g)，得到m3。
4）将烘干称重后的样品放入马弗炉中在600 ℃高温下燃烧，至完全燃尽（一般为2h），取出后立即放入干燥器冷却至室温（一般为1h)。
5）从干燥器内取出坩埚称重(精确到0.001g)，得到m4。
6）实验过程中数据记录坩埚重/g(m1) 坩埚+物重/g(m2)105℃/g(m3)600℃/g(m4)O1 36.3471 37.3272 37.2781 36.4276 O2 36.6508 37.5835 37.5381 36.7217 O3 39.0946 39.8770 39.8400 39.1578 O4 40.0548 41.0256 40.9788 40.13054、计算结果由公式TS=(m3-m1)/(m2-m1)*100%以数据P1为例得TS1=(37.2781-36.3471)/(37.3272-36.3471)*100%=94.99%由公式VS=（m3-m4)/(m3-m1)*100%得VS1=(37.2781-36.4276)/(37.2781-36.3471)*100%=91.35%以此计算得下列表格数据序号TS VSO1 94.99% 91.35%O2 95.13% 92.01%O3 95.27% 91.52%O4 95.18% 91.81%average 95.14% 91.67%5、注意事项1）烘箱温度以105—110℃为宜，温度过高，物料中的有机质易碳化分解。
振动样品磁强计(VSM)实验
振动样品磁强计（VSM）实验一、实验目的掌握用振动样品磁强计测量材料的磁性质的原理与方法。
二、实验原理本实验采用Lake Shore振动样品磁强计(Vibrating sample magnetometer 7407)，磁场线圈由扫描电源激磁，产生Hmax＝±21000Оe的磁化场，其扫描速度和幅度均可自由调节。
检测线圈采用全封闭型四线圈无净差式，具有较强的抑制噪音能力和大的有效输出信号，保证了整机的高分辨性能。
振动样品磁强计是一种常用的磁性测量装置。
利用它可以直接测量磁性材料的磁化强度随温度变化曲线、磁化曲线和磁滞回线，能给出磁性的相关参数诸如矫顽力H c，饱和磁化强度M s，和剩磁M r等。
还可以得到磁性多层膜有关层间耦合的信息。
图1是VSM的结构简图。
它由直流线绕磁铁，振动系统和检测系其测量原理如下:装在振动杆上的样品位于磁极中央感应线圈中心连线处，位于外加均匀磁场中的小样品在外磁场中被均匀磁化，小样品可等效为一个磁偶极子。
其磁化方向平行于原磁场方向，并将在周围空间产生磁场。
在驱动线圈的作用下，小样品围绕其平衡位置作频率为ω的简谐振动而形成一个振动偶极子。
振动的偶极子产生的交变磁场导致了穿过探测线圈中产生交变的磁通量，从而产生感生电动势ε，其大小正比于样品的总磁矩μ：ε = K μ其中K 为与线圈结构， 振动频率， 振幅和相对位置有关的比例系数。
当它们固定后， K 为常数，可用标准样品标定。
因此由感生电动势的大小可得出样品的总磁矩，再除以样品的体积即可得到磁化强度。
因此，记录下磁场和总磁矩的关系后，即可得到被测样品的磁化曲线和磁滞回线。
在感应线圈的范围内，小样品垂直磁场方向振动。
根据法拉第电磁感应定律，通过线圈的总磁通为：t BM AH ωsin +=Φ此处A 和B 是感应线圈相关的几何因子，M 是样品的磁化强度，ω是振动频率，H 是电磁铁产生的直流磁场。
线圈中产生的感应电动势为：()t KM dt d t E ωcos =Φ= 式中K 为常数，一般用已知磁化强度的标准样品（如Ni ）定出。
实验三 磁性材料的VSM测量
实验三、磁性材料的VSM 测量一、实验目的1．了解VSM 仪器的测量原理。
2．了解VSM 的操作要领和注意事项。
3．了解样品磁性测量的方法。
二、实验设备天平、VSM 等。
三、原理说明VSM 系统的主体部件是由直流线绕磁铁、振动器和感应线圈组成。
装在振动杆上的样品位于磁极中央感应线圈中心连线处，在感应线圈的范围内垂直磁场方向振动。
图1是VSM 的结构简图，图2是VSM 的实物图。
振动样品磁强计的原理就是将一个小尺度的被磁化了的样品视为磁偶极子并使其在原点附近作等幅振动，利用电子放大系统，将处于上述偶极场中的检测线圈中的感生电压进行放大检测，再根据已知的放大后的电压和磁矩关系求出被测磁矩。
图1 VSM 结构简图 图2 VSM 实物图设磁化场沿x 轴向，而样品S 沿z 向作等幅振动。
在磁铁极头端面处对称放置匝数为N 、截面为S 的检测线圈，其对称轴垂直于z 轴。
则可得到穿过第n 匝内dsn 面积元的磁通为： 5n n n n n z r 4Z MX 3ds )r (H d π==φ 而n n φ∑=φ，由此可得出检测线圈内的总感生电压为：n 7nn 2nn n 0ds r )z 5r (X ∑t ωcos ωa π4M 3dt φd )t (ε∫== 其中a 0为样品的振幅，ω为振动频率。
从方程可以得到，检测线圈中的感生电势正比于样品总磁矩M 及其振动频率ω和振幅a 0，同时和线圈的匝数、大小形状及线圈和样品间的距离有振动头电子放大系统dsH S z x y 电磁铁检测线圈样品关。
因此，将线圈的几何因素及与样品的间距固定，样品的振幅和频率也固定，则感生电压仅和样品的总磁矩成正比。
经过定标以后，就可根据感生电压的大小推知样品的总磁矩：将该磁矩除以样品体积或质量，就可得出该样品的单位质量或单位体积的磁矩。
如果将高斯计的输出信号和感生电压分别输入到X-Y记录仪的两个输入端，就可以得到样品的磁滞回线。
四、实验步骤1.开机预热30分钟①打开电源，打开电脑，启动VSM软件。
材料物理实验报告【范本模板】
实验四利用Material Studio研究晶体材料性能姓名：张思岩班级:材料物理1303学号:1309050302 日期：2016.3.29一、实验目的1、了解Material Studio(MS）软件中有关固体材料科学设计各个模块功能；2、掌握在MS软件Materials Visualizer 子模块中创建晶体结构模型；3、掌握在MS 材料计算软件中研究晶体材料性质的方法;4、掌握查看和分析晶体材料属性的方法.5、分析AlAs晶体的晶格常数、态密度、能带图等性质。
二、实验原理及方法Materials Studio 软件中的Materials Visualizer 子模块可用于构建晶体模型。
Materials Visualizer 子模块可给出晶体结构的直观模型，并可以分析出晶体的晶格参数、空间群、原子坐标的数据。
1、关于CASTAPCASTAP是特别为固体材料学而设计的一个现代的量子力学基本程序，其使用了密度泛函（DFT）平面波赝势方法,进行第一原理量子力学计算,以探索如半导体，陶瓷，金属,矿物和沸石等材料的晶体和表面性质。
计算：允许选择计算选项（如基集，交换关联势和收敛判据），作业控制和文档控制。
分析：允许处理和演示CASTAP计算结果。
这一工具提供加速整体直观化以及键结构图,态密度图形和光学性质图形。
2、CASTAP的任务CASTAP计算中有很多运行步骤,可分为如下几组:结构定义:必须规定包含所感兴趣结构的周期性的3D模型文件，有大量方法规定一种结构：可使用构建晶体(Build Crystal)或构建真空板(Build Vacuum Stab）来构建,也可从已经存在的的结构文档中引入,还可修正已存在的结构。
计算设置：合适的3D模型文件一旦确定，必须选择计算类型和相关参数。
结果分析:计算完成后,相关于CASTAP作业的文档返回用户,在项目面板适当位置显示。
这些文档的一些进一步处理要求获得可观察量如光学性质。
固体研究实验报告范文
一、实验目的1. 了解固体的基本性质，包括密度、硬度、熔点等。
2. 掌握测量固体密度的实验方法。
3. 通过实验，加深对固体物质性质的理解。
二、实验原理1. 密度：密度是物质的质量与体积的比值，公式为ρ=m/V，其中ρ为密度，m为质量，V为体积。
2. 硬度：硬度是衡量固体抵抗外力压入或刮伤的能力，通常使用莫氏硬度计进行测量。
3. 熔点：熔点是指固体物质在一定压力下，从固态转变为液态的温度。
三、实验器材1. 固体样品：金属块、塑料块、木材块等。
2. 天平：用于测量固体样品的质量。
3. 刻度尺：用于测量固体样品的尺寸。
4. 硬度计：用于测量固体的硬度。
5. 温度计：用于测量固体的熔点。
6. 实验记录表：用于记录实验数据。
四、实验步骤1. 准备实验器材，将固体样品分别放置在实验台上。
2. 使用天平称量固体样品的质量，记录数据。
3. 使用刻度尺测量固体样品的尺寸，计算体积（对于不规则形状的样品，可用排水法测量体积）。
4. 使用硬度计测量固体样品的硬度，记录数据。
5. 使用温度计加热固体样品，观察并记录熔点。
6. 将实验数据填入实验记录表。
五、实验数据实验次数 | 固体样品 | 质量（g） | 体积（cm³） | 密度（g/cm³） | 硬度 |熔点（℃）--- | --- | --- | --- | --- | --- | ---1 | 金属块 | 50.0 | 5.0 | 10.0 | 6.5 | 15002 | 塑料块 | 30.0 | 3.0 | 10.0 | 4.0 | 2003 | 木材块 | 40.0 | 4.0 | 10.0 | 2.5 | 300六、实验结果与分析1. 通过实验，我们得到了不同固体样品的密度、硬度、熔点等数据。
2. 金属块的密度较大，硬度较高，熔点较高；塑料块的密度、硬度和熔点都较低；木材块的密度、硬度和熔点介于金属块和塑料块之间。
3. 实验结果表明，不同物质的性质存在差异，这与物质的分子结构和组成有关。
固体物理综合性实验指导书
《固体物理》实验指导书杨元政谢光荣编二零壹零年实验一Si与SiO2晶体结构的X射线衍射方法测定实验项目性质：综合训练所涉及课程：固体物理、大学物理、材料科学基础计划学时：2学时一、实验目的1)加深理解并掌握金刚石结构的XRD消光规律，2)基本掌握用XRD的PDF（ICDD）卡片及索引对多晶物质进行相分析，3)了解XRD仪的基本结构与实验步骤，4)学会检验单晶硅、多晶硅以及二氧化硅的XRD方法。
二、X射线衍射（XRD）基本原理1）X射线衍射仪目前我国的使用的XRD仪主要有日本、荷兰菲利浦、德国西门子，也有国产设备，如丹东射线衍射仪股份有限公司的产品。
X射线衍射仪主要应用于样品的物相定性或定量分析，晶体结构分析，材料的织构分析，宏观应力或微观应力的测定，晶粒大小测定，结晶度测定等等，因此，在材料科学、物理学、化学、化工、冶金、矿物、药物、塑料、建材、陶瓷……以至考古、刑侦、商检等众多学科、相关的工业、行业中都有重要的应用。
是理工科院校和涉及材料研究、生产的研究部门、厂矿的重要的大型分析设备。
X射线衍射仪的基本构成包括：高稳定度X射线发生器，精密测角台，X射线强度测量系统，安装有专用软件的计算机系统等四大部分。
X射线粉末衍射图谱可以提供三种晶体结构信息：衍射线位置（角度）、强度和形状（宽度），根据这些信息可以进行晶体结构分析、物相定性和定量等。
现代粉末X射线衍射分析仪还配置有电子计算机和软件，以使衍射仪操作和数据处理实现自动化和智能化。
X射线入射到结晶物质上，产生衍射的充分必要条件是第一个公式确定了衍射方向。
在一定的实验条件下衍射方向取决于晶面间距d。
而d是晶胞参数的函数，第二个公式示出衍射强度与结构因子F(hkl)的关系，衍射强度正比于F(hkl)模的平方，F(hkl)的数值取决于物质的结构，即晶胞中原子的种类、数目和排列方式，因此决定X射线衍射谱中衍射方向和衍射强度的一套d和I的数值是与一个确定的结构相对应的。
VISUM实验报告
VISUM实验报告一、实验目的通过限时操作，考察同学对VISUM软件的熟练程度及知识掌握程度。
二、实验需求电子计算机、VISUM软件、电子地图（北京市）三、实验步骤备注：T表示“添加”B表示“编辑”1.打开VISUM软件2.在T下点击背景，并且点击空白处。
选择图片3.在B下编辑背景图，设置比例及调整图片大小4.在T下点击节点，在图片上的道路交叉处确定节点。
全部选择后，用B进行修改5.设置路段类型，分别设置主干道次干道及其相应的速度的车道数。
6.T连接节点，同时设置路段类型。
（主、次干道，单双向）7.B进行修改8.验证并修改转向关系，双击路段节点在弹出的界面进行编辑修改9.T画出小区并生成连接线10.路网——自定意义——小区11.需求——矩阵（创建14个矩阵）12.需求——需求模型——基本——创建一个新的创建人群组2个活动对创建四个依次点击人群组，同时点击创建需求层。
查看并删除四个得出13.B依次双击每个小区，分别修改用户14.需求——需求数据——需求组成部分——修改矩阵15.计算—程序—创建——需求模型——出行产生——选择需求层——参数（需求层每个都要设置）16. .计算——程序——创建——矩阵——计算特征矩阵——选择需求组成部分——C CAR——在参数中修改特征值17. 计算——程序——创建——需求模型——出行分布——选择需求层(四个都选，如图)——在参数中修改（15TTC(C CAR)）18.计算——程序——创建——矩阵——矩阵和矢量的组合——选择矩阵（如图）——参数19.计算——程序——创建——交通分配——选择需求组成部分——参数四、实验结果运行后得出如下四阶段法分配模型。
固体测量的实验报告
一、实验目的1. 了解密度的概念和测量方法。
2. 学会使用天平和量筒等实验器材进行固体密度的测量。
3. 掌握计算密度的公式，并分析实验误差。
二、实验原理密度是物质的质量与其体积的比值，用符号ρ表示。
其计算公式为：ρ = m/V，其中m为物体的质量，V为物体的体积。
三、实验器材1. 天平（精确到0.01g）2. 量筒（精确到0.1ml）3. 橡皮筋4. 质量已知的标准砝码5. 待测固体（如金属块、木块等）6. 烧杯7. 水8. 滤纸9. 计算器四、实验步骤1. 将天平放在水平桌面上，调节天平平衡。
2. 用天平称量待测固体的质量m，记录数据。
3. 将量筒放在水平桌面上，向量筒中注入一定量的水，记录水的体积V1。
4. 将待测固体用橡皮筋固定在量筒的底部，使其悬浮在水中，确保固体不接触量筒壁和底部。
5. 记录此时量筒中水的体积V2。
6. 计算固体的体积V = V2 - V1。
7. 根据公式ρ = m/V计算固体的密度，并记录数据。
8. 为减小误差，重复以上步骤3-7，至少测量3次。
五、实验数据及处理1. 第一次测量：m = 10.20g，V1 = 50.0ml，V2 = 55.0ml，V = 5.0ml，ρ =2.04g/ml2. 第二次测量：m = 10.30g，V1 = 50.0ml，V2 = 55.0ml，V = 5.0ml，ρ =2.06g/ml3. 第三次测量：m = 10.40g，V1 = 50.0ml，V2 = 55.0ml，V = 5.0ml，ρ =2.08g/ml计算平均值：ρ = (2.04 + 2.06 + 2.08) / 3 = 2.06g/ml六、实验结果分析通过实验，我们测得待测固体的密度为 2.06g/ml。
由于实验过程中可能存在误差，如天平的读数误差、量筒的读数误差、固体悬浮在水中时与量筒壁接触等，导致实验结果与真实值存在一定差距。
七、实验总结本次实验通过测量固体的质量和体积，计算其密度，加深了我们对密度概念的理解。
物理固体密度实验报告
物理固体密度实验报告一、实验目的本实验的目的是通过测量固体的体积和质量，计算出其密度，并掌握测量固体密度的基本方法和技巧。
二、实验器材和材料1. 实验器材：天平、游标卡尺、容量瓶、固体体积计、实验台钟、试管架等。
2. 实验材料：铝、铁、铜等常见的金属块。
三、实验原理实验中需要用到以下公式来计算固体的密度：\text{密度} = \frac{\text{质量}}{\text{体积}}其中，质量用天平来测量，体积需要通过其他方法来测量，具体方法将在实验步骤中介绍。
四、实验步骤1. 准备实验器材和材料，并将铁块、铜块和铝块切成相同大小的小块，用砂纸磨光表面。
2. 首先，用游标卡尺测量固体的宽度、长度和高度，计算出其体积。
由于固体为不规则形状，无法直接测量体积，因此需要使用固体体积计来间接测量。
具体步骤如下：- 在实验台钟上放入水，记录水面的初始高度h_1。
- 将固体小块放入容量瓶中，注入足够多的水，使水面上升，但没有溢出。
此时记录水面的高度h_2。
- 计算出固体体积：V = h_2 - h_1。
3. 使用天平测量固体的质量，并记录下来。
4. 根据公式计算出固体的密度。
五、实验结果经过测量和计算，我们得出了以下实验结果（以铝为例）：1. 铝块质量：5.23 \, \text{g}2. 铝块体积：3.14 \, \text{cm}^33. 铝块密度：1.66 \, \text{g/cm}^3六、误差分析实验中可能存在以下误差：1. 精密仪器误差：天平和游标卡尺等仪器的测量误差会对结果产生影响。
2. 水的表面弯曲：由于水的表面张力的存在，温度和材质等因素可能会使水面呈现微弯曲的形状，从而影响实验结果。
3. 固体的不规则形状：固体块的形状并非完全规则，所以在测量体积时可能存在一定误差。
七、实验结论通过本实验，我们掌握了测量固体密度的基本方法和技巧，并成功测量了铁、铜和铝的密度。
实验结果表明，不同材质的固体其密度也不同。
振动样品磁强计(VSM)原理
n d n
n n n
（3-4）
3 0 Mx n z nV dS 5 4rn
（3-5）
样品在z方向做简谐振动，运动方程：
zn 0 xn (rn2 5 z n ) d (t ) [ MV dS ] cos t 7 dt 4 rn n
振动样品磁强计(VSM)原理
The Principle of Vibrating Sample Magnetometer
1、振动样品磁强计介绍
振动样品磁强计一种是灵敏度高、应用最 广的磁性测量仪器。 基本原理：振动样品磁强计采用尺寸较小 的样品。由于体积很小，样品在被磁场磁 化后，在远处可以近似的看做一个磁偶极 子。如样品按一定方式振动，就等同于磁 偶极场在振动。于是，放置在样品附近的 检测线圈内就有磁通量的变化，产生正比 于磁化强度的感应电动势。
质量磁化强度：
JS m
（3-9）
4、VSM实体照片
振动控制器
振动杆
电磁铁
样品
Thanks !
V M 3(M rn ) rn H ( rn ) [ 3 ] 5 4 rn rn
（3-1） （3-2） （3-3）
其中，
rn xni yn j z n k
3VMx n rn 由于M只有x方向分量，所以： H Z 4rn5
dSn面积元的磁通量：
30 Mxn znV dn 0 H Z dS dSn 5 4rn
2、振动样品磁强计结构原理图
3、VSM检测原理
如图所示，体积为Ｖ、磁 化强度为Ｍ的样品Ｓ沿Ｚ 轴方向振动。在其附近放 一个轴线和Ｚ轴平行的多 匝线圈Ｌ，在Ｌ内的第ｎ 匝内取面积元dSn，其与坐 标原点的矢径为rn，磁场 沿Ｘ方向施加。 由于Ｓ的尺度与rn相比非常小，故Ｓ在空间的场可表为偶极 场形式： V M 3(M rn ) rn H ( rn ) [ 3 ] （3-1） 5 4 rn rn
固体分子运动实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 通过实验观察固体分子的运动现象，了解分子运动的基本规律。
2. 探究温度对固体分子运动的影响。
3. 分析分子间作用力与分子运动的关系。
二、实验原理固体分子运动是指固体中分子在平衡位置附近进行微小的振动和转动。
温度越高，分子运动越剧烈。
分子间存在相互作用力，包括引力和斥力，它们影响着分子的运动。
三、实验仪器与材料1. 实验仪器：电子显微镜、温度计、固体样品（如金属、晶体等）、加热器、试管、试管夹等。
2. 实验材料：固体样品（如金属铜、晶体硅等）、加热器、酒精灯、试管、试管夹等。
四、实验步骤1. 将固体样品放入试管中，用试管夹固定。
2. 将试管放入加热器中，逐渐升高温度，同时观察固体样品的变化。
3. 记录不同温度下固体样品的形态、颜色、硬度等特征。
4. 在电子显微镜下观察固体样品的微观结构，分析分子运动情况。
5. 分析实验数据，探讨温度对固体分子运动的影响。
五、实验结果与分析1. 实验现象随着温度的升高，固体样品的形态、颜色、硬度等特征发生明显变化。
当温度升高到一定程度时，固体样品发生熔化、升华等现象。
2. 分析与讨论（1）温度对固体分子运动的影响实验结果表明，随着温度的升高，固体分子运动加剧。
这是因为温度升高，分子的平均动能增加，使得分子振动和转动幅度增大。
（2）分子间作用力与分子运动的关系实验数据表明，在固体样品中，分子间存在相互作用力。
当温度升高时，分子间的引力减小，斥力增大，导致分子运动加剧。
当温度进一步升高时，分子间的相互作用力减小，固体样品发生熔化、升华等现象。
（3）固体分子运动与微观结构的关系在电子显微镜下观察固体样品的微观结构，可以发现分子在平衡位置附近进行微小的振动和转动。
这些运动是分子间相互作用力的结果。
六、实验结论1. 温度对固体分子运动有显著影响，温度越高，分子运动越剧烈。
2. 分子间存在相互作用力，包括引力和斥力，它们影响着分子的运动。
3. 固体分子运动与微观结构密切相关，分子在平衡位置附近进行微小的振动和转动。
VSM实验报告
固体物理实验报告：振动样品磁强计 一、VSM 原理1.简介振动样品磁强计（Vibrating Sample Magnetometer ）是基于电磁感应原理制成的仪器。
采用尺寸较小的样品，它在磁场中被磁化后可近似看作一个磁矩为m 的磁偶极子，使样品在某一方向做小幅振动，用一组互相串联反接的探测线圈在样品周围感应这磁偶极子场的变化，可以得到探测线圈的感应电动势直接正比于样品的磁化强度。
2.基本原理由于测量线圈中的感应信号来源于被磁化的振动样品在周围产生的周期性变化磁场，那么位于坐标原点O 的磁偶极子在空间任意一点P 产生的磁场可表示为：式中矢量→→→→++=k z j y i x r ，其中→i 、→j 、→k 分别为x 、y 、z 的单位矢量。
若在距偶极子 处的P 点放置一匝面积为S 的小测量线圈，则通过线圈的磁通量为：若偶极子沿着z 轴做简谐振动t j ae ω时，（a 是振幅，ω为振动角频率），有：则偶极子磁场在N 匝线圈中激起的感应电动势为：因样品沿着x 方向磁化，且线圈截面较小时，可用线圈中间的性质代表每匝线圈的平均性质，若线圈尺寸和位置固定不变，上式中积分式的数值是常数，故：振幅E m 与样品磁矩成正比。
因而线圈输出电压的有效值V x 正比于样品的磁矩测量方程：))(3(41)(53→→→→→→⋅--=r r r M r M r H m mπ→→→→⋅=⋅=⎰⎰Sd r H S d B S S )(0μφ→→→→+++=kaez j y i x r tj )(ω∑⎰=→→⋅∂∂-=∂∂-=Ni S Sd t t r H t te 10),()(μφtE t e m ωcos )(=其中k 为振动样品磁强计的灵敏度，可用比较法测定，该过程称为振动样品磁强计的校准或定标。
比较法是用饱和磁化强度0s σ已知的标准样品（如高纯镍球样品），若已知表样的质量为m s0,校准时振动输出信号为Vs :则有：为使直径约为2毫米的样品符合偶极子条件，样品到线圈的中心间距r 与样品磁化方向的长度l 之间应满足22)2(l r >>。
大学物理实验报告-测量固体密度-大学固体密度测量报告
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VSM原理与应用介绍
Ⅲ实验仪器结构与工作原理
注意：这里的H为外磁场。也就是说，只有在可以 忽略样品的“退磁场”情况下，利用VSM测得的 回线，方能代表材料的特征，否则，必须对磁 场进行修正后所得到的回线形状，才能表示材 料的真实特征。所谓“退磁场”，即当样品被 磁化后，其M将在样品两端产生“磁荷”，此 “磁荷对”将产生于磁化场方向相反的磁场， 从而减弱了外加磁化场H的磁化作用，故称为退 磁场。可将退磁场表示为,称为“退磁因子”， 取决于样品的形状，一般来说非常复杂，甚至 其为张量形式，只有旋转椭球体，方能计算出 三个方向的具体数值。
Ⅲ实验仪器结构与工作原理
由式（5）可以看出，信号的电动势为线圈到样品间 距离r的灵敏圈数。因此减小距离r，增强样品与线圈的 耦合，将会使灵敏度大为提高。但是随着距离的减小， 样品所在位置的偏差对信号影响就会越大，对样品取放 位置的重复性要求就会更加苛刻。可以使用成对的线圈 对称的放置在样品两边是这种情况得到改善。在（5）式 中，将X用-X代入，信号将改变符号，这说明同样线圈在 样品两边对称位置其输出信号相等，相位相反。因此在 实用中制成成对的线圈彼此串联反接，对称地放置在样 品两边，这样不仅可以保证在每对线圈中由样品偶极子 振动产生的信号彼此相加，而且它对位置尚有相互“补 偿”的作用，使信号对位置的便宜变得不敏感了。探测 线圈这样串联反接的结果还可使来自磁化场的波动和来 自其它空间的干扰信号互相抵消，因而改善了抗干扰的 能力。
H(Gs) 285 310 350 380 400 430
Y (mv) 0
0.05 0.10 0.15 0.17 0.21
H(Gs) 470 500 600 700 1000 1200 Y (mv) 0.25 0.27 0.31 0.34 0.37 0.40
测固体的实验报告
一、实验目的1. 熟悉测量固体密度的实验原理和方法；2. 培养实验操作技能，提高实验数据处理能力；3. 了解不同实验误差的来源及减小误差的方法。
二、实验原理密度的定义是单位体积内物质的质量，用公式表示为ρ=m/V，其中ρ表示密度，m表示质量，V表示体积。
测量固体密度的方法有排水法、阿基米德原理法等。
本实验采用排水法测量固体密度。
三、实验器材1. 烧杯：1个；2. 砝码：一套；3. 量筒：1个；4. 水银：适量；5. 橡皮圈：1个；6. 胶头滴管：1个；7. 待测固体：1块。
四、实验步骤1. 在烧杯中倒入适量的水，用橡皮圈将烧杯固定在水平桌面上；2. 将待测固体放入烧杯中，用胶头滴管向烧杯中滴加水银，使水银充满烧杯；3. 待水银表面平静后，用量筒测量水银的体积V1；4. 将待测固体取出，用胶头滴管向烧杯中滴加水银，使水银充满烧杯；5. 待水银表面平静后，用量筒测量水银的体积V2；6. 计算待测固体的密度ρ，公式为ρ=(m/V2-m/V1)×ρ水银。
五、实验数据及处理1. 烧杯质量m1=50g；2. 待测固体质量m2=20g；3. 水银密度ρ水银=13.6g/cm3；4. 水银体积V1=20cm3；5. 水银体积V2=25cm3。
根据实验数据，计算待测固体的密度ρ：ρ=(m2/V2-m1/V1)×ρ水银=(20g/25cm3-50g/20cm3)×13.6g/cm3=1.44g/cm3。
六、实验结果分析1. 实验结果与理论值相差不大，说明实验方法可行；2. 实验过程中，由于操作误差和测量误差，导致实验结果存在一定的偏差；3. 通过本实验，掌握了测量固体密度的方法，提高了实验操作技能。
七、实验总结本实验通过测量固体密度，培养了学生的实验操作技能和数据处理能力。
在实验过程中，需要注意以下几点：1. 烧杯要固定在水平桌面上，确保实验数据的准确性；2. 水银的体积要充分充满烧杯，避免产生气泡；3. 量筒读数时，视线要与量筒内液体凹液面的最低处保持水平；4. 实验过程中要严格按照实验步骤进行，避免误差的产生。
物理实验报告
实验名称
测量固体的密度
实验报告
1.调天平平衡
2.实验表格
固体的质量m/g
固体放入前水的体积v1/cm3
固体和水的总体积v2/cm3
固体的体积v/cm3
固体的密度ρ/ g.cm-3
得分（满分20分）
实验名称
测量小车运动的平均速度
实验报告
测量小车通过的路程s=
2.测量小车下滑的时间t=
3.计算小车运动的速度v=s/t=
得分（满分20分）
实验名称
探究影响滑动摩擦力大小的因素
实验报告
1.检查弹簧测力计 量程 分度值
2.拉动弹簧测力计并读数F1=
3. 拉动弹簧测力计并读数F2=
4. 拉动弹簧测力计并读数F3=
5.实验结论:
当表面粗糙程度一定时,表面受到的压力越大,滑动摩擦力越大.
当表面受到的压力一定时,接触面越粗糙, 滑动摩擦力越大.
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固体物理实验报告：振动样品磁强计 一、VSM 原理1.简介振动样品磁强计（Vibrating Sample Magnetometer ）是基于电磁感应原理制成的仪器。
采用尺寸较小的样品，它在磁场中被磁化后可近似看作一个磁矩为m 的磁偶极子，使样品在某一方向做小幅振动，用一组互相串联反接的探测线圈在样品周围感应这磁偶极子场的变化，可以得到探测线圈的感应电动势直接正比于样品的磁化强度。
2.基本原理由于测量线圈中的感应信号来源于被磁化的振动样品在周围产生的周期性变化磁场，那么位于坐标原点O 的磁偶极子在空间任意一点P 产生的磁场可表示为：式中矢量→→→→++=k z j y i x r ，其中→i 、→j 、→k 分别为x 、y 、z 的单位矢量。
若在距偶极子 处的P 点放置一匝面积为S 的小测量线圈，则通过线圈的磁通量为：若偶极子沿着z 轴做简谐振动t j ae ω时，（a 是振幅，ω为振动角频率），有：则偶极子磁场在N 匝线圈中激起的感应电动势为：因样品沿着x 方向磁化，且线圈截面较小时，可用线圈中间的性质代表每匝线圈的平均性质，若线圈尺寸和位置固定不变，上式中积分式的数值是常数，故：振幅E m 与样品磁矩成正比。
因而线圈输出电压的有效值V x 正比于样品的磁矩测量方程：))(3(41)(53→→→→→→⋅−−=r r r M r M r H m mπ→→→→⋅=⋅=∫∫Sd r H S d B SS)(0µφ→→→→+++=kaez j y i x r tj )(ω∑∫=→→⋅∂∂−=∂∂−=Ni S S d t t r H t t e 10),()(µφtE t e m ωcos )(=其中k 为振动样品磁强计的灵敏度，可用比较法测定，该过程称为振动样品磁强计的校准或定标。
比较法是用饱和磁化强度0s σ已知的标准样品（如高纯镍球样品），若已知表样的质量为m s0,校准时振动输出信号为Vs :则有：为使直径约为2毫米的样品符合偶极子条件，化方向的长度l 之间应满足22)2(l r >>。
在2)2(l 不大于2r 的1%时，5r l <。
则mm l 2≈时，mm r 10=。
在线圈面积内磁场平均值可用中心点磁场表示的条件下，线圈直径必须很小，如内径不超过5毫米，两线圈总匝数约为1000匝，而且两者必须相同。
在对称双线圈串联反接的结构中，线圈中的感应电势对样品所处磁场区中心位置附近，有一个 “鞍点区”，即x 方向信号最小，y 、z 方向信号最强，其中x 方向平行于磁场方向。
当对称双线圈结构的轴线间距为22毫米时，对中点的x 、y 、z 三个方向各偏离1毫米的输出电压变化，都不大于1%。
0s s s km V σ=00s s sm V k σ=≥=xcs kM V m x (6)程序主界面Moment meter界面图像注：文件有多种保存方式，其中可以直接保存图像。
程序选择对话框程序编辑对话框数据调整对话框图像XY 轴设定电磁铁界面电磁铁电流方向三、仪器基本操作1.开机a)打开总开关，即墙上开关盒里左边三个扳钮b)打开空气开关。
千万注意：红为开绿为关。
c)打开水箱。
在水箱左侧。
d)打开三相稳压电源。
在箱子的正面左下角（蓝色扳钮）。
打开后，若箱子正面的三个电压表都显示220V则正常。
e)打开220V稳压电源。
在箱子后面（黑色按钮），电压表显示220V则正常。
f)打开主机。
在主机正面靠下的红色按钮。
g)打开电脑。
先开显示器，再开电脑主机。
h)Ctrl+Alt+Del，输入电脑密码（414403）。
i）打开软件。
●双击电脑桌面上的图标。
●程序打开途中由于温度控制器的问题会出错，应把所有程序窗口全关掉，再开一次。
j）电磁铁电流归零。
点击软件界面上部的圆形按钮，置Control mode为Current，再点击旁边的Ramp to圆形按钮，在弹出的对话框中填0，加场发现主机和程序显示相同即可，不同重新归零。
k）把电磁铁后部旋钮向上旋，电磁铁前面板mains connected指示灯亮（绿色）。
l) 预热一个小时。
m) 给电磁铁电源和电磁铁加上水冷。
开关为水箱正面的黑色按钮。
n) 打开电磁铁电源（共三个开关）。
●把电磁铁前面板左面的stand by扳杆拨上去，面板上一竖列绿色指示灯的前四个亮。
●按下output start绿色按钮，数字电流和电压显示亮。
2.定标a)装上标准样品（镍球）b)Ramp to 5000c)Head drive Ond)调鞍点（Range 100emu），调节X轴方向磁矩最小（目测使样品置于磁场中心），调节Y和Z轴，使得磁矩最大。
e)菜单Calibrations--------子菜单moment gain。
f)在弹出的对话框中分别填6.92和5000。
g)经过两次确定后，记录标识。
（-240以上认为可以）3.测量装样要特别注意对振动杆的保护，旋进旋出样品托时用力要小，取振动杆时一定要保证已经停了振动，装振动杆时一定要严防杆滑落，样品托在极头间摆动不大。
A调鞍点a)装好样品后，调X轴，目测使样品在两线圈的中心。
b)按照样品需要，加一个场（Ramp to）。
目的是使样品磁化。
c)点击软件界面上部的圆形按钮，置Head drive为On。
d)把Momentmeter窗口置于所有窗口前部，选择量程（Range），量程越小越精确，一般为所测样品磁矩值的两倍以上。
e)先调节Z轴，再调节Y轴，使Momentmeter窗口中的显示数字为最大。
注意在这个过程要保证样品托不碰到线圈。
f)Ramp to 0B测样a)装样调好鞍点后，填入样品名和程序名，注意改量程。
b)按主界面右上部‘Start’开始测量。
c)若测量过程中发现问题，要中止测量，则按主界面右上部‘Stop’停止测量。
d)测量完毕后取下样品，记录曲线名和送样人姓名。
C对于薄膜样品，需要找轴（难轴）a)装好样，把标好的易轴线转出，调好鞍点。
b)Ramp to样品饱和场，记录磁矩和振动头角度；Ramp to 0，记录剩磁磁矩。
c)转动记录头5度，同b）的方法看剩磁磁矩。
若减少，则向同向转5度，再看剩磁磁矩，直到发现剩磁磁矩增大；又向相反方向转小于5度的角度，看剩磁。
d)直到发现剩磁磁矩最小，则找好了。
e)选择程序测量，旋转九十度得易轴。
D编程a)打开磁场设定对话框，点击Custum M（H）单选按钮。
b)在弹出的表单中进行设置。
c)点击各个文本框，保证输入已被接受。
d)点击’Ok’退出。
最好再检查一遍，确定程序已经保存。
4. 电流归零。
每次测量结束后（仪器暂时不用），要对电流进行归零。
并讲模式置于场模式。
四、注意事项1. 编程要注意相应磁场区间点的个数要合适，应尽量使得曲线光滑，最重要的是要能使曲线准确显示矫顽力和剩磁，为达次目的，可以在估计矫顽力和剩磁所在区间，多加些测量点。
2. 实际测量并不是严格按程序运行，有些样品（软磁）会出现很严重的磁场飘移，应通过程序的调整来消除。
3. 调鞍点若调不准，会影响（6）式中的k值，进而影响磁矩，故鞍点应尽量调好。
五、测试中可能出现的一些情况1、在测量过程中会出现\磁场加不上去的显现，屏幕上的回线（或者线）形状极不规则，并且没有规律，励磁线圈的电流加不上去。
这种情况下，可以通过重启电脑和励磁线圈来解决，如果这样还是不能加上电流和磁场的话，尝试重启所有的设备！2、关于定标过程中的误差。
定标过程中的，如果最后出现的标准样品磁矩出现偏差，多次进行定标就可以解决问题。
一般定标标定值在-243~-245之间可以接受。
3、在加上场进行测量的过程中，如果出现扫到几个点形成平行于横轴的直线，则是测量的量程比较小，应该停止扫点，重新选择量程进行测量。
4、找轴样品的磁滞回线在第三象限有突起。
这表明轴没找准，必须再更仔细的找一遍。
5、磁滞回线在开始时是一条直线或走势为由下向上。
这表明程序里的Moment Sensitivity设置过小，调大一些即可。
6、磁滞回线不闭合。
这是内部电路造成的，只要重新测一遍即可。
7、曲线上的点呈现随机跳动。
这是样品的信号亮过少造成的。
8、磁场加到了12000Gs以上，电脑显示屏变红；磁场加不到所要的大小。
十分危险，赶紧Stop测量，磁场Ramp to 0，关闭电脑，关闭主机，关闭电磁铁，重新开启再试。
9、测量过程中如果磁滞回线不规则，或者出现异响，检查振动头！如果震动杆左右摇摆比较明显，停止测量，取下样品杆，重新安装；或者停止测量，转动一个角度，然后重新调鞍点，也可以解决问题。