北京科技大学工科物理实验总结

4.9用四端法测量Fe-Cr-Al丝的电阻率（测量低值电阻）
①要求画电路图并连线，连接好线后叫老师，注意电压要设定为9V，标准电阻P端为电压端，J为电流端；待测电阻测电压的线要接在铜质基座上面。

②测量直径三次，算体积或者截面面积；
1、什么是误差等分配原则？
各个直接测量量所对应的误差分量尽量相等，同时间接测量量对应的误差合成项又满足精度的要求。

2、四端法可以消除导线与接触电阻对测量结果的影响。

3、实验中标准电阻的作用有哪些？实验中如何选用标准电阻？
（1）实验是采用的比较法测量低值电阻，即通过与标准电阻的比较得出待测电阻值。

x
x
n
n
U
R R
U
，另外串联一个标准电阻一定程度上对电路起到限流保护作用。

(2)选用阻值与待测电阻相近的标准电阻。

4、当标准电阻R为0.1级时，其误差为多少？（在实验中实验器材里有）
0.1%
5.4落球法测定液体不同温度下的黏度及温度的PID调节（蓖麻油黏度随温度呈负指数变化）1、黏度的大小取决于液体的性质与温度，温度升高，黏度将迅速减小
5.9光栅光谱仪
装置图：P286、289
1、什么是光谱仪?
光谱仪是一种将复色光分解为光谱线并进行测量的光学仪器。

2、对单色仪光学系统进行分析，说明为什么出射狭缝S2处可得到单色光？
复合光从狭缝进入单色仪,由第一反射镜反射到光栅上,光栅衍射后将第一级衍射光（一般用一级衍射光）射到第二反射镜后从狭缝出射得到单色光.（整个过程中通过提调节棱镜和光栅的角度可以得到不同的单色光.）
5、光电倍增管使用注意事项：使用光电倍增管时，切勿使入射光太强，工作时不能打开密
封罩，否则因曝光而引起的阳极电流会使管子烧坏。

6、光电倍增管的作用：完成光电转换，即将光信号转换为电信号
5.10光电效应
1、什么是光电效应？
具有适当频率的光照射在金属表面上时，从金属表面会发射出电子。

2、什么是截止频率?
有一个最小频率v0，当入射光频率低于该值时，不论光的强度如何大，都没有光电流产生，这个最小频率称为截止频率，也称红限。

3、阳极反向电流、暗电流、本底电流是如何影响测量结果的？
光电管制作中阳极沾上阴极材料，入射光照射阳极或从阴极反射到阳极会造成阳极光电子发射，Uak为负值时，阳极发射的电子向阴极迁移构成阳极反向电流。

暗电流和本底电流是热激发产生的光电流与杂散光照射光电管产生的光电流。

4、对于同一外加光电管电压，所显示的电流为何会有波动？（不确定。

）
因为一般实验的电压源会有波动，光源同样有波动，且光电效应同样式不确定的。

外加暗电流等影响。

5.12弗兰克-赫兹实验
弗朗克赫兹实验，画两个峰值的就行了
原理：
.FH实验原理图
2.是不是每一次谷点的IA都等于零，为什么？
3.改变原子状态一般几种方式，分别是？
以一定频率的光子来实验、具有一定能量的原子与其碰撞进行能量交换
7.6制备金属薄膜
1、金属镀膜中电压值是多大？在镀膜中的作用？
V=1000V，在接近真空的条件下，高电压使氩气进行“辉光放电”，氩原子电离成氩离子，并在电场力的作用下，加速轰击靶材，靶材原子则会被溅射出来而沉积到玻璃衬底上。

2.直流溅射法的制膜原理,建设完成后步骤。

直流溅射法利用直流电压产生辉光放电，溅射离子轰击靶材，从而使靶材表面的原子离开靶材表面成为溅射原子，被溅射原子沉积到衬底上就形成了薄膜。

关闭针阀，关机，放气，打开取样。

3.薄膜溅射法：①真空度的单位（Pa，mmHg)②靶材和玻璃片哪个是阴极那个是阳极（前者阴，后者阳）4.简述银薄膜的制备方法？洗衬底（吹干防工作台）——打开电源，抽真空（2pa）——打开针阀冲氩气使真空度达到3~4pa（逆为开）——设定计时器（不超过60s）——按下试验钮检验电流（6mA）——按下启动按钮（一次完成，后者重复）
1、采用直流溅射法制备薄膜时，膜厚均匀性如何保证？
等距多次溅射保证玻璃片干燥
2、直流溅射法的制膜原理？溅射完成后步骤
实验完成后关机操作；荷能粒子轰击固体表面，使固体表面的原子从表面射出，它们沉积到衬底上形成了薄膜。

关闭针阀，关机，放气，打开取样。

①真空度的单位（Pa，mmHg)②靶材和玻璃片哪个是阴极那个是阳极（前者阴，后者阳）
7.7用多束光干涉法测量薄膜厚度P457
1、什么是分振幅法？分振幅法是在透明介质表面上通过反射和透射分离出两束相干光，各自得到的光强比先前小了，故也可以说是振幅被分割了。

等厚干涉就是如此。

3.膜厚测量公式及物理量含义。

d=b/a*λ/2；a为等厚条纹干涉的间距，b为干涉条纹移动的距离，λ为入射光的波长。

4.膜厚的测量方法：干涉法。

5.测量金薄膜中半透膜哪一面向上，为什么？不镀铝薄膜的一面向上。

A光在下玻璃板进行
反射后再折射，B光在半透膜下表面进行反射后折射，两光形成干涉条纹反映了劈尖的厚度。

1、为什么用半透膜板而不用普通玻璃板同待测薄膜台阶构成空气劈尖？
因为普通玻璃板透光性好，反射的光很少，不容易观察到干涉，而半透薄板能够反射的光多，干涉现象明显。

2、本学期测金属薄膜的实验中的方法能否测所有厚度的薄膜？说明理由。

不能。

膜太厚的话，将不能分辨出左右（有膜和无膜处）到底相差几个二分之一波长。

厚膜需要换一种方法：将空气劈尖转90°就能观测了。

4.15牛顿环P206（整个测量过程中，鼓轮必须单方向旋转，不能倒转。

）
等厚干涉的厚度在这里指的是空气隙的厚度。

1、若看到牛顿环局部不圆，这是为什么？
因为透镜几何形状不够完美,下面那块板子也不是绝对平整,导致每一圈过去,并不是一个完美的圆。

7.8金属膜电阻率的测量（四探针法）
1、本实验中测量电压时为什么要求测量同一电流状况下的正反向电压，再取其平均值？
因为电压很小容易受到温差电动势等等的干扰，其中一大部分反向后会抵消
2、四引线法适用于什么电阻测量电阻阻值较低的电阻2.四探针法与四引线法有什么异同？同：都是用来测量低电阻阻值的方法，都比较有效低消除了接线电阻和接触电阻的影响。

异：四探针法比四引线法测得低电阻更为精确，可以测半导体，薄膜的电阻。

3.测金属薄膜电阻率，写出电阻率的计算公式，说说什么是尺寸效应，为什么要正负电压测两遍取平均？
薄膜材料在厚度上是非常薄的，如果金属薄膜的膜厚小于某一值时，薄膜的厚度将对自由电子的平均自由程产生影响，从而影响薄膜材料的电阻率，示意图p446.减少读数误差，减少探针不对称性产生误差。

4
5.在测量薄膜电阻率中，计算式子PF=π/LN2*V/I*d，那么电阻率是否与膜厚成正比，为什么？
实验7.9金属薄膜的动态监测
1、实验中有哪些因素会直接影响薄膜的沉积和电学性质的测量？
在用酒精洗涤玻璃片及吹干过程中，是否洗干净及受到污染；抽真空时，应尽量达到实验要求条件；将溅射工作室的片上导体刮干净，保证只有镀膜这一个导体，排除其他电阻的干扰；不能划伤金属薄膜，要保证每一个针都实际上与其接触；放置基片时要紧贴槽放置，使槽发挥应有作用，即避免玻璃片的两个侧面也镀上银膜。