《大学物理实验报告,用直流电桥测电阻,周岚版》由会员分享，可在线阅读，更多相关《大学物理实验报告,用直流电桥测电阻,周岚版（20页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划大学物理实验报告,用直流电桥测电阻,周岚版实验四十单缝衍射的光强分布和缝宽的测定【预习题】1什么叫夫琅和费衍射？用He-Ne激光作光源的实验装置(图)是否满足夫琅和费衍射条件，为什么？答：夫琅和费衍射是平行光的衍射，即要求光源及接收屏到衍射屏的距离都是无限远。右图所示的为用He-Ne激光作光源的实验装置，其中激光器为光源、单缝为衍射屏、接受屏C为衍射屏。因为He-Ne激光束具有良好的方向性(远场发散角为1毫弧度左右)，光束细锐，能量集中，加之衍射狭缝宽度很小，故可看作平行光，即光源到
2、单缝的距离为无限远。实验时将观察屏放置在距离单缝较远处，使Z远大于a，单缝到接受屏的距离亦可看作无限远。所以用He-Ne激光作光源的实验装置满足夫琅和费衍射条件。【思考题】1当缝宽增加一倍时，衍射花样的光强和条纹宽度将会怎样改变？如缝宽减半，又怎样改变？答：当缝宽增加一倍时：衍射花样的光强的变化：可以将宽度为2a的整个单缝看作两个宽度a，中心间距为a的双缝，其光强分布公式为：sin2(I2a?A02?asin?asin?)sin22()2?asin?4Icon()a2?asin?2?asin?sin()?其中A0为缝宽为a时，狭缝在?0方向的合振幅。由光强分布公式可知，当缝宽增加一倍时，光强是
3、原来的4con2(?asin?)倍，即光强增加。?条纹宽度的变化：当缝宽为a时：中央主极大的宽度为：?l主?2fsin?10?2fa?次极大的条纹宽度为：?l次?f?a当缝宽为2a时：1?l主2a21?次极大的条纹宽度为：?l?f?f?l次次2a2a1所以当缝宽增加一倍时，条纹宽度是原来的2倍。中央主极大的宽度为：?l主?2fsin?10?2f?当缝宽缝宽减半时：衍射花样的光强的变化：当缝宽为时，可以将宽度为a的整个单缝看作两个宽度，中心间距为的双缝，其光强分布公式为：光强分布公式为：aasin?sin?asin2(2)sin22(2)?sin?2Ia?A02?4Icon()a2a?a?2?s
4、in?sin?sin2()?IaIa?asin24con2()2?a其中A0为缝宽为时，狭缝在?0方向的合振幅。21由光强分布公式可知，当缝宽减半时，光强是原来的asin4con2()2?a2a2a2?倍，即光强减小。条纹宽度的变化：当缝宽减半时：中央主极大的宽度为：?l?2fsin?2f10主?a,?2f?a2?2?l主次极大的条纹宽度为：?l次?f?a?f?a2?2?l次所以当缝宽减半时，条纹宽度是原来的2倍。实验四十一光电效应法测普朗克常数【预习题】1什么叫光电效应？答：光电效应是指一定频率的光照射在金属表面时，会有电子从金属表面逸出的现象。2饱和光电流的大小与哪些因素有关？答：入射光的
5、频率只有超过某个临界频率时，才会有光电流产生。当入射光频率不变时，饱和光电流与入射光强成正比，此外还与此时的频率有关，频率越大，光电流越大。【思考题】1为什么当反向电压加到一定值后，光电流会出现负值？答：实验中，存在阳极光电效应所引起的反向电流和暗电流，测得的电流实际上是包括上述两种电流和由阴极光电效应所产生的正向电流三个部分，所以当反向电压加到一定值后，光电流会出现负值。2当加在光电管两极间的电压为零时，光电流却不为零，这是为什么？答：当电子吸收了光子能量h?后，一部分消耗于电子的逸出功A，另一部分就转变为电子离开金属表面后的初始动能，正是由于有这样的一部分初始动能，光电子才得以到达阳极，形
6、成光电流。3正向光电流和反向光电流的区别何在?答：正向光电流是阴极光电池被光照射后产生。而反向光电流是由阳极光电效应所引起的，因为制作过程中会有少量阴极材料溅射在阳极上。它们方向相反，但正向光电流要比反向电流大得多。实验三十三全息照相【预习题】1普通照相和全息照相的区别在哪里？答：普通照相底片上记录的图象只反映了物体上各点发光的强弱变化，也就是只记录了物光的振幅和频率信息，而丢失了物光相位信息，所以在照相纸上显示的只是物体的二维平面像，丧失了物体的三维特征。全息照相与普通照相完全不同，它不用透镜或其他成像装置，而是利用光的干涉，把光波的振幅和位相信息全部记录了下来。并且在一定条件下，得到的全息
7、图还能将所记录的全部信息完全再现出来，因而再现的像是一个逼真的三维立体像。2全息照相的两个过程是什么？怎样才能把物光的全部信息同时记录下来呢？答：全息照相的两个过程是拍摄与再现。全息照相不用透镜或其他成像装置，而是利用光的干涉，把物光的振幅和位相信息全部记录了下来。3如何获得全息图的再现像？答：将全息图放在拍摄时的底片夹上，将扩束后的激光以参考光相同的角度照射全息图，透过全息图朝原来拍摄时放置物体的方向看去，就能看到与原物形象完全一样的立体虚像。4为什么物光和参考光的光程要大致相等即光程差要尽量的小?答：保证物光波和参考光波有良好的相干性。【思考题】1拍摄一张高质量的全息图应注意哪些问题?答：
8、为保证全息照片的质量，各光学元件应保持清洁。若光学元件表面被污染或有灰尘，应按实验室规定方法处理，切忌用手、手帕或纸片等擦拭。2绘出拍摄全息图的基本光路，说明拍摄时的技术要求。答：拍摄全息图的基本光路如下：拍摄时的技术要求，主要有：全息实验台的防震性能要好。要有好的相干光源。同时要求物光波和参考光波的光程尽量相等，光程差尽量小，以保证物光波和参考光波有良好的相干性。物光和参考光的光强比要合适，一般选择1：2到1：5之间为宜。两者间的夹角在30到90度之间。3全息图的主要特点是什么？答：全息图上记录的是物光和与参考光相干涉时，形成的不规则干涉条纹。条纹的形状与被拍摄物体没有任何几何相似性，而图上
9、任何一小部分都包含着整个物体的信息。4为什么被打碎的全息片仍然能再现出被摄物体的像？答：因为全息图上任何一小部分都包含着整个物体的信息，所以被打碎的全息片仍然能再现出被摄物体的像。实验三十四用波尔共振仪研究受迫振动【预习题】1受迫振动的振幅和相位差与哪些因素有关?答：受迫振动达到稳定状态时，其振幅与相位差由下式给出?2?m(?)?4?202222，?0?T02T?2?)?2222?0?(T?T0)?2?2?)?T0T?2222?(T?T)00?0从上面式子可知，受迫振动的振幅与相位差的数值取决于强迫力矩m、强迫力频率?、系统的固有频率?0和阻尼系数?四个因素，而与振动起始状态无关。2实验中采用
10、什么方法来改变阻尼力矩的大小?它利用了什么原理?答：改变电流数值即可使阻尼大小相应变化。它利用了电磁感应原理，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。3实验中都采用哪些方法测定?值?答：方法一：公式法ln利用阻尼系数公式?i?i?55，i为阻尼振动的周期次数,?i为第i次的振幅,T为阻尼振动周期的平均值,可测出10个摆轮振动周期,然后取其平均值。方法二：作图法2(?/?)?曲线求?值，方法如下:r由?02?2在阻尼系数较小(?)和共振位置附近(?0),当?1?11?r，即()2?时,有?0?,此?对应于图()2?处?r2?r22?两个值?1、?2,故?21【思考题】1实验中如何用
11、频闪原理来测量相位差?的?答：闪光灯受摆轮信号光电门控制，每当摆轮上长型凹槽通过平衡位置时，光电门接受光，引起闪光。在稳定情况时，由闪光灯照射下，由于视觉延迟效应，可以看到有机玻璃指针好像一直“停”在某一刻度处，即频闪现象。2为什么实验时,选定阻尼电流后,要求阻尼系数和幅频特性、相频特性的测定一起完成,而不能先测定不同电流时的?值,再测定相应阻尼电流时的幅频和相频特性?答：选定阻尼电流,阻尼系数测定做完后，再做幅频特性、相频特性的测定时，仪器默认阻尼为之前阻尼，且不可改变阻尼参数，故只能连带一起做完，再选其它阻尼系数，重复刚才的步骤。实验三十五非平衡电桥的原理与应用【预习题】1非平衡电桥原理当
12、电桥处于平衡状态时，桥路上的检流计G中无电流通?2R4?过，若某一桥臂上的电阻值变化，使电桥失去平衡，则UAB?1?R?R?34?IG?0，IG的大小与该桥臂上电阻变化有关，如果该电IG?R1?2RG?234阻的变化仅与某非电量的变化有关，就可R3?R4以用电流IG的大小来表征非电量的大小，这就是利用非平衡电桥测量非电量的基本原理。【思考题】1平衡电桥与非平衡电桥有哪些不同？本实验中两部分实验内容各采用的是什么电桥？非平衡电桥在构成形式上与平衡电桥相似，但测量方法上有很大差别。Rx?平衡电桥是调节R3使IG?0，从而得到非平衡电桥是根据电桥中电阻Rx，因外界因素的改变而发生变化引起电桥的不平衡
13、IG?0来测量桥路中电流来计算引起电阻变化的因素。R1R3R2，本实验中温度计定标采用了非平衡电桥，电阻温度系数测定采用的是平衡电桥。实验三十六音频信号光纤传输技术【思考题】1音频信号光纤传输系统由哪几部分组成？答：音频信号光纤传输系统由：光信号的发送、光纤传输、光信号的接收三部分组成。2发光二极管(LED)和光电二极极管在本系统中的作用是什么？答：在音频信号的光纤传输实验中，发光二极管(LED)的作用是：将音频电信号转换成频率一定但光的强弱随音频信号变化的光信号；光电二极极管的作用是：将光的强弱变化转换成电流大小的变化。实验三十七电路故障分析实验【预习题】1在电路故障分析实验中，常用的检查故障方法有几种，各有什么特点？答：常用的检查故障方法有三种：电压测量法、电阻测量法和电流测量法。电压测量法：用电压表检查故障，是最常用的方法，特点是可以带电测量，用来检查串联电路最为简便，如果是并联电路出现故障，则不易查出。电阻测量法：用欧姆表检查故障，也是常用的方法，但欧姆表不能带电测量，一定要关掉电源、将待测元件与电路断开。电流测量法：用电流表检查故障需将电路断开，电流表串入电路测量，因此不大方便。2在电路故障分析实验中，简述分析、排除故障的原则？答：根据现象缩小范围，故障发生后往往出现异常现象，根据这些现象判断故障的大
