大学物理实验复习思考题大部分答案
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大学物理实验思考题和实验误差答案(部分)【预习思考题】1.用电流场模拟静电场的理论依据是什么?模拟的条件是什么?用电流场模拟静电场的理论依据是:对稳恒场而言,微分方程及边界条件唯一地决定了场的结构或分布,若两种场满足相同的微分方程及边界条件,则它们的结构也必然相同,静电场与模拟区域内的稳恒电流场具有形式相同的微分方程,只要使他们满足形式相同的边界条件,则两者必定有相同的场结构。
模拟的条件是:稳恒电流场中的电极形状应与被模拟的静电场中的带电体几何形状相同;稳恒电流场中的导电介质是不良导体且电导率分布均匀,并满足σ极>>σ介以保证电流场中的电极(良导体)的表面也近似是一个等势面;模拟所用电极系统与被模拟电极系统的边界条件相同。
2.等势线和电场线之间有何关系?等势线和电场线处处相互垂直。
3.在测绘电场时,导电微晶边界处的电流是如何流动的?此处的电场线和等势线与边界有什么关系?它们对被测绘的电场有什么影响?在测绘电场时,导电微晶边界处的电流为0。
此处的电场线垂直于边界,而等势线平行于边界。
这导致被测绘的电场在近边界处受边界形状影响产生变形,不能表现出电场在无限空间中的分布特性。
【分析讨论题】1.如果电源电压增大一倍,等势线和电场线的形状是否发生变化?电场强度和电势分布是否发生变化?为什么?如果电源电压增大一倍,等势线和电场线的形状没有发生变化,但电场强度增强,电势的分布更为密集。
因为边界条件和导电介质都没有变化,所以电场的空间分布形状就不会变化,等势线和电场线的形状也就不会发生变化,但两电极间的电势差增大,等势线的分布就更为密集,相应的电场强度就会增加。
2.在测绘长直同轴圆柱面的电场时,什么因素会使等势线偏离圆形?测绘长直同轴圆柱面的电场时测到的等势线偏离圆形,可能的原因有:电极形状偏离圆形,导电介质分布不均匀,测量时的偶然误差等等。
3.从对长直同轴圆柱面的等势线的定量分析看,测得的等势线半径和理论值相比是偏大还是偏小?有哪些可能的原因导致这样的结果?⑴偏大,可能原因有电极直径测量偏大,外环电极表面有氧化层产生附加电阻,电压标示器件显示偏大等;⑵偏小,可能原因有电极直径测量偏小,中心电极表面有氧化层产生附加电阻,电压标示器件显示偏小等。
实验八用拉脱发测定液体的表面张力系数1.对公式, 是要在水面与金属表面的接触角趋于0时满足的, 即在金属框恰好脱离液体前。
公式中的重力是金属框和它所粘附的液体的总重量, 但在公式中我们忽略了水对框架的浮力和水膜的重量。
2.“三线对齐”是因为朱利秤的下端是固定的,上端为自由端,因而我们在用朱利秤测量弹簧的伸长时也要固定弹簧的下端,这样才能在朱利秤上读到弹簧的伸长量。
“三线对齐”中的三线是指小镜子上的水平线和玻璃罐上的水平线以及玻璃罐上的水平线在小镜子里成的像。
实验十牛顿环干涉现象的研究和测量思考题1.牛顿环实验中, 假如平玻璃板上有微小的凸起, 则凸起处空气薄膜厚度变小, 这时的牛顿环是局部外凸的, 因为在平玻璃板上的突起位置的空气薄膜厚度变小, 此点的光程差也就变小, 那么此级暗条纹的光程差都要比该点的大, 因而该级暗条纹就会饶向外面一级的位置, 这时表现出此暗条纹就要外凸。
2.用白光照射时,我们是可以看到牛顿环干涉条纹的,而且是以赤橙黄绿蓝靛紫这样的顺序依次排列,只是在偏离中心位置越远,条纹级数之间会重叠越厉害。
实验十二迈克耳逊干涉仪数据处理参见P19的内容。
思考题1. 图形见书P115。
2.所以条纹变密。
实验十三超声波在空气中传播速度的测定数据处理中相对误差的有效位数参见P19的内容。
思考题1.因为在测量过程中, 我们要想在两个换能器之间形成驻波, 就一定要求S1发出的波和经S2发射的波是同频率, 同振幅, 而且是传播方向相反并在一条直线上, 这就要求两个换能器的发射面要保持相互平行。
2.略。
3.用“逐差法”处理数据是为了更充分地,最大限度地利用所测得的数据,保持多次测量的优点,减少测量误差。
实验十四密立根油滴实验数据处理表格1中最后要求的量是表格中的量求了平均以后的值, 比如量中的应该是对表格中的求5次测量的平均值。
而这其中的相对误差的表示参见P19。
思考题1.选择平衡点压在250V左右, 新仪器在12s-24s时间内匀速下降1.6mm的油滴(旧仪器在15s-30s时间内匀速下降2mm的油滴)的原因是在这个范围内的油滴体积不大, 带的电量也不是很多, 因而在下降时的速度不是很快, 下降的时间就比较容易测准确, 而且这样的油滴也不是很小, 不会因为太小而作布朗运动。
大学物理实验思考题解答用霍耳法测螺线管的磁场[思考题] 一、填空题1、霍耳效应是由于在磁场是受到力的作用而产生的。
霍耳电压的大小与和成正比,霍耳电场方向为的方向。
2、实验公式B=式中各符号代表的物理意义是:B为;VH为;KH为;I为,又称为。
3、用霍耳效应测量螺线管的磁感应强度,为了减少或消除各种副效应带来的误差,通常采用的方法是改变和中的电流,保持和中的电流,用四次测量霍耳电压的之平均值,做为被测霍耳电压的平均值。
4、如果霍耳元件中的灵敏度KH已知,利用VH=KH・I・B来测定未知磁场B,在确定的和条件下,实际测出的P、S两端的电压V,不仅包括还应包括。
5、在霍耳元件测磁场中,改变控制电流I的方向时要扳动;改变磁场方向时要扳动,测量霍耳电压,电位差计调RX总不能使检流计光标指零时要扳动,线路没有其它问题。
二、选择题1、利用霍耳效应测量磁感强度,这种实验方法属于() A、比较法;B、模拟法;C、转换测量法;D、放大法。
2、霍耳电压的计算公式VH=KH・I・B要求霍耳元件平面必须与被测磁场垂直,否则测出的VH将()A、变大;B、变小;C、不变;D、不定。
3、在测量霍耳电压中,假定已测过V1(+I,+B)后,测V2(-I,+B)要改变霍耳元件中的控制电流方向,应将换向开关()A、 K1换向;B、K2换向;C、K3换向;D、K1、K2都换向。
三、问答题 1、霍耳元件测螺线管磁场实验电路图中由哪几个回路组成?它们的共同点是什么?由三个回路组成:(1)霍耳电流供电回路;(2)螺线管磁场励磁电流供电回路;(3)霍耳电压测试回路。
它们各回路的共同点是:每个回路都有一个双刀双掷的换向开关,以它为中心组成各回路。
参考答案一、填空题1、运动电荷;洛仑兹;工作电流I;磁感应强度B;B×V。
2、霍耳元件所在处螺线管内磁感应强度;霍耳电压,即霍耳片上四次测试霍耳电压的代数和的平均值;霍耳元件灵敏度;加在霍耳片上的工作电流;霍耳电流或控制电流。
baidu大学物理实验思考题答案1.是否可以测摆动一次的时间作周期值?为什么?答:不可以。
因为一次测量随机误差较大,多次测量可减少随机误差。
2.将一半径小于下圆盘半径的圆盘,放在下圆盘上,并使中心一致,讨论此时三线摆的周期和空载时的周期相比是增大、减小还是不一定?说明理由。
答:当两个圆盘的质量为均匀分布时,与空载时比较,摆动周期将会减小。
因为此时若把两盘看成为一个半径等于原下盘的圆盘时,其转动惯量I0小于质量与此相等的同直径的圆盘,根据公式(3-1-5),摆动周期T0将会减小。
3.三线摆在摆动中受空气阻尼,振幅越来越小,它的周期是否会变化?对测量结果影响大吗?为什么?答:周期减小,对测量结果影响不大,因为本实验测量的时间比较短。
实验2金属丝弹性模量的测量1.光杠杆有什么优点,怎样提高光杠杆测量的灵敏度?答:优点是:可以测量微小长度变化量。
提高放大倍数即适当地增大标尺距离D或适当地减小光杠杆前后脚的垂直距离b,可以提高灵敏度,因为光杠杆的放大倍数为2D/b。
2.何谓视差,怎样判断与消除视差?答:眼睛对着目镜上、下移动,若望远镜十字叉丝的水平线与标尺的刻度有相对位移,这种现象叫视差,细调调焦手轮可消除视差。
3.为什么要用逐差法处理实验数据?答:逐差法是实验数据处理的一种基本方法,实质就是充分利用实验所得的数据,减少随机误差,具有对数据取平均的效果。
因为对有些实验数据,若简单的取各次测量的平均值,中间各测量值将全部消掉,只剩始末两个读数,实际等于单次测量。
为了保持多次测量的优越性,一般对这种自变量等间隔变化的情况,常把数据分成两组,两组逐次求差再算这个差的平均值。
实验三,随即误差的统计规律1.什么是统计直方图?什么是正态分布曲线?两者有何关系与区别?答:对某一物理量在相同条件下做n次重复测量,得到一系列测量值,找出它的最大值和最小值,然后确定一个区间,使其包含全部测量数据,将区间分成若干小区间,统计测量结果出现在各小区间的频数M,以测量数据为横坐标,以频数M为纵坐标,划出各小区间及其对应的频数高度,则可得到一个矩形图,即统计直方图。
1、电磁感应【Q】在实验中我们发现,旋转的铝盘会对磁铁产生牵引力,发过来磁铁也会对铝盘有一个反作用力〔磁阻尼力〕,这个阻尼力会影响实验精度吗?【A】并不会影响实验精度,且铝盘会以一个恒定的频率在转动!原因:步进电机的工作原理,是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元步进电机件。
因此,在非超载的情况下,电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数,而不受负载变化的影响。
【Q】大家是否发现在我们这个实验中,铝盘上面挖了六个小孔,你们认为这些小孔会对牵引力产生影响吗?【A】小孔会对牵引力产生影响,牵引力相比没孔的铝盘会变小;每一根铝丝两端都会产生感应电动势,铝盘就相当于多个电源的并联,但是由于小孔的存在,产生的电流可能不稳定,牵引力会有小幅波动,但是小孔并不是改变磁通量的“罪魁祸首【Q】测量磁悬浮力或牵引力时,永磁体的位置对结果有什么影响?比方正对着铝盘圆心与偏离角度的区别;还有永磁体靠近铝盘中心时所受的力与磁体位于铝盘边缘时相比,大小如何?【A】做了几次试验,发现当磁铁在盘内较大距离时力不大,到盘边时较大,远离盘后减小。
可推知力与磁铁到盘中心的距离是一个单峰的函数,有水平渐近线。
【Q】大家想一下,如果那个轴承完全无摩擦,那么它的转速会无限增大吗?【A】【Q】如何改良??【A】此实验的磁悬浮力和磁牵引力装置应增加一个角度指针,因为我们在做距离和力的大小的关系试验中,每次都要将测力器杆取出,然后重新固定,这当中是不是会因为角度的不同产生较大的误差呢?所以可以增加一个角度小指针,来校正测力杆放置的方向,减免误差我们是准备加一个升降装置的,最好带刻度的。
1.测量磁悬浮传动系统的轴承转速时,测得的转速不是很稳定,而转速的测定时以一定时间内通过轴承的光束的个数为依据的。
所以我建议增加轴承上计数孔的个数,这样测得的数目会增多,可以减小不稳定因素的干扰,所得读数会相对集中一些。
2.我做实验时的传感器支架稳定性不好,每次垫一个垫片测磁牵引力和磁悬浮力时,旋转的铝盘很容易擦到永磁铁。
“大学物理实验”思考题1. 什么是测量误差,从形成原因上分哪几类?A 类和B 类不确定度指什么?试举例(比如导线直径的测量)计算分析说明。
测量结果和实际值并不完全一致,既存在误差。
误差分为系统误差,随机误差,粗大误差。
A类不确定度:在同一条件下多次重复测量时,由一系列观察结果用统计分析评定的不确定度。
B类不确定度:用其他方法(非统计分析)评定的不确定度。
2. 就固体密度的测量实验来分析间接测量结果与不确定度。
3. 螺旋测微器、游标卡尺、读数显微镜都是测量长度的工具,试具体各举一个例子详细说明这些仪器是如何读数的?另外,在螺旋测微器实验中,为什么要关注零点的问题?如何来进行零点修正呢?螺旋测微器:螺旋测微器的精密螺纹的螺距是0.5mm,可动刻度有50个等分刻度,可动刻度旋转一周,测微螺杆可前进或后退0.5mm,因此旋转每个小分度,相当于测微螺杆前进或推后0.5/50=0.01mm.游标卡尺:以游标零刻线位置为准,在主尺上读取整毫米数.看游标上哪条刻线与主尺上的某一刻线(不用管是第几条刻线)对齐,由游标上读出毫米以下的小数.总的读数为毫米整数加上毫米小数.读数显微镜与螺旋测微器类似4. 图线法、逐差法、最小二乘法都是处理数据的常用方法,它们各有什么好处?如何进行?试各举一个例子加以详细说明。
图线法简便,形象,直观。
逐差法提高了实验数据的利用率,减小了随机误差的影响,另外也可减小中仪器误差分量。
最小二乘法理论上比较严格,在函数形式确定后,结果是唯一的,不会因人而异。
5. 测量微小的形变量,常用到光杠杆,请叙述光杠杆的测量原理,并导出基本测量公式。
6. 迅速调出光杠杆是一个技术性很强的实验步骤,请具体说明操作的基本步骤。
(1)调整望远镜水平,光杠杆平面镜竖直(2)调整望远镜与光杠杆平面镜高度相同(3)沿望远镜外侧边沿上方使凹口、瞄准星、平面镜在同一直线上,左、右移动望远镜在镜子里找到竖直尺的像;若找不到,可微调镜子的角度,直到找到为止。
实验一霍尔效应及其应用【预习思考题】1.列出计算霍尔系数、载流子浓度n、电导率σ及迁移率μ的计算公式,并注明单位。
霍尔系数,载流子浓度,电导率,迁移率。
2.如已知霍尔样品的工作电流及磁感应强度B的方向,如何判断样品的导电类型?以根据右手螺旋定则,从工作电流旋到磁感应强度B确定的方向为正向,假设测得的霍尔电压为正,则样品为P型,反之则为N型。
3.本实验为什么要用3个换向开关?为了在测量时消除一些霍尔效应的副效应的影响,需要在测量时改变工作电流及磁感应强度B的方向,因此就需要2个换向开关;除了测量霍尔电压,还要测量A、C间的电位差,这是两个不同的测量位置,又需要1个换向开关。
总之,一共需要3个换向开关。
【分析讨论题】1.假设磁感应强度B和霍尔器件平面不完全正交,按式〔〕测出的霍尔系数比实际值大还是小?要准确测定值应怎样进行?假设磁感应强度B和霍尔器件平面不完全正交,则测出的霍尔系数比实际值偏小。
要想准确测定,就需要保证磁感应强度B和霍尔器件平面完全正交,或者设法测量出磁感应强度B 和霍尔器件平面的夹角。
2.假设已知霍尔器件的性能参数,采用霍尔效应法测量一个未知磁场时,测量误差有哪些来源?误差来源有:测量工作电流的电流表的测量误差,测量霍尔器件厚度d的长度测量仪器的测量误差,测量霍尔电压的电压表的测量误差,磁场方向与霍尔器件平面的夹角影响等。
实验二声速的测量【预习思考题】1. 如何调节和判断测量系统是否处于共振状态?为什么要在系统处于共振的条件下进行声速测定?答:缓慢调节声速测试仪信号源面板上的“信号频率”旋钮,使交流毫伏表指针指示到达最大〔或晶体管电压表的示值到达最大〕,此时系统处于共振状态,显示共振发生的信号指示灯亮,信号源面板上频率显示窗口显示共振频率。
在进行声速测定时需要测定驻波波节的位置,当发射换能器S1处于共振状态时,发射的超声波能量最大。
假设在这样一个最正确状态移动S1至每一个波节处,媒质压缩形变最大,则产生的声压最大,接收换能器S2接收到的声压为最大,转变成电信号,晶体管电压表会显示出最大值。
实验一:物体密度1、量角器的最小刻度是.为了提高此量角器的精度,在量角器上附加一个角游标,使游标30个分度正好与量角器的29个分度的等弧长。
求:(1、)该角游标的精度;(2、)如图读数答案:因为量角器的最小刻度为30’.游标30分度与量角器29 分度等弧长,所以游标精度为30/30=1,图示角度为149。
45’2、测定不规则的固体密度时,若被测物体浸入水中时表面吸附着水泡,则实验结果所得密度值是偏大还是偏小?为什么?答案:如果是通过观察水的体积的变化来测量不规则物体的体积,那么计算的密度会减小,因为质量可以测出,而吸附气泡又使测量的体积增大(加上了被压缩的气泡的体积)所以密度计算得出的密度减小实验二:示波器的使用1、示波器有哪些组成部分?每部分的组成作用?答案:电子示波器由Y偏转系统、X偏转系统、Z通道、示波管、幅度校正器、扫描时间校正器、电源几部分组成。
Y偏转系统的作用是:检测被观察的信号,并将它无失真或失真很小地传输到示波管的垂直偏转极板上。
X偏转系统的作用是:产生一个与时间呈线性关系的电压,并加到示波管的x偏转板上去,使电子射线沿水平方向线性地偏移,形成时间基线。
Z通道的作用是:在时基发生器输出的正程时间内产生加亮信号加到示波管控制栅极上,使得示波管在扫描正程加亮光迹,在扫描回程使光迹消隐。
示波管的作用是:将电信号转换成光信号,显示被测信号的波形。
幅度校正器的作用是:用于校正Y通道灵敏度。
扫描时间校正器的作用是:用于校正x轴时间标度,或用来检验扫描因数是否正确。
电源的作用是:为示波器的各单元电路提供合适的工作电压和电流。
2、为什么在实验中很难得到稳住的李萨如图形,而往往只能得到重复变化的某一组李萨如图形?答案:因为在实验中很难保证X、Y轴的两个频率严格地整数倍关系,故李莎茹图形总是在不停旋转,当频率接近整数倍关系时,旋转速度较慢;实验三:电位差计测量电动势1、测量前为什么要定标?V0的物理意义是什么?定标后在测量Ex时,电阻箱为什么不能在调节?答案:定标是因为是单位电阻的电压为恒定值,V0的物理意义是使实验有一个标准的低值,电阻箱不能动是因为如果动了电阻箱就会改变电压,从而影响整个实验;为了保持工作电流不变.设标准电压为En,标准电阻为Rn,则工作电流为I=En/Rn,保持工作电流不变,当测量外接电源时,调节精密电阻Ra,使得电流计示数为零,有E=I*Ra,若测试过程中调节了电位器Rc,则导致I产生变化,使测得的E不准(错误)2、保护电阻是为了保护什么仪器?如何使用?答案:保护电阻主要是保护与它串联的那些元件.先将保护电阻调节的到最大,在保证电流不超过仪器的最大工作范围这个前提下,逐步降低到最小.3、电位差计实验中标准电源器什么作用?使用时应注意什么问题?答案:标准电源起到参考基准的作用,一般用标准电池,保护电阻不使得标准电池过放电.使用时保护电阻是串联的,观察指零仪时间要尽量短暂,避免长时间放电以免电压变化.另外,电位差计也需要电源,如果有保护的话,那是防止过流损坏.4、电位差机实验中如果电流计总是偏向一边而不能补偿,请分析一下故障有几种可能?如何检查和排除故障?答案:电流调节盘RP断线,中心引出线脱开,短路;电键严重氧化,接触电阻变大;量程开关接触不好(多数是波段开关的静片变形或变位造成未接触上);标准电池坏,电势低;工作电池容量不足,电压偏低;正负极接反了。
大学物理实验复习思考题大部分答案1. 电桥由哪几部分组成? 电桥的平衡条件是什么?答:由电源、开关、检流计桥臂电阻组成。
平衡条件是Rx=(R1/R2)R32.若待测电阻Rx的一个头没接(或断头),电桥是否能调平衡?为什么?答:不能,Rx没接(或断头),电路将变为上图所示,A、C及C、D间总有电流,所以电桥不能调平。
3. 下列因素是否会使电桥误差增大?为什么?(1) 电源电压不太稳定;(2) 检流计没有调好零点;(3) 检流计分度值大;(4) 电源电压太低;(5) 导线电阻不能完全忽略。
答:(1)由于电桥调平以后与电源电压无关,则电源电压不太稳定基本不会使电桥误差增大。
(2)若检流计没有调好零点,当其指针指零时检流计中电流不为零,即电桥没有达到平衡正态,此时的测量读数中将会含有较大误差甚至会出现错误读数;(3)检流计分度值大时会使电桥误差增大,因电桥的灵敏度与分度值成反比;(4)电源电压太低会使电桥误差增大,因电桥的灵敏度与电源电压成正比;(5)对高电阻不会,当被测电阻的阻值很高时导线电阻可以忽略。
4. 为了能更好地测准电阻,在自组电桥时,假如要测一个约1.2kΩ的电阻,应该考虑哪些因素?这些因素如何选取?答:应考虑电源电压,比例臂的电阻值,检流计的分度值。
电源电压取6V,R1,R2取1000Ω,检流计取1.5级µA表。
[实验十] 用电位差计测量电动势1. 按图3-10-4联好电路做实验时,有时不管如何调动a头和b头,检流计G的指针总指零,或总不指零,两种情况的可能原因各有哪些?答:总指零的原因:测量回路断路。
总不指零的原因:①E和Ex极性不对顶;②工作回路断路;③ RAB上的全部电压降小于ES,Ex二者中小的一个。
2.用电位差计可以测定电池的内阻,其电路如图3 10 6所示,假定工作电池E>Ex,测试过程中Rc调好后不再变动,Rx是个准确度很高的电阻箱。
R是一根均匀的电阻丝。
L1、L2分别为Kx断开和接通时电位差计处于补偿状态时电阻丝的长度。
《大学物理实验B 》复习思考题第一章 误差、不确定度和数据处理的基本知识1、 误差的概念,误差的分类。
物理实验离不开对物理量的测量,测量有直接的,也有间接的。
由于仪器、实验条件、环境等因素的限制,测量不可能无限精确,物理量的测量值与客观存在的真实值之间总会存在着一定的差异,这种差异就是测量误差。
误差分为:(一)系统误差包含:仪器误差、仪器零位误差、理论和方法误差、环境误差和人为误差等。
(二)过失误差过失误差,指实验者使用仪器的方法不正确,实验方法不合理,粗心大意,过度疲劳,读错、记错数据等引起的误差。
只要实验者采取严肃认真的态度,就可以消除这种误差。
(三)偶然误差(又叫随机误差)2、 测量不确定度的概念是什么?如何对测量不确定度进行评定?怎样对测量结果进行报道?)1()()(12--===∑=n n x x n S S x u ni i xx AC x u B 仪仪∆==σ)(2222)3()()()()(仪∆+=+=x B A C S x u x u x u (p=68.3%)3、测量结果有效数字位数是如何确定的?(1)不确定度的位数一般只取一位(而且只入不舍),若首位是1时可取两位。
相对不确定度为百分之几,一般也只取一、两位。
(2)不确定度决定了测量结果有效数字的位数,即测量结果的有效数字最后一位应与不确定度所在位对齐;若不确定度取两位,则测量结果有效数字的末位和不确定度末位取齐。
(3)有效数字尾数舍入规则:尾数“小于五则舍,大于五则入,等于五凑偶”,这种舍入法则使尾数舍与入的概率相同。
(4)同一个测量值,其精度不应随单位变换而改变。
4、作图法是如何处理数据的?(1)作图规则①作图一定要用坐标纸;②画坐标纸大小和确定坐标轴分度;③画出坐标轴;④数据点; ⑤连线; ⑥标注图名.(2)图解法求直线的斜率和截距求直线斜率和截距的具体做法是,在描出的直线两端各取一坐标点A (x 1,y 1)和B (x 2,y 2),则可从下面的式子求出直线的斜率a 和截距b 。
1212x x y y a --=, 122112x x y x y x b --= A 、B 两坐标点相隔要远一些,一般取在直线两端附近(不要取原来的测量数据点),且自变量最好取为整数。
5、逐差法是如何处理数据的?实验2 示波器的原理与应用1.从CH1通道输入1V 、1KHz 正弦波,如何操作显示该信号波形?2.当波形水平游动时,如何调节使波形稳定?此时应该调节触发电平(“TRIG LEVEL ”)旋钮,被测信号在某选定电平上被触发,使波形稳定3.如何测量波形的幅度与周期?运用“间距测量法”和“光标测量法”可测量。
4.调节什么旋纽使李萨如图稳定??? 触发电平(“TRIG LEVEL ”)旋钮5.当示波器出现下面不良波形时,请选择合适的操作方法,使波形正常。
(1)波形超出屏幕: 1调大“偏转因数(VOLTS/DIV ) ;(2)波形太小: 2调小“偏转因数” ;(3)波形太密: 4调小“扫描速率” ;(4)亮点,不显示波形: 5水平显示置“A ”(常规)方式 。
可选答案:①调大“偏转因数(VOLTS/DIV )”;②调小“偏转因数”;③调大“扫描速率(TIME/DIV )”; ④调小“扫描速率”;⑤水平显示置“A ”(常规)方式; ⑥水平显示置“X-Y ”方式。
6.观察李萨如图时,要改变图形的垂直大小,应调节 CH2 通道的“偏转因数(VOLTS/DIV )”;要改变图形的水平大小,应调节 CH1 通道的“偏转因数(VOLTS/DIV )”;要改变图形的垂直位置,应调节 CH2 通道的“垂直位移(POSITION )”。
(可选答案:CH1,CH2)。
7.用示波器测得的CH1(X )信号的波形如下面左图所示,CH1(X )信号与CH2(Y )信号合成的李莎茹图如下面右图所示,示波器屏幕上已显示了必要的参数,图中每1大格为1cm 。
请回答下列回题: (1)CH1(X )信号的U PP 为 6.1 V ; (2)CH1(X )信号的周期为 5.0 ms ;(3)CH2(Y )信号的频率为 100 Hz 。
I :1V/cm 2:5V/cm( C )8.示波器如图3中,改正垂直方向幅度太小、水平 方向幅度太大的现象,应如何调节?A. 调大“偏转因数”、调大“扫描速率”B. 调小“偏转因数”、调小“扫描速率”C. 调小“偏转因数”、调大“扫描速率”D. 调大“偏转因数”、调小“扫描速率” 9. 一台好的示波器处于扫描状态,但荧光屏上没有扫描线,不必调节的旋钮是( B )。
A 、亮度旋钮B 、聚焦旋钮C 、水平位移D 、上下位移实验12 霍尔效应1.什么是霍尔效应?当载流子通过时,受洛伦磁力在两极板上聚集,从而产生电场。
当电场强度足够大时,载流子所受洛伦磁力和电场力平衡达稳定。
这种产生电场的现象叫做霍尔效应。
2.测量霍尔电压时伴随产生四种副效应,本实验用什么方法消除副效应的影响? 本实验用换向测量法消除副效应的影响。
3.用霍尔效应如何测量磁场?用霍尔效应实验装置测量磁场应注意些什么?霍尔效应产生的电压信号和通过的电流及磁场成正比,要测磁场,则可以通恒定的电流信号,则电压信号和磁场就成正比了,也就测量出磁场信号了由 B I K d B I R S H B H ===ned B I U S H 得 SI H H K U B = 4.如图4所示,霍尔元件通入工作电流I S ,磁场的方向垂直指出纸面, A 、B 两边累积正、负电荷,U AB >0,根据 运动的载流子 受到 洛仑兹力 的作用,可判断该霍尔元件是 N 型半导体。
5.如图5所示,若霍尔片的多数载流子为空穴,它的工作电流I S 方向从左向右,霍尔电压U AB >0,则磁场的方向为 指入纸内 (选:指出纸面或指入纸内)。
6.试分析:为何不宜用金属制作霍尔元件?由于霍尔元件的灵敏度K H 与载流电子浓度n 成反比,金属的载流子(自由电子)浓度大,其灵敏度较小,霍尔效应不明显,所以不宜用金属制作霍尔元件。
7.若磁场的法线不是恰好与霍尔元件的法线一致,对测量结果会有何影响?如何判断磁场B 的方向与霍尔片的法线方向一致?图4 图5图3 By B x z I I 图6AB 的测量公式SI H H K U B =的测量条件是霍尔片法线与磁场的方向一致,若磁场的方向不是恰好与霍尔元件的法线一致,则B 的测量公式S I H H K U B =测出的只是实际磁场在霍尔片法线的一个分量,测出的霍尔电压要比磁场的方向恰好与霍尔元件的法线一致是产生的霍尔电压小;测量时,转动霍尔片,霍尔电压显示值最大时,表明霍尔片法线与磁场的方向一致。
8.图6中霍尔元件的多种载流子是哪种?空穴实验7 分光计的调整与使用1. 本实验所用分光计测量角度的精度是多少?仪器为什么设两个游标?如何测量望远镜转过的角度?P71,P72.验所用分光计测量角度的精度是1';仪器为设两个游标是为了消除刻度盘和分光计中心轴之间的偏心差(这是一种系统误差),测量时分别读出两个游标的读数,取其平均值;锁紧望远镜和刻度盘连动螺钉,缓慢转动望远镜,用望远镜寻找经过棱镜两反射面反射回来的狭缝亮线,使用望远镜转动微调螺丝,使狭缝向亮线与分光板上中心竖线重合,记录望远镜在左右两个位置的两刻度盘读书,运用公式()()2'1'221ϕϕϕϕϕ-+-= 可得2.假设平面镜反射面已经和转轴平行,而望远镜光轴和仪器转轴成一定角度β,则反射的小十字像和平面镜转过1800后反射的小十字像的位置应是怎样的?此时应如何调节?试画出光路图。
反射的小十字像和平面镜转过1800后反射的小十字像的位置不变,两像高度相同,均位于叉丝上方或下方。
此时应该调节望远镜仰角螺钉,是十字反射像落在上十字线的横线上。
3.假设望远镜光轴已垂直于仪器转轴,而平面镜反射面和仪器转轴成一角度β,则反射的小十字像和平面镜转过1800后反射的小十字像的位置应是怎样的?此时应如何调节?试画出光路图。
反射的小十字像和平面镜转过1800后反射的小十字像的位置一上一下,此时应该调节在舞台下的螺钉,直到两镜面反射的十字像等高,才表明载物台应经调好。
4.对分光计的调节要求是什么?如何判断调节达到要求?怎样才能调节好?P645.是否对有任意顶角A 的棱镜都可以用最小偏向角测量的方法来测量它的材料的折射率?为什么?否6.在测角时某个游标读数第一次为343︒56',第二次为33︒28',游标经过圆盘零点和不经过圆盘零点时所转过的角度分别是多少?P69 游标经过圆盘零点:'''3249283356343360o o o o =-- 不经过圆盘零点:'''28310283356343o o o =-7.在实验中如何确定最小偏向角的位置?P69向一个方向缓慢的转动游标盘(连同三棱镜),并用望远镜跟踪狭缝像,在望远镜中观察狭缝像的移动情况,当随着游标盘转动而向某方向移动的狭缝像,正要开始向相反方向移动时,固定游标盘,此时确定的角度即是最小偏向角。
)8. 测量三棱镜折射率实验中,从对准平行光管的位置开始转动望远镜,看到的折射谱线颜色排列顺序是什么?(黄绿紫)实验8迈克尔逊干涉仪的调整与使用1.迈克尔逊干涉形成条纹的条件、条纹的特点、条纹出现的位置和测量波长的公式。
比较等倾干涉条纹和牛顿环(等厚干涉)异同。
等倾是入射角度不同的光具有不同的光程差。
等厚是不同位置的光(入射方向一致)具有不同的光程差;条纹都是同心圆环;牛顿环出现在空气层附近,等倾条纹出现在无穷远;测量波长的公式牛顿环:λkR=kr,等倾干涉:2nhkicos'λ=(h为薄膜厚度,'i为折射角)2. 怎样准确读出可动反射镜M1的位置?该读数由三部分组成:①标尺读数,只读出整毫米数即可,不需估读;②粗调大手轮读数,直接由窗口读出毫米的百分位,也不需估读;③微动鼓轮读数,由微动鼓轮旁刻度读出,需要估读一位,把读数(格数)乘10-4即毫米数。
M1位置读数为上三读数和。
3. 迈克尔逊干涉仪中的补偿板、分光板各起什么作用?用钠光或激光做光源时,没有补偿板P2能否产生干涉条纹?用白光做光源呢?分光板是后表面镀有半反射银膜的玻璃板,激光入射后经半反射膜能分解为两束强度近似相等光线。
补偿板是折射率和厚度与分光板完全相同的玻璃板,使分光板分解的两束光再次相遇时在玻璃板中通过相同的光程,这样两光束的光程差就和在玻璃中的光程无关了。
4.在迈克尔逊干涉仪的一臂中,垂直插入折射率为1.45的透明薄膜,此时视场中观察到15个条纹移动,若所用照明光波长为500nm,求该薄膜的厚度。