头发丝直径的实验报告
篇一：设计性实验方案--测量头发丝的直径
在日常生活中，人们会经常使用测量工具来测量物体的长度，从而对物体产生具体客观的认识。众所周知，在生活中的诸多物体，人们不用多加思索就可以容易测量得知它们的具体长度参数。身体发肤受之父母，可对头发自己有了解几何呢？直接测量微小物体的长度参数以肉眼比较难得出较精确的数据，一般情况，微小长度的测量通常用将其放大的方式来进行测量。而微小长度在科学研究、精密仪器等方面更是有着不可或缺的地位。
在实验仪器不是很充裕的初级中学任物理教师，该怎样以更经济、更简单、更可行的方式来让学生了解微小物体长度的测量方法，以与自己切身相关的头发为楔子，从而引导、激发其他们的探索未知得欲望呢？好奇是一种动力，是一种向知识攀登、向未知探索的动力。为人师表，我们有责任和义务去培养学生，使学生具有这种动力！
一、实验原理
用一根长长的头发，紧密缠绕一个小的圆柱体n圈（n=30）.用测量工具测出n圈头发的直径D，则由d= D/n，可求得头发d 的直径大小。
二、实验方法选择
方法1：用千分尺（螺旋测微器）来进行测量
定义：利用螺旋副原理对弧形尺架上两测量面间分隔的距离，进行读数的通用长度测量工具。外径千分尺常简称为千分尺，它是比游标卡尺更精密的长度测量仪器，它的量程是0－
25,25-50,50-75...毫米，分度值是0．01毫米。工作原理：根据螺旋运动原理，当微分筒（又称可动刻度筒）旋转一周时，测微螺杆前进或后退一个螺距──0．5毫米。这样，当微分筒旋转一个分度后，它转过了1／50周，这时螺杆沿轴线移动了1／50×0．5毫米＝0．01毫米，因此，使用千分尺可以准确读出0．01毫米的数值。
将头发紧密缠绕在小圆柱后，用螺旋测微器来测量，依据千分尺的读数原理可以得到n圈头发的长度D，由d=D/n可得头发的直径d。
方法2：用游标卡尺来进行测量
精度是1mm除以游标上的格数则可知10格就是精确到0.1mm 、20格就是精确到0.05mm 、50格就是精确到0.02mm将头发紧密缠绕在小圆柱后，用游标卡尺测量物体外径的卡口来测量，依据游标卡尺的读数原理可以得到n圈头发的长度D，由
d=D/n可得头发的直径d。
方法3：劈尖干涉测头发丝的直径（利用等厚干涉原理）
当两片很平的玻璃叠合在一起，并在其一端垫入细丝时，两玻璃片之间就形成一空气薄层（空气劈）。在单色光束垂直照射下，经劈上、下表面反射后两束反射光是相干的，干涉条纹将
是间隔相等且平行于二玻璃交线的明暗交替的条纹。
显然，劈尖薄膜上下两表面反射的两束光发生干涉的光程差为干涉条纹为暗纹与 k 级暗条纹对应的薄膜厚度为：两相邻暗条纹所对应的空气膜厚度差为：
如果有两玻璃板交线处到细丝处的劈尖面上共有N调干
涉条纹，则细丝的直径d为;由于N数目很大，实验测量不方便，可先测出单位长度的条纹数，再测出两玻璃交线处至细丝的距离L，则已知入射光波长λ，测出N0和L,就可计算出细丝（或薄片）的直径D。
方法4：用杨氏双缝干涉测头发丝的直径
利用传统双缝干涉：纳光灯+凸透镜+单缝+双缝的原理，用激光器替代钠灯做光源，加一个小焦距透镜使其发散，再加一个大焦距透镜使其汇聚，得到一束大面积平行光，直接照射双缝，就可以得到清晰的干涉像。要测头发直径，就不放双缝，直接把头发放入光路，在后面得到头发的衍射像，包括中心的泊松亮斑，测出头发与屏的距离D，测出衍射像的两个一级明纹的距离L，头发直径d等于D乘以λ除以L，即d=Dλ/L。
方法5：用读数显微镜测头发丝的直径
读数显微镜是光学精密机械仪器中的一种读数装置，测量范围：0-6mm测量精度：0.01mm，仪器放大倍数是20，是用来测量微小距离或微小距离变化的，能将头发丝进行放大后再读数。首先，将读数显微镜适当安装，对准头发丝；调节显微镜的目镜，
以清楚地看到叉丝（或标尺）；调节显微镜的聚集情况或移动整个仪器，使头发丝成像清楚，并消除视差，即眼睛上下移动时，看到叉丝与头发丝成的像之间无相对移动；先让叉丝对准头发丝上一点（或一条线）A，记下读数；转动丝杆，对准另一点B，再记下读数，两次读数之差即AB之间的距离就是头发丝的直径。但在操作中要注意两次读数时丝杆必须只向一个方向移动，以避免螺距差。
三、测量方法选择
经济较落后的中学，实验室里的实验仪器并不是很充足。比较以上5种方法，方法3和方法4都要用到光学平台，而那时自己任教的中学，由于经费的紧张或不足，实验里配不起这样的仪器，从而不能完成实验。方法5要用到读数显微镜，虽然这个仪器没有光学平台贵重，能配备的数量非常有限，但是面对一个班级的学生，要进行此实验还是显得不太切合实际。为了能让每一个同学都能到实验室里进行实验，只能选择最经济、相对符合实验要求的实验仪器来进行实验，因此唯有选择方法1或方法2。而头发丝是很细小的物体，为了相对减少实验测量的误差，可采用放缩法。
四、仪器的选择
由于头发是非常细小的物体，一般的测量工具无法对其进行测量或者会造成比较大的误差，所以此试验中只用普通物理实验室测量精度最高的测量工具来进行实验。在方法1中的测量工
具的精度（千分尺为0.01mm）比在方法2的（游标卡尺为0.02mm）高，作出的实验结果更接近实际，因此，选择千分尺测量头发的直径d。
五、测量条件
1.头发绕小圆柱体一定要紧密，且不可重叠；
2.绕的过程中不能使用很大的力，防止头发变形；
3.小圆柱一定要保证是圆的。
六、实验程序
1.选出千分尺和小圆柱体
2.取成年女性的长头发（可提前自备）
3将头发紧密绕小圆柱体n圈（n取30、50或100，具体视头发长度而定）
4.用千分尺测量n圈头发的长度D，重复10次
5.计算头发的直径d和偏差
6.重新绕头发、或换一根头发重复此实验，得出绕的紧密度和不同人的头发对d的影响。
参考文献：
[1]杨述武等主编：普通物理实验1（第四版），高等教育出版社，20xx [2] 杨述武等主编：普通物理实验3（第四版），高等教育出版社，20xx
[3] 姚启钧主编：光学教程（第四版），高等教育出版社，20xx
篇二：劈尖法测头发丝的直径
等厚干涉是基础光学的重要课程之一，为达到学以致用的学习目的设计该实验，由于光自身的波粒二象性和其数量级小的特点可以将其运用于现实生活中较于精确的测量。运用光学的测量具有精度大，实验误差较小等有利于研究的特点。所以光学应用于物体几何尺度的测量大大地增加了其精度。
一、实验目的
1.测量头发丝直径的大小。
2.掌握劈尖干涉测定细丝直径（或薄片厚度）的方法。
3.通过实验加深对等厚干涉原理的理解。
4.掌握牛顿环的使用原理。
二、实验原理
①将两块平板玻璃叠放在一起，一端用头发丝将其隔开，则形成一辟尖形空气薄层见图（1-1），若用单色平行光垂直入射，在空气劈尖的上下表面发射的两束光将发生干涉，其光程差△=2l+λ/2 （l为空气薄膜厚度）。因为空气劈尖厚度相等之处是一系列平行于两玻璃板接触处（即棱边）的平行直线，所以其干涉图样是与棱边平行的一组明暗相间的等间距的直条纹，当Δ=（2k+1）λ/2，（k=0，1，2，3……）时，为干涉暗条纹，与k级暗条纹对应的薄膜厚度为：d=k×λ/2
由于k值一般较大，为了避免数错，在实验中可先测出某长度l内的干涉暗条纹的间隔数n，则单位长度的干涉条纹数
X=n/l，若棱边与头发丝的距离为L，则头发丝出现的暗条纹的级数为k=X×L，可得头发丝的直径为：=X×L×λ/2=
n/l×L×λ/2
②也可用三角形相似原理如图（3-17-3）
D／d=L／l
D=（ L／l）×d
d=n×λ/2
取n=10（即间隔10个暗条纹）d=10×λ/2=5λ 所以D=（ L／l）×5λ 3
三、实验方法选择
1、将头发紧密地绕在细棒上，测出n 扎的长度，将其除以扎数便可得到头发丝的直径。
2、运用迈克耳孙干涉仪测头发丝的直径
3、运用劈尖等厚干涉测头发丝的直径
比较以上三种测量方法，第一种精度较小，第二种实验原理及其方法过于复杂，不便于实验，相比前第二种试验方法，第三种方法实验原理及其过程相对简单，而且相对第一种实验方法而言第三种实验精度较高，所以实验选取第三种试验方法。
四、实验步骤
1.打开电源和钠灯光源并将电子显微镜的插头插上
2.调节显微镜的视野至明亮清晰处
3.取一根头发丝，将头发丝夹入劈见内（注意头发丝要拉
直不可弯曲），固定好。
4.将固定好头发丝的劈见放入显微镜的平台内，调节显微镜直到看见清楚的干涉条纹
5.测量L的长度，找到两条最黑的暗条纹，记入数据L’、L’’ ；（L= L’—L’’）
6. 取n=10（间隔10个暗条纹）即l的长度，记入数据l’、l’’; ( l=l’—l’’ )
7.重复上述过程，得到不同的几组数据
8.实验结束后，整理好实验器材
五、实验数据记录
六、实验结论
篇三：头发丝直径的测定
一、实验目的
1.测量头发丝直径的大小。
2.掌握劈尖干涉测定细丝直径（或薄片厚度）的方法。
3.通过实验加深对等厚干涉原理的理解。
4.掌握牛顿环的使用原理。
二、实验原理
①将两块平板玻璃叠放在一起，一端用头发丝将其隔开，则形成一辟尖形空气薄层见图（1-1），若用单色平行光垂直入射，在空气劈尖的上下表面发射的两束光将发生干涉，其光程差△=2l+λ/2 （l为空气薄膜厚度）。因为空气劈尖厚度相等之处
是一系列平行于两玻璃板接触处（即棱边）的平行直线，所以其干涉图样是与棱边平行的一组明暗相间的等间距的直条纹，当Δ=（2k+1）λ/2，（k=0，1，2，3……）时，为干涉暗条纹，与k级暗条纹对应的薄膜厚度为：
d=k×λ/2
由于k值一般较大，为了避免数错，在实验中可先测出某长度l内的干涉暗条纹的间隔数n，则单位长度的干涉条纹数X=n/l，若棱边与头发丝的距离为L，则头发丝出现的暗条纹的级数为k=X×L，可得头发丝的直径为：
D=X×L×λ/2= n/l×L×λ/2
②也可用三角形相似原理如图（3-17-3）
D／d=L／l D=（ L／l）×d d=n×λ/2
取n=10（即间隔10个暗条纹）d=10×λ/2=5λ 所以D=（ L／l）×5λ
三、实验器材电子显微镜，劈尖，头发丝,牛顿环
四、试验装置
五、实验步骤
1.打开电源和钠灯光源并将电子显微镜的插头插上
2.调节显微镜的视野至明亮清晰处
3.取一根头发丝，将头发丝夹入劈见内（注意头发丝要拉直不可弯曲），固定好。
4.将固定好头发丝的劈见放入显微镜的平台内，调节显微镜直到看见清楚的干涉条纹
5.测量L的长度，找到两条最黑的暗条纹，记入数据L’、L’’ ；（L= L’—L’’）
6. 取n=10（间隔10个暗条纹）即l的长度，记入数据l’、l’’; ( l=l’—l’’ )
7.重复上述过程，得到不同的几组数据
8.实验结束后，整理好实验器材
六、实验数据
D=（ L／l）×5λ钠灯波长λ=589.3nm
发根部头发丝直径数据
发中部头发丝直径数据
七、实验结论
（本人）头发丝直径的长度在0.5~0.75mm 由以上数据得出，
之间 2.相比之下发根的头发丝直径比发梢的要粗些
3.测量时头发要尽量直，这样出来出来的数据才更加精确。
八、实验结论及数据分析
①可能是因为我经常使用吹风机吹头发，导致头发受损，而人的头发每一个月都至少会长1~2公分，发根的头发是新长出来的没有受损，所以会比发梢粗一些.
②实验中可能会存在误差，测量误差，读数误差。偶然误差等等.
头发丝直径的测定 班级060716 学号45 姓名元小平指导老师丁斌刚头发丝直径的测定，我们有很多方法。但是哪种方法是最为精确的呢，这才 是我们做这个实验的最终目的。而使用牛顿环测头发丝的直径能使我们的误差很小，比起其他方法有更多的优点，而且更加精确。以下就是实验。 一、实验目的 1.测量头发丝直径的大小。 2.掌握劈尖干涉测定细丝直径（或薄片厚度）的方法。 3.通过实验加深对等厚干涉原理的理解。 4.掌握牛顿环的使用原理。 二、实验原理 ①将两块平板玻璃叠放在一起，一端用头发丝将其隔开，则形成一辟尖形空气薄层见图（1-1），若用单色平行光垂直入射，在空气劈尖的上下表面发射的两束光将发生干涉，其光程差△=2l+λ/2 （l为空气薄膜厚度）。因为空气劈尖厚度相等之处是一系列平行于两玻璃板接触处（即棱边）的平行直线，所以其干涉图样是与棱边平行的一组明暗相间的等间距的直条纹，当Δ=（2k+1）λ/2，（k=0，1，2，3……）时， 为干涉暗条纹，与k级暗条纹对应的薄膜厚度为： d=k×λ/2 由于k值一般较大，为了避免数错，在实验中可先测出某长度l内的干涉暗条纹的间隔数n，则单位长度的干涉条纹数X=n/l，若棱边与头发丝的距离为L，则头发丝出现的暗条纹的级数为k=X×L，可得头发丝的直径为： D=X×L×λ/2= n/l×L×λ/2 ②也可用三角形相似原理如图（3-17-3） D／d=L／l D=（L／l）×d d=n×λ/2 取n=10（即间隔10个暗条纹）d=10×λ/2=5λ所以D=（L／l）×5λ三、实验器材电子显微镜，劈尖，头发丝,牛顿环
四、试验装置五、实验步骤 1.打开电源和钠灯光源并将电子显微镜的插头插上 2.调节显微镜的视野至明亮清晰处 3.取一根头发丝，将头发丝夹入劈见内（注意头发丝要拉直不可弯曲），固定好。 4.将固定好头发丝的劈见放入显微镜的平台内，调节显微镜直到看见清楚的干涉条纹 5.测量L的长度，找到两条最黑的暗条纹，记入数据L’、L’’ ；（L= L’—L’’） 6. 取n=10（间隔10个暗条纹）即l的长度，记入数据l’、l’’; ( l=l’—l’’ ) 7.重复上述过程，得到不同的几组数据 8.实验结束后，整理好实验器材 六、实验数据D=（L／l）×5λ钠灯波长λ=589.3nm 发根部头发丝直径数据 发中部头发丝直径数据
评分： 大学物理实验设计方案 及实验报告 实验题目：微小线径的测定 专业班级： 姓名： 指导教师： 2005年11月6日
实验七 微小线径的测定 本实验是采用光的衍射方法，根据巴俾涅（Babinet ）原理来间接测量头发丝的直径。 实验目的 1．观察细线衍射现象 。 2．验证光的衍射理论。 3．学会用衍射法测量细丝的直径。 实验原理 根据巴俾涅（Babinet ）原理“两个互补屏所产生的衍射图形，其形状和光强完全相同，仅相位差为π/2。”可知细丝衍射图形和狭缝衍射图形是相同，细丝衍射计算和狭缝衍射计算相同。 当光在传播过程中经过障碍物时，例如不透明物体的边缘、不透明物体中的小孔、细线、狭缝等，一部分光会传播到几何阴影中去，产生衍射现象。如果障碍物的尺度与波长相近，那么这样的衍射现象就比较容易观察到。单缝衍射可分二种：1）菲涅耳衍射，单缝距光源和接收屏均为有限远或者说入射波和衍射波都是球面波；2）夫琅和费衍射，单缝距光源和接收屏均为无限远或者相当于无限远，即入射波和衍射波都可看作是平面波。 图 1 在本实验中，散射角极小的激光器产生的激光束通过一条很细的细丝，在细丝后较远的地方放上观察屏，就可看到衍射条纹，如图1所示。 当激光照射在细丝上时，根据惠更斯-菲涅耳原理，单缝上每一点都可看成是向各个方向发射球面子波的新波源。由于子波迭加的结果，在屏上可以得到一组平行于细丝的 明暗相间的条纹。由理论计算可得垂直入射于单缝平面的平行光经单缝衍射后光强 202 sin I I θθ= Bx =θ D d B λπ= d 是细丝的直径，λ是波长，D 是细丝位置到接收屏位置的距离，x 是从衍射条纹的 中心位置到测量点之间的距离。当θ相同，即x 相同时，光强相同，所以在屏上得到的光强相同的图样是平行于细丝的条纹。当θ=0时，x=0，I=I0，在整个衍射图样中，此
劈尖干涉测量细铜丝直径实验报告软件一班 110604147 王宏静一、实验名称:用劈尖干涉测量细丝的直径 二、实验目的: (1)深入了解等厚干涉。 (2)设计用劈尖干涉测量细丝直径的方 法。 (3)设计合理的测量方法和数据处理方 法，减小实验误差。 三、实验仪器: (1)读数显微镜 (2)纳光灯 (3)平玻璃两片 (4)待测细丝 四、实验原理: 将两块光学玻璃板叠在一起，在一段插入细丝，则在两玻璃间形成一空气劈 尖(如图1 )用单色光垂直照射时和牛顿环一两样，在空气薄膜上下表面反射的两束光发生干涉，其中光程差: 6_2A+A/2 …((? 产生的干涉条纹是一簇与两玻璃板交接线平行且间隔相等的平行条板。如图(2 )显然:6=2d+A/2=(2k+l)‘A/2 k=0,1,2,3,.,…………,? 6=2d+A/2=kA k=1,2,3……… ,?
(图1) 与K纹暗条纹对应的薄膜厚度:d=k*A/2 ………? 显然d=0(棱边)处空气薄膜厚度为d(棱边)处对应k=0是暗条纹，称为零级暗条纹。di=A/2处为一级暗条纹，第k级暗条纹处空气薄膜厚度 为:dk=W2……………? 得。 两相邻暗条纹对应的劈尖厚度之差为Ad=dk+1_dk=A/2_……………? 若两暗条纹之间的距离为I，则劈尖的夹角e(利用sine=M………?求 (图2) 此式表明:在入、e-定时，l为常数，即条纹是等间距的，而且当A-定时(e越大，I越小，条纹越宽，因此e不宜太大。
设金属细丝至棱边的距离为I(欲求金属细 丝的直径D，则可先测L(棱边到金属细丝直径) 和条纹间距L，由?式及sine=D/L求得: D=Lsin e =L*A ，(2+I)……( …((@ 这就是本实验利用劈尖干涉测量金属细丝的直径的公式，如果N很大，实验上往往不是测量两条相邻条纹的间距(而是测量相差N级的两条暗条纹的问题，从而测得的测量结果 D=N*A/2 如果N很大，为了简便，可先测出单位长度内的暗条纹数No和从交纹到金属丝的距离L，那么 N=NoL_ D=NoL‘A/2 五、实验内容与步骤 (1将被测薄片夹在两地平板玻璃的一端，置于读数显微镜底座台面上(调节显微镜，观察劈尖干涉条纹。 (2)由式?可知当波长人已知时，只要读出干涉条纹数K，即可得相应的D。实验时，根据被测物厚薄不同，产生的干涉条纹数值不可，若K较小(K<=100)( 可通过k值总数求D。若k较大(数起来容易出错，可先测出长度L间的干涉条纹x(从而测得单位长度内的干涉条纹数n=x/Lx然后再测出劈尖棱边到薄边的距离L，则k=n*l。薄片厚度为 D=k*A/2=n*I*A/20 A=589.3nm
一、选择 1. 弹性模量的测定中哪个数据是用逐差法处理的？（ ） A. 光杠杆读数 B. 金属丝直径 C.金属丝长度 D. 平面镜到标尺的距离 2. 在测量杨氏模量的实验中，用光杠杆镜尺法测量的物理量是 A.标尺到镜面的距离 B. 钢丝长度 C.钢丝直径 D. 钢丝长度的伸长量 3. 用光杠杆测微小长度的变化，从望远镜视场中所看到的标尺像是 C.拉直金属丝，避免将拉直过程当为伸长过程进行测量 D. 减少初读数，消除零误差 5. 对于一定温度下金属的杨氏模量，下列说法正确的是： （ A. 只与材料的物理性质有关而与材料的大小及形状无关； B. 与材料的大小有关，而与形状无关； C. 与材料的形状有关，而与大小无关； D. 与材料的形状有关，与大小也有关； 6. 在测量杨氏模量的实验中，若目镜中的叉丝不清晰，则应调节: A.望远镜的目镜 B. 望远镜的位置 C.望远镜的调焦轮 D. 望远镜的方向 7. 光杠杆镜尺法的放大倍数为：（ ） . b B. 2b C. 2D D. D A. 2D D b 2K 8. 在测量杨氏模量的实验中，调节时在望远镜中只能看到镜子，若要看到标尺的 像应调节：（ ） A.缩小的倒立实像 B. 放大的倒立虚像 C. 缩小的正立实像 D. 放大的正立实像 4.在测定金属丝的弹性模量实验中, 通常预加一定重量的负荷, 目的是：（ ） A.消除摩擦力 B. 没有目的
A. 调焦轮 B. 目镜 C.望远镜位置 D.望远镜方向 二、判断 1.两根材料相同，长度、粗细均不相同的金属丝，它们的杨氏弹性模量应该相同。 2.在测量杨氏弹性模量的实验中，镜尺间距D的测量误差对杨氏模量的测量结果影 响最大。 3.在测量杨氏弹性模量的实验中，光杠杆的放大倍数与望远镜放大倍数有关。 4.在测量杨氏弹性模量的实验中，钢丝直径d的测量误差对杨氏模量的测量结果影 响最大。 5.拉伸法测杨氏模量实验中，采用加减砝码各测一次取平均的方法测量是为了消除 因磨擦和滞后带来的系统误差 三、简答 1 ?本实验中，为什么测量不同的长度要用不同的仪器进行？它们的最大允差各 是多少？ 2.根据实验不确定度几何合成方法，写出杨氏模量E的相对不确定度的表达式， 并指出哪一个测量影响最大。 3.本实验所用的逐差法处理数据，体现了逐差法的哪些优点？若采用相邻两项相 减，然后求其平均值，有何缺点？ 2D 2D 4 .若将丝作为光杠杆的“放大倍率”，试根据你所得的数值计算岀的值，你 b b 能想出几种改变“放大倍率”的方法来吗？ 5.光杠杆法有何特点？你能应用光杠杆法设计一个测定引力常量G的物理实验 吗？
劈尖干涉法测定金属细丝不同位置直径 系别：计算机科学与技术系专业班级：软件工程1801班 姓名：王睿、罗家鑫指导教师：王天会 摘要：在劈尖干涉法测定金属细丝直径的实际测量中，同一条金属细丝不同位置的直径通常不尽相等。本文将对劈尖干涉法测定金属细丝直径进行一定的理论分析，并证明金属细丝不同位置的直径存在差异并进行简单的不确定度分析。 关键词：金属细丝直径；劈尖干涉法；不同位置；多次测量 一、引言 等厚干涉又是光的干涉中的重要物理实验。而作为等厚干涉的具体应用——利用劈尖干涉法测定金属细丝直径, 是一项很好的设计性实验。理想状态下金属细丝是均匀的，但在基本测量中，我们发现金属细丝与之不符，即其不同位置之间的直径存在一定的差异。为更加直观地解释和说明这一实验现象，本文对此作出了如下的理论分析。 二、理论分析、实验系统、实验数据处理、实验结论 （一）实验原理 1．劈尖干涉原理 两块表面是严格几何平面的玻璃片，将一端互相叠合，另一端插入细丝，两板间即形成空气劈尖，空气劈尖即两玻璃片之间形成一个一段薄一段厚的楔形空气膜，两玻璃片叠合端的交线称为棱边，空气膜的夹角θ称为劈尖楔角。当平行单色光垂直照射到玻璃片时，可以在劈尖表面观察到明暗相间的干涉条纹（若入射光是复色光，则为彩色条纹，这个现象称为劈尖干涉。） 劈尖干涉条纹是由空气膜的上、下表面反射的两列光波叠加干涉而成。当波长为λ的单色光a垂直空气膜表面入射时，由于劈尖楔角θ很小，上、下表面反射的两束相干光叠加干涉而成。当波长为λ的单色光a垂直空气膜表面入射时，由于劈尖楔角θ很小，上、下表面反
第一组中l 的A 类不确定度 ()21 2A --? ?=?-n r x x U 2 101 999908.0129.02--? =- 00062.0=mm 第一组中l 的相对不确定度()()2 B 2 A x U x U U ?+?= 2200062.00005.0+= mm 00079.0=
劈尖干涉测量头发丝直径 摘要：根据等厚干涉原理，利用劈尖干涉，成功测量除了头发丝的直径。 关键词：干涉 劈尖 细丝直径 1. 引言：根据薄膜干涉原理，用两个很平的玻璃板间产生一个很小的角度，就构成一个楔形空气薄膜，用已知波长的单色光入射产生的干涉条纹，可以测量头发丝的直径。 2. 设计方法及设计原则： 2.1 理论依据： 当两片很平的玻璃叠合在一起，并在其一端垫入细丝时，两玻璃片之间就形成一空气薄层（空气劈）。在单色光束垂直照射下，经劈上、下表面反射后两束反射光是相干的，干涉条纹将是间隔相等且平行于二玻璃交线的明暗交替的条纹。 显然，劈尖薄膜上下两表面反射的两束光发生干涉的光程差为 2(21)k 0,1,222e k λ λ δ=+=+= 时，干涉条纹为暗纹与 k 级暗条纹对应的薄膜厚度为：2k e k λ = 两相邻暗条纹所对应的空气膜厚度差为： 21λ=-+k k e e 如果有两玻璃板交线处到细丝处的劈尖面上共有N 调干涉条纹，则细丝的直径d 为;
)2/(λN D = 由于N 数目很大，实验测量不方便，可先测出单位长度的条纹数l N N i = 0，再测出两玻璃交线处至细丝的距离L ，则 L N N 0= )2/(0λL N D = 已知入射光波长λ，测出0N 和L ,就可计算出细丝（或薄片）的直径D 。 2.2 实验方法： 实验仪器：钠光灯 读数显微镜 劈尖装置 1、将细丝（或薄片）夹在劈尖两玻璃板的一端，另一端直接接触，形成空气劈尖。然后置于移测显微镜的载物平台上。 2、开启钠光灯，调节半反射镜使钠黄光充满整个视场。此时显微镜中的视场由暗变亮。 调节显微镜目镜焦距及叉丝方位和劈尖放置的方位。调显微镜物镜焦距看清干涉条纹，并使显微镜同移动方向与干涉条纹相垂直。 3、用显微镜测读出叉丝越过条暗条纹时的距离l,可得到单位长度的条纹数0N 。再测出两块玻璃接触处到细丝处的长度L.重复测量六次，根据式 )2/(0λL N D =计算细丝直径D 平均值和不确定度。 3. 实验结果与分析： 3.1 实验数据与处理： 实验测量数据 l =(2.123+2.127+2.121+2.129+2.127+2.125)6 mm =2.125mm S i = (l ?l )2n i=1n ?1 = (2.123?2.125)2+(2.127?2.125)2+(2.121?2.125)2+(2.129?2.125)2+(2.127?2.125)2+(2.125?2.125)26?1 =0.0053mm ?l = S i 2+?仪 2= （0.0053）2+（0.005）2 mm 2=0.007mm 2 l =l ±?l = 2.125±0.007 mm E l =?l l =0.0072.125×100%=0.33%
物理实验报告 【实验名称】 杨氏模量的测定 【实验目的】 1. 掌握用光杠杆测量微小长度变化的原理和方法，了解其应用。 2. 掌握各种长度测量工具的选择和使用。 3. 学习用逐差法和作图法处理实验数据。 【实验仪器】 MYC-1型金属丝杨氏模量测定仪（一套）、钢卷尺、米尺、螺旋测微计、重垂、砝码等。 【实验原理】 一、杨氏弹性模量 设金属丝的原长L ，横截面积为S ，沿长度方向施力F 后，其长度改变ΔL ，则金属丝单位面积上受到的垂直作用力F/S 称为正应力，金属丝的相对伸长量ΔL/L 称为线应变。实验结果指出，在弹性范围内，由胡克定律可知物体的正应力与线应变成正比，即 L L Y S F ?= （１） 则 E L L S F Y ?= （２） 比例系数E 即为杨氏弹性模量。在它表征材料本身的性质，Y 越大的材料，要使它发生一定的相对形变所需要的单位横截面积上的作用力也越大。Y 的国际单位制单位为帕斯 卡，记为Pa （1Pa =12m N ；1GPa =910Pa ）。 本实验测量的是钢丝的杨氏弹性模量，如果钢丝直径为d ，则可得钢丝横截面积S 42d S π= 则（２）式可变为 E L d FL Y ?=24π （3） 可见，只要测出式（3）中右边各量，就可计算出杨氏弹性模量。式中L （金属丝原长）可由米尺测量，d （钢丝直径），可用螺旋测微仪测量， F （外力）可由实验中钢丝下面悬挂的砝码的重力F=mg 求出，而ΔL 是一个微小长度变化（在此实验中 ，当L ≈１ｍ时， F 每变化１ｋg 相应的ΔL 约为ｍｍ）。因此，本实验利用光杠杆的光学放大作用实现对钢丝微小伸长量ΔL 的间接测量。 二、光杠杆测微小长度变化 尺读望远镜和光杠杆组成如图2所示的测量系统。光杠杆系统是由光杠杆镜架与尺读望远镜组成的。光杠杆结构见图2（b ）所示，它实际上是附有三个尖足的平面镜。三个尖足的边线为一等腰三角形。前两足刀口与平面镜在同一平面内（平面镜俯仰方位可调），后足在前两足刀口的中垂线上。尺读望远镜由一把竖立的毫米刻度尺和在尺旁的一个望远镜组成。
知识答题 (生态文明类) 1. 对划定的饮用水源保护区，以下说法错误的是？ A.统一设立明确的地理界标 B.统一设立明显的警示标志 C.可以从事旅游、游泳、垂钓活动(正确答案) D.不准新建、扩建向水体排放污染物的建设项目 2. 饮用水水源地保护区分为准保护区、一级保护区、二级保护区，其中一级保护区内能从事以下哪项活动？ A.排放工业废水和生活污水 B.放养畜禽或水产养殖 C.保护水源设施(正确答案) D.旅游、游泳、钓鱼、洗衣服 3. 降水的酸碱值低于多少时即为酸雨？ A.6.5 B.5.6(正确答案) C.6.0 D.7.0 4. 监测水环境质量时，其中有一项是COD，如果这个指标超标说明水体受有机物的污染严重,不仅危害水体的生物,还可经过食物链的富集，最后进入人体，引起慢性中毒。COD是什么？ A.生化需氧量 B.化学需氧量(正确答案)
C.总需氧量 D.可溶解氧量 5. 按照我国水环境质量标准，集中式生活饮用水地表水源地一级保护区属于(？)类水域功能。 A.Ⅰ B.Ⅱ(正确答案) C.Ⅲ D.Ⅳ 6. 黄山市建有多个污水处理厂，但并不是所有废(污)水都可以进入污水处理厂进行处理。以下哪一类废(污)水，污水处理厂不接收处理？ A.处理达标的工业废水 B.处理达标的养猪养鸭废水 C.企业直接排放的工业废水(正确答案) D.生活产生的污水 7. 水面出现蓝藻现象是因为（）大量排放造成的污染现象？ A.洗煤后的废水 B.电镀厂排放的未经处理的废水 C.生活污水(正确答案) D.摩配厂喷漆车间排放的未经处理的废水 8. 水是我们赖以生存的“生命之源”，我们要好好保护它，珍惜它。有的河流回水区存在水质富营养化，你知道它主要是由以下哪种物质含量过多所引起的吗？ A.氮(N)、磷(P)(正确答案)
头发丝直径的实验报告 篇一：设计性实验方案--测量头发丝的直径 在日常生活中，人们会经常使用测量工具来测量物体的长度，从而对物体产生具体客观的认识。众所周知，在生活中的诸多物体，人们不用多加思索就可以容易测量得知它们的具体长度参数。身体发肤受之父母，可对头发自己有了解几何呢？直接测量微小物体的长度参数以肉眼比较难得出较精确的数据，一般情况，微小长度的测量通常用将其放大的方式来进行测量。而微小长度在科学研究、精密仪器等方面更是有着不可或缺的地位。 在实验仪器不是很充裕的初级中学任物理教师，该怎样以更经济、更简单、更可行的方式来让学生了解微小物体长度的测量方法，以与自己切身相关的头发为楔子，从而引导、激发其他们的探索未知得欲望呢？好奇是一种动力，是一种向知识攀登、向未知探索的动力。为人师表，我们有责任和义务去培养学生，使学生具有这种动力！ 一、实验原理 用一根长长的头发，紧密缠绕一个小的圆柱体n圈（n=30）.用测量工具测出n圈头发的直径D，则由d= D/n，可求得头发d 的直径大小。 二、实验方法选择 方法1：用千分尺（螺旋测微器）来进行测量
定义：利用螺旋副原理对弧形尺架上两测量面间分隔的距离，进行读数的通用长度测量工具。外径千分尺常简称为千分尺，它是比游标卡尺更精密的长度测量仪器，它的量程是0－ 25,25-50,50-75...毫米，分度值是0．01毫米。工作原理：根据螺旋运动原理，当微分筒（又称可动刻度筒）旋转一周时，测微螺杆前进或后退一个螺距──0．5毫米。这样，当微分筒旋转一个分度后，它转过了1／50周，这时螺杆沿轴线移动了1／50×0．5毫米＝0．01毫米，因此，使用千分尺可以准确读出0．01毫米的数值。 将头发紧密缠绕在小圆柱后，用螺旋测微器来测量，依据千分尺的读数原理可以得到n圈头发的长度D，由d=D/n可得头发的直径d。 方法2：用游标卡尺来进行测量 精度是1mm除以游标上的格数则可知10格就是精确到0.1mm 、20格就是精确到0.05mm 、50格就是精确到0.02mm将头发紧密缠绕在小圆柱后，用游标卡尺测量物体外径的卡口来测量，依据游标卡尺的读数原理可以得到n圈头发的长度D，由 d=D/n可得头发的直径d。 方法3：劈尖干涉测头发丝的直径（利用等厚干涉原理） 当两片很平的玻璃叠合在一起，并在其一端垫入细丝时，两玻璃片之间就形成一空气薄层（空气劈）。在单色光束垂直照射下，经劈上、下表面反射后两束反射光是相干的，干涉条纹将
利用光的干涉原理测量发丝直径 XXX （XXXX 大学 XXXX 学院 XXXX 班） 摘 要:利用等厚干涉可以测量微小角度、很微小长度、微小直径及检测一些光学元件的球 面度、平整度、光洁度等。本实验就是利用空气劈尖测量头发丝的直径。 关键词:等厚干涉;测量;头发丝;直径 中图分类号：O436.1 0 引言 干涉和衍射是光的波动性的具体表现。利用等厚干涉，由同一光源发出的光，分别经过 其装置所形成的空气薄膜上、下表面反射后，在上表面相遇产生的干涉。等厚干涉是光的干 涉中的重要物理实验。本实验利用劈尖干涉法测定细丝直径是等厚干涉的具体应用。光的干 涉是两束光（频率相同、振动方向相同、相位差恒定）相互叠加时所产生的光强按空间周期 性重新分布的一种光学现象。光的等厚干涉是采用分振幅法产生的干涉，劈尖即是利用光的 等厚干涉测量微小长度。 1 实验原理： 将两块光学平板玻璃叠放在一起，在一端插入头发丝，则在两玻璃板间形成了空气劈尖， 如图1所示： 当一平行单色光垂直入射时，将会产生干涉现象，产生的干涉条纹是一系列的平行的、 间隔相同的、明暗相间的条纹，如图2所示: 设入射光波长为λ，两束光的光程差为 2 2λ+=?e ,形成暗条纹的条件为 图1 劈尖 图2 干涉条纹
???=+=+=?,3,2,1,0,2)12(22k k e λ λ 当k=0时，对应?=0处为暗纹，第k 级暗纹处空气薄膜厚度为 ???==?,3,2,1,0,2k k λ 设从薄片左边至劈尖棱边的距离为L ，L 与左端之内的暗纹数为N ，可得薄片的厚度为 2d λ N = 设每相邻两条暗纹间长度为l ?，每△N 条暗纹测长度为L i ，△N ’=40 则 N')/L (/d 4 n 1i i 4i ?-=∑==+L L ) 2 实验仪器： 实验仪器名称 仪器的量程 仪器的精度 其他参数 读数显微镜 50mm 0.01mm 钠光灯 λ=589.3nm 劈尖 头发丝 刻度尺 200mm 1.0mm 3 实验步骤： 1制作劈尖，将细丝夹在距劈尖一端的3-5mm 处，将此端夹紧，将细丝拉直与劈尖边缘平行， 再将劈尖另一端适度夹紧。 2连通电源，打开钠光灯 3调节读数显微镜： （1）把劈尖置于载物台，物镜正下方，用压片压住；旋松手轮把显微镜放于适中位置（当 置物镜最下位置时不与劈尖相碰）。 （2）调节半反镜使之呈45度角，使读数显微镜的目镜中看到均匀明亮的黄色光场。 （3）调节读数显微镜的目镜直到清楚地看到叉丝，且分别与X,Y 轴大致平行，然后将目镜 固定紧。调节显微镜的镜筒使其下降（注意：应从显微镜外面看，而不是从目镜中看）。靠
一、毛发生理学； 1头发分为三大层，表皮层，皮质层，髓质层。 2头发又四大键构成，氢键，盐键，二硫化物键，氨基键。 二、直径分区 1粗硬的头发直径为九十微米以上。 健康发质；A 抗拒性发质；发质粗硬。 B 正常发质；发质粗细适中 注；是没有经过任何化学处理的发质，毛鳞片没有受损，具有保护的作用。 2中性的头发直径为60-90 微米以上是指头发表皮层轻度受损，而内层 是健康的发质。 3细软的头发直径为60 微米以上，受损发质；A 一般受损发质是指； 做过一两次烫、染的发质，少》毛鳞片受损不是很严重，头 ＜化学上海较发有一定光泽。 B 极度受损发质；经过反复的做烫，染《化学伤害较大》头发干枯开叉，没有光泽，属多孔性发质。 4头发物理性为；弹性，张力，可塑性，伸缩性。 三、头皮出油的原因； A 外因、由于气候温差变化而引起新陈代谢加快到油脂德尔量分泌。 B 内因、由于吃过辣性食物导致脑部受到刺激，而导致油脂腺分泌。人体是百分之65 的蛋白质，百分之18 的油脂所构成人体最大的器官是；皮 肤的新陈代谢周期28天，28 天内经历一个由发育-成长-衰退-死亡的过程。这个过程为‘死亡的角质蛋白'；又称为‘死皮'这种死皮出现在头上叫做；头皮屑四、头皮屑增多的原因； 1头皮上的一种细菌叫做皮屑芽孢菌、他在湿热的坏境下生长，他的生长 速度和繁殖过多皮屑也相应增多。
2洗发水的选择及洗发手法不当 3烫染过度饮食不当烟酒过度 五、什么是毛发？ 毛发分为毛干和毛根两部分，露出皮肤之外的毛干由角化细胞构成。埋在皮肤内的毛跟被毛囊包围。 1毛发主要成分是角质蛋白，有多种氨基酸组成，在角质化的蛋白质里头头发杆部分不具有运送营养的能力，所以头发的健康程度需要靠外来补充，需要护法的步骤达到健康头发目的。 2毛发是一种从头皮生长出来的纤维组织，由细胞再生而形成的一种硬角质的排列，主要有表皮层，表质层，髓质层组合而成。 3表皮层？有伸缩功能，保护头发不受外界污染懂得影响，抗紫外线作用，保持毛发韧性和光滑，对药物具有相当的抵抗能力。但在不适当的梳理，强烈按摩等伤害时，表皮层鳞片就容易损伤或脱落，形成多孔性伤害，使头发变的粗糙，脆弱，无光泽和弹性。 4皮质层＜中间层＞头发的重要部分，由长而平形的纤维细胞纵向排列而成，占了头发的85%以上，其中纤维白质决定头发的弹性，韧性，柔然性；水分决定头发的光泽度，顺滑度；色素决定头发的颜色黑色、棕色、红色、黄色四中；链锁健决定头发的形状、 5髓质层＜发骨髓＞头发的中心部分，由透明多角质的角化细胞组成，提高毛发的强度和硬度，对头发具有支撑作用。
实验报告：用劈尖干涉测量细丝的直径 090404162 通信一班 张恺 一、实验名称：用劈尖干涉测量细丝的直径 二、实验目的：（1）深入了解等厚干涉。 （2）设计用劈尖干涉测量细丝直径的方法。 （3）设计合理的测量方法和数据处理方法，减小实验误差。 三、实验仪器：（1）读数显微镜（2）纳光灯（3）平玻璃两片（4） 待测细丝 四、实验原理： 将两块光学玻璃板叠在一起，在一段插入细 丝，则在两玻璃间形成一空气劈尖（如图1）。 当用单色光垂直照射时和牛顿环一两样，在空气 薄膜上下表面反射的两束光发生干涉，其中光程 差: δ=2λ+λ/2 ……………………① 产生的干涉条纹是一簇与两玻璃板交接线 平行且间隔相等的平行条板。如图（2）。显然:δ=2d+λ/2=(2k+1)*λ/2 k=0,1,2,3,……………② δ=2d+λ/2=kλ k=1,2,3,………………③ （图1） 与K纹暗条纹对应的薄膜厚度:d=k*λ /2 ……………………④ 显然d=0（棱边）处空气薄膜厚度为d(棱边) 处对应k=0是暗条纹，称为零级暗条纹。d 1 =λ /2处为一级暗条纹，第k级暗条纹处空气薄膜 厚度为:d k =kλ/2 ……………⑤ 两相邻暗条纹对应的劈尖厚度之差为△d=d k+1 -dk=λ/2………………⑥ 若两暗条纹之间的距离为l，则劈尖的夹角θ，利用sinθ=λ/l……… ⑦求得。 （图2） 此式表明：在λ、θ一定时，l为常数，即条纹是等间距的，而且当λ一定时，θ越大，l越小，条纹越宽，因此θ不宜太大。 设金属细丝至棱边的距离为l，欲求金属细丝的直径D，则可先测L（棱边到金属细丝直径）和条纹间距L，由⑦式及sinθ=D/L求得： D=Lsinθ=L*λ/(2*l)……………………………………⑧ 这就是本实验利用劈尖干涉测量金属细丝的直径的公式，如果N很大，实验上往往不是测量两条相邻条纹的间距，而是测量相差N级的两条暗条纹 的问题，从而测得的测量结果 D=N*λ/2 如果N很大，为了简便，可先测出单位长度内的暗条纹数N 和从交纹到 金属丝的距离L，那么 N=N 0L………………………D=N L*λ/2 五、实验内容与步骤
吉林大学珠海学院课程设计报告 设计题目测量金属丝的直径 学生姓名 学号03150109 学生姓名 学号03150111 所属院系电子信息系 专业电子信息科学与技术 班级电子一班 指导教师王天会 设计地点实验楼437 2016年12月12日
一、 实验目的 1、 学习读数显微镜的使用方法 2、 观察劈尖干涉现象及其特点 3、 用劈尖干涉法测量金属丝直径 二、劈尖测量金属丝直径的原理 如图1-1所示，G 1、G 2为两片叠放在一起的平板玻璃，起一端的棱边相接触，另一端被一直径为D 的细丝隔开，故在G 1的下边卖女和G 2的上表面之间形成一层空气薄层，叫做空气劈尖。图中M 为倾斜45°角放置的半透明半反射平面镜，L 为透镜，T 为显微镜。 单色光源S 发出的光经透镜L 后成为平行光，经M 反射后垂直射入劈尖（入射角i=0）。自空气劈尖上、下两面反射的光相互干涉，从显微镜T 中可观察到明暗交替、均匀分布的干涉条纹， 如图 1-2所示。图中相邻两暗纹（或明纹）的中心间距b 叫做劈尖干涉的条纹宽度。 在图1-3中，D 为细丝直径，L 为玻璃片长度，θ为两玻璃片间的夹角。由于θ实际很小（为清晰期间被，图中θ被夸大），所以在劈尖的上表面处反射的光线都可看作垂直与劈尖表面，他们在劈尖表面处。相遇并相干叠加。由于劈尖层空气的折射率n 比比玻璃的折射率n 1小，所以光在劈尖下表面反射时因有相位跃变而产生附加光程差λ/2。 1-2
这样，由 kλ, k=1,2,…（加强） Δr=2n2d+λ/2= (2k+1),λ/2, k=0,1,2,…（减弱） 可得劈尖上下表面反射的两相干光的总光程差为 Δ=2nd+λ/2 式中d为劈尖上下表面间的距离。劈尖反射光干涉条纹极大（明纹）的条件为 2nd+λ/2=kλ,k=1,2,3,…(1-1) 产生干涉条纹极小（暗纹）的条件为 2nd+λ/2=（2k+1）λ/2, k=0,1,2,…(1-2) 从师1-1和1-2可以看出，凡劈尖内厚度d相同的地方均满足相同的干涉条件。因此，劈尖的干涉条纹是一系列平行于劈尖棱边的明暗相间的直条纹（图1-2）。这种现象叫做等厚干涉。 在两玻璃片相接处（劈尖厚度d=0），Δ=λ/2，故在棱边处应为暗条纹。这和实际观察结果一致。 根据以上，设第k级明纹处劈尖厚度为d k，第k+1级明纹处的劈尖厚度为d k+1，由式1-1得到 d k+1-d k=λ/(2n)=λn/2 (1-3) 式中λn（=λ/n）为光在折射率为n的介质中的波长。由式（1-3）可见，相邻两明纹处劈尖的厚度差为光在劈尖介质中波长的1/2；同理，相邻两暗条纹处劈尖的厚度差也为光在该介质中波长的1/2；而相邻的明、暗纹处劈尖的厚度差可有1-1和1-2得出，为光在劈尖介质中波长的1/4。 一般劈尖的夹角θ很小，若相邻两明（或暗）纹间的距离为b，则有 θ≈D/L,θ≈（λn/2）/b 得D=(λn/2b)L=(λ/2nb)L (1-4) 所以，若已知劈尖长度L、光在真空中的波长λ和劈尖介质的折射率n，并测出相邻暗纹（或明纹）间的距离b，就可以从1-4 计算出细丝直经D。 三、实验仪器 1、钠光灯 2、劈尖 3、读数显微镜 4、游标卡尺等 四、实验内容及步骤 1、调节劈尖装置
细丝直径的测定 一、实验目的 1.测量头发丝，金属丝直径的大小。 2.掌握劈尖干涉测定细丝直径（或薄片厚度）的方法。 4.掌握螺旋测微器的原理和使用方法。 二、实验原理 1将两块平板玻璃叠放在一起，一端用头发丝将其隔开，则形成一辟尖形空气薄层见图（1-1），若用单色平行光垂直入射，在空气劈尖的上下表面发射的两束光将发生干涉，其光程差△=2l+λ/2 （l为空气薄膜厚度）。因为空气劈尖厚度相等之处是一系列平行于两玻璃板接触处（即棱边）的平行直线，所以其干涉图样是与棱边平行的一组明暗相间的等间距的直条纹，当Δ=（2k+1）λ/2，（k=0，1，2，3……）时， 为干涉暗条纹，与k级暗条纹对应的薄膜厚度为： d=k×λ/2 由于k值一般较大，为了避免数错，在实验中可先测出某长度l内的干涉暗条纹的间隔数n，则单位长度的干涉条纹数 X=n/l，若棱边与头发丝的距离为L，则头发丝出现的暗条纹的级数为k=X×L，可得头发丝的直径为： D=X×L×λ/2= n/l×L×λ/2 2也可用三角形相似原理如图（3-17-3） D／d=L／l D=（ L／l）×d d=n×λ/2 取n=10（即间隔10个暗条纹）d=10×λ/2=5λ所以D=（ L／l）×5λ 3螺旋测微器的原理 螺旋测微器是依据螺旋放大的原理制成的，即螺杆在螺母中旋转一周，螺杆便沿着 旋转轴线方向前进或后退一个螺距的距离。因此，沿轴线方向移动的微小距离，就能用 圆周上的读数表示出来。螺旋测微器的精密螺纹的螺距是，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，因此旋转每个小分度，相当于测微螺杆前
进或后退这50=。可见，可动刻度每一小分度表示，所以以螺旋测微器可准确到。由于还能再估读一位，可读到毫米的千分位，故又名千分尺。 测量时，当小砧和测微螺杆并拢时，可动刻度的零点若恰好与固定刻度的零点重合，旋出测微螺杆，并使小丰和测微螺杆的面正好接触待测长度的两端，那么测微螺杆向右移动的距离就是所测的长度。这个距离的整毫米数由固定刻度上读出，小数部分则由可动刻度读出。 三、实验器材 读数显微镜，劈尖，螺旋测微器，2-3根头发丝，2-3根金属丝 四、实验步骤 一．劈尖干涉法（光学方法） 1.打开电源和钠灯光源并将电子显微镜的插头插上 2.调节显微镜的视野至明亮清晰处 3.取一根头发丝，将头发丝夹入劈见内（注意头发丝要拉直不可弯曲），固定好。 4.将固定好头发丝的劈见放入显微镜的平台内，调节显微镜直到看见清楚的干涉条纹 5.测量L的长度，找到两条最黑的暗条纹，记入数据L’、L’’；（ L= L’—L’’） 6. 取n=10（间隔10个暗条纹）即l的长度，记入数据l’、l’’; ( l=l’—l’’ ) 7.重复上述过程，得到不同的几组数据 二．用螺旋测微器测量细丝直径 1.用螺旋测微器测量细丝直径 2.记录数据 六、实验用到的数据 D=（ L／l）×5λ 钠灯波长λ= 七、注意事项
普通物理实验设计性实验方案 实验题目：用千分尺测头发的直径 班级：物理学2011级（1）班 学号：2011433132 姓名：甘国良 指导教师：粟琼 凯里学院物理与电子工程学院 2013 年3月
用千分尺测头发的直径 序言 在日常生活中，人们会经常使用测量工具来测量物体的长度，从而对物体产生具体客观的认识。众所周知，在生活中的诸多物体，人们不用多加思索就可以容易测量得知它们的具体长度参数。身体发肤受之父母，可对头发自己有了解几何呢？直接测量微小物体的长度参数以肉眼比较难得出较精确的数据，一般情况，微小长度的测量通常用将其放大的方式来进行测量。而微小长度在科学研究、精密仪器等方面更是有着不可或缺的地位。 在实验仪器不是很充裕的初级中学任物理教师，该怎样以更经济、更简单、更可行的方式来让学生了解微小物体长度的测量方法，以与自己切身相关的头发为楔子，从而引导、激发其他们的探索未知得欲望呢？好奇是一种动力，是一种向知识攀登、向未知探索的动力。为人师表，我们有责任和义务去培养学生，使学生具有这种动力！ 一、实验原理 用一根长长的头发，紧密缠绕一个小的圆柱体n圈（n=30）.用测量工具测出n圈头发的直径D，则由d= D/n，可求得头发d的直径大小。 二、实验方法选择 方法1：用千分尺（螺旋测微器）来进行测量 定义：利用螺旋副原理对弧形尺架上两测量面间分隔的距离，进行读数的通用长度测量工具。外径千分尺常简称为千分尺，它是比游标卡尺更精密的长度测量仪器，它的量程是0－25,25-50,50-75...毫米，分度值是0．01毫米。工作原理：根据螺旋运动原理，当微分筒（又称可动刻度筒）旋转一周时，测微螺杆前进或后退一个螺距──0．5毫米。这样，当微分筒旋转一个分度后，它转过了1／50周，这时螺杆沿轴线移动了1／50×0．5毫米＝0．01毫米，因此，使用千分尺可以准确读出0．01毫米的数值。 将头发紧密缠绕在小圆柱后，用螺旋测微器来测量，依据千分尺的读数原理可以得到n
细丝直径的测量 摘要：根据等厚干涉原理，利用劈尖干涉，成功测量除了头发丝的直径。发丝的直径，我们对它的估值约为0.06mm，对于这么小的细丝的直径，我们用卡尺或千分尺测量，最小分度顶多也就0.01mm，这样一来，测量的值误差较大，利用劈尖等厚干涉法，根据两相邻干涉暗纹厚度差l/2，l的大小为0.0005893mm。显然测量的结果误差较小。 关键词：干涉劈尖细丝直径 引言：根据薄膜干涉原理，用两个很平的玻璃板间产生一个很小的角度，就构成一个楔形空气薄膜，用已知波长的单色光入射产生的干涉条纹，可以测量头发丝的直径。 1.实验原理 当两片很平的玻璃叠合在一起，并在其一端垫入细丝时，两玻璃片之间就形成一空气薄层（空气劈）。在单色光束垂直照射下，经劈上、下表面反射后两束反射光是相干的，干涉条纹将是间隔相等且平行于二玻璃交线的明暗交替的条纹。
相邻两暗纹（或明纹）对应的空气厚度 则细丝直径D为 为干涉条纹总条纹 L为劈尖的长度用游标卡尺测 S为相邻两暗条纹的间距，用读书显微镜测量（5次测量） Λ为钠光波长，λ N和L,就可计算出细丝（或薄片）的直径D。 已知入射光波长λ，测出 2.实验方法： 实验仪器：钠光灯读数显微镜劈尖装置
1、将细丝（或薄片）夹在劈尖两玻璃板的一端，另一端直接接触，形成空气劈尖。然后置于移测显微镜的载物平台上。 2、开启钠光灯，调节半反射镜使钠黄光充满整个视场。此时显微镜中的视场由暗变亮。 调节显微镜目镜焦距及叉丝方位和劈尖放置的方位。调显微镜物镜焦距看清干涉条纹，并使显微镜同移动方向与干涉条纹相垂直。 3、用显微镜测读出叉丝越过条暗条纹时的距离l,可得到单位长度的条纹数0N 。再测出两块玻璃接触处到细丝处的长度L.重复测量五次，根据式)2/(0λL N D =计算细丝直径D 平均值和不确定度。 3 实验数据处理： 实验测量数据 单位（mm ） 5 j i S S - S1 10.505 S6 11.330 0.165 S2 10.674 S7 11.509 0.167 S3 10.837 S8 11.682 0.169 S4 11.006 S9 11.842 0.167 S5 11.176 S10 12.018 0.168
评分： 大学物理实验设计性实验 实 验 报 告 实验题目： 微小线径的测定 茂名学院 物 理系 大学物理实验 室 实验日期：2009 年 12 月 4 日 原始数据记 录： 实验台号：5号 实验日 期：2009.12.3 0.004inst mm ?= 1n = 55.89310cm λ-=? 劈尖长度L 的测量数据记录表： 次数 测量值 1 2 3 4 5 6 1()y mm 0.995 1.000 0.985 0.986 1.000 0.995 2()y mm 33.460 33.467 33.450 33.448 33.459 33.456 21()L y y mm =- 32.465 32.467 32.465 32.462 32.459 32.461 ()L mm 32.463 条纹间距b 的测量数据记录表： 已知5n = 班 级： 材控08-2班 姓 名： 学号： 25 指导教师： 徐祥福
测量值次数 () x mm测量 值 次数 () x mm5() i i x x b mm n + - =() b mm 1 14.351 6 8.061 0.140 0.137 2 12.957 7 6.778 0.137 3 11.651 8 5.630 0.138 4 10.448 9 4.473 0.133 5 9.25 6 10 3.085 0.137 实验17 《微小线径的测定》实验提要 课题的提出和依据 微小线径的测量在现代科学中有很多的测量方法，但都可以归结为，有直接测量和间接测量两类。在普通物理中，直接测量常用的仪器如：千分尺、读数显微镜等，间接测量常采用的方法如：干涉法、衍射法等。对于0.01mm以下的线径用千分尺和常用的读数显微镜来测量就显得无能为力了，通常采用间接测量的方法。头发对每一个人来说都不陌生，但有谁能说出自己的头发的直径是多少？本课题要求设计一种测量自己头发直径的方法，通过实验加以验证。 实验课题及任务 《微小线径的测定》实验课题的任务是，利用光的的干涉、衍射(波动性)现象及其理论，设计出一种实验方法，根据干涉、衍射的花样测量出自己头发的直径。 学生根据自己所学知识，设计出《微小线径的测定》的整体方案，内容包括：(写出实验原理和理论计算公式；选择测量仪器；研究测量方法；写出实验内容和步骤。)然后根据自己设计的方案，进行实验操作，记录数据，做好数据处理，得出实验结果，写出完整的实验报告，也可按书写科学论文的格式书写实验报告。 本实验题目要求开光学课程的各专业必选，可以有三至四组选，但是每组的方法或采取的手段应不同。建议电子专业的有四组选择该实验，给专业光学实验打基础。 实验原理提示 ⑴衍射法
自制可称头发丝的天平 同学们在实验室里经常要与天平打交道，见到的多半是托盘天平，其灵敏度不高，用它来称头发丝就不行了．实验室里较灵敏的天平是分析天平，普通中学是没有的．这里我向大家介绍一种自制的高灵敏度天平，用它可以称头发丝的重量．别以为它有多昂贵，利用一些废物就可以制作，你一定乐意试一试吧？ 这是一架不等臂天平，结构如图1所示．天平的横梁是用吸饮料的吸管或自制的纸管（用纸卷成直径3毫米、长约250毫米的管）做成．管的一端旋上直径3毫米、长约1.5厘米的螺钉，以备调节平衡；另一端用刀片割成勺状并贴上一硬纸片．这个纸片既是天平的指针，又是放待测轻小物体的秤盘，身兼两职．为防止秤盘上的小物体钻入纸管，应将管封住． 下一步是我横梁的重心位置．可把横梁架在刀片（刮脸用的废刀片）的刀口上，如图2．移动横梁，直至平衡．此时刀口位置即为横梁的重心位置．在重心位置插入一枚钢针作转轴．注意，针要插在中心轴线的偏上方的地方（愈近管中心轴线，天平的灵敏度愈高，但使用时来回摆动时间较长．使用不方便）． 天平的支架是用两块玻璃片中间夹一小木片用胶固定而成，两块玻璃片应尽量保持平行．支架再用胶固定在底座的一端． 标尺的做法是取一条长薄木板（或硬纸片）用胶水粘在小木块上，竖直固定在底座的另一端．
把横梁的转轴放在支架的玻璃片上，旋动横梁尾端的螺丝．直到横梁的另一端上翘与水平位置成30°角为止．这时天平指针所指标尺的位置即天平的“零”点．再把自制的l毫克的微量砝码放在秤盘上，指针下移，平衡后在指针所指的标尺位置上标上1毫克的刻度．依此类推，可逐一标出2毫克、3毫克等的刻度． 1毫克的微量砝码是怎样制得的呢？先取长方形纸1张，在一般天平上称量，若纸超过0.1克，可逐次剪截一边（保持纸的长方形状），使之质量恰好等于0.1克．再用尺把长方形纸条的长宽都等分10格，则可得到100个小格，每一小格纸的质量等于整个纸条质量 如图3． 至此，一架高灵敏度的自制天平完成了．用它你可以测一根头发丝、一粒细沙、一小滴液体等轻微物体的重量．别看这架天平成本低廉，实用价值还是有的．