华中科技大学大物实验2015-2016
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华科物理实验报告华科物理实验报告引言:物理实验是理论知识与实践相结合的重要环节,通过实验,我们可以验证理论的准确性,深化对物理规律的理解,并培养实验技能和科学精神。
本文将介绍华科物理实验的一次实验报告,以期展示实验的过程和结果,同时也希望能够激发读者对物理实验的兴趣。
实验目的:本次实验的目的是通过测量光的衍射现象来验证光的波动性质,并研究光的干涉和衍射规律。
实验装置与实验步骤:实验装置主要包括激光器、狭缝、衍射光屏和测量仪器。
首先,我们使用激光器产生一束单色光,然后通过狭缝使光线通过,形成一条狭缝光源。
接下来,将衍射光屏放置在光线传播的路径上,调整光屏与狭缝的距离和角度,观察衍射光的现象。
最后,使用测量仪器测量不同位置的衍射光强度,并记录下来。
实验结果与分析:在实验中,我们观察到了光的衍射现象。
当狭缝宽度较大时,衍射光呈现出较宽的衍射斑图案;而当狭缝宽度减小时,衍射光的斑图则变得更加集中和明亮。
这一结果与衍射现象的理论预测相符。
通过测量不同位置的衍射光强度,我们可以得到衍射光的强度分布曲线。
实验结果表明,衍射光的强度分布呈现出明显的周期性变化,即出现明暗相间的条纹。
这一现象可以通过光的干涉和衍射规律来解释。
进一步分析发现,衍射光的强度分布与狭缝宽度和光波长有关。
当狭缝宽度较大时,衍射光的强度分布较为均匀;而当狭缝宽度减小到光波长的数量级时,衍射光的强度分布则呈现出明显的周期性变化。
这一结果与光的波动性质相符,进一步验证了光的波动性。
结论:通过本次实验,我们成功验证了光的波动性质,并研究了光的干涉和衍射规律。
实验结果表明,光的波动性质在衍射现象中得到了充分体现。
这一实验不仅加深了我们对光学原理的理解,同时也培养了我们的实验技能和科学精神。
展望:物理实验作为理论学习的补充,对于培养学生的实践能力和创新思维具有重要意义。
希望在未来的学习中,能够有更多的机会参与物理实验,深入探索物理世界的奥秘,为科学研究和技术创新做出贡献。
华中科技大学2012—2013学年《大学物理实验㈠》考试试卷(闭卷) 考试时间︰2013年5月25日19﹕00—21﹕00考试要求﹕①请在以下八道题中任选六题作答,若不选择则以前六题计分。
②总分30分,共六题,每题5分。
示波器㈠.选择题:⑴波器是好的,但打开电源开关后,荧光屏上没有显示波形。
那么想要看到波形,首先必须调节的旋钮是:①辉度(INTEN)②聚焦(FOCUS)③时基偏转系数(TIME/DIV)④垂直偏转系数(VOLTS/DIV)⑤水平位移⑥垂直位移中的_D__A ①②③④⑤⑥B①③④⑤⑥C①③④⑥D①④⑥⑵示波器观察CH1通道信号,荧光屏上出现波形重叠,此时需要调节_A__A时基偏转系数B水平位移C极性D电平判断题⑶描同步意味着扫描信号的周期必是被测信号周期的整数倍,在荧光屏上会显示出整数倍周期波形。
(T)⑷在示波管垂直偏转板上的电压就是峰峰值电压。
(F)⑸萨如图产生的必要条件就是两个相互垂直方向的正弦波电压信号频率的具有整数倍关系。
(T)㈡多功能摆⑴实际单摆的周期可能与_________________因素有关。
(请写出至少六个)⑵本单摆实验中测量60T而不直接测量T是因为能减少___误差.⑶本扭摆实验不直接测量d的原因是?㈢分光计某同学在测量玻璃三棱镜对钠黄光的折射率n的实验中,在确认望远镜竖叉丝已对准最小偏向角位置后,记下两游标读数φ左0=216°55′φ右0=36°53′⑴从图中读出示数φ左=___φ右=___(由于没有图的原因故不能给出望见谅,此处考察学生读游标盘读数的能力。
其中依本人记忆读数大约为φ左=265°41′φ右=85°45′)⑵根据读数计算出最小偏向角δmin=____⑵由以上实验数据计算出折射率n=__(结果保留小数点后两位小数,其中A=60°)㈣密立根油滴实验选择题⑴油滴实验中,仪器已经调整好,发现部分油滴上升那么当前功能键上的档位为(D) A。
桥梁检测与加固实验报告学生姓名:施宏侣学生学号: U201215572所在班级:道桥1202班华中科技大学土木工程与力学学院2016年01月目录实验一混凝土块无损实验实验二悬索桥缩尺模型实验实验三钢筋混凝土梁正截面受弯性能实验实验四连续梁荷载横向分布实验实验五、钢框架动载试验实验一、混凝土块无损实验【实验时间】2015年12月18日上午【实验说明】一、无损实验包括混凝土完整性、裂缝深度、钢筋保护层厚度和钢筋分布实验。
试验模型试验仪器如图,在混凝土块的右侧划线交点处作为节点来通过超声波测时间来检测混凝土块中是否有损伤。
裂缝深度是通过将仪器对准一条侧线测超声波的速度来反映是否有裂缝,如有裂缝则速度会发生改变。
【实验数据】混凝土完整性实验数据图一图二混凝土裂缝深度实验数据图三钢筋保护层厚度和钢筋分布实验由于实验仪器故障,故未做。
a b c d e f g h i101112a b c d e34561501251007550507510012515093.290.893.2141.6149.21.0731.6522.1461.7662.011无裂缝15012510075505075100125150102.01132.48098121.20.9801.1332.52.5512475有裂缝T/μs T/μs V/km/sV/km/s【实验分析】根据图一完整性实验数据分析,我们知道速度均在4.2km/s和3.9km/s 附近变化,说明其混凝土块还是有损伤的,不然在同样距离的情况下,超声波传播的速度应该是一样的,有图可知,b方向应该是完整性较好,其他线都或有损伤。
图二为另一方向的完整性测试,速度在4.0km/s和3.6km/s附近变化,也发现其有损伤。
有无裂缝对超声波传播的速度也是有影响的,在无裂缝情况下,超声波会沿着最短的路径传播,而如果有裂缝的话那超声波的传播速度就会变化,图三就反映了这种变化。
实验二、悬索桥缩尺模型实验【实验时间】2015年12月18日下午【实验说明】(一)静载试验1、贴应变片;2、安装位移计;3、预加载:预加载一级荷载(在主跨L/2、L/4、3L/4,边跨L/2上同时加载),每加载点15kN,每级停歇5分钟后读取数据。
华中科技大学音叉的受迫振动与共振【实验目的】1.研究音叉振动系统在驱动力作用下振幅与驱动力频率的关系,测量并绘制它们的关系曲线,求出共振频率和振动系统振动的锐度。
2.通过对音叉双臂振动与对称双臂质量关系的测量,研究音叉共振频率与附在音叉双臂一定位置上相同物块质量的关系。
3.通过测量共振频率的方法,测量附在音叉上的一对物块的未知质量。
4.在音叉增加阻尼力情况下,测量音叉共振频率及锐度,并与阻尼力小情况进行对比。
【实验仪器】FD-VR-A型受迫振动与共振实验仪(包括主机和音叉振动装置)、加载质量块(成对)、阻尼片、电子天平(共用)、示波器(选做用)【实验装置及实验原理】一.实验装置及工作简述FD-VR-A型受迫振动与共振实验仪主要由电磁激振驱动线圈、音叉、电磁线圈传感器、支座、低频信号发生器、交流数字电压表(0~1.999V)等部件组成(图1所示)1.低频信号输出接口2.输出幅度调节钮3.频率调节钮4.频率微调钮5.电压输入接口6.电源开关7.信号发生器频率显示窗8.数字电压表显示窗9.电压输出接口10.示波器接口Y11.示波器接口X12.低频信号输入接口13.电磁激振驱动线圈14.电磁探测线圈传感器15.质量块16.音叉17.底座18.支架19. 固定螺丝图1 FD-VR-A型受迫振动与共振实验仪装置图在音叉的两双臂外侧两端对称地放置两个激振线圈,其中一端激振线圈在由低频信号发生器供给的正弦交变电流作用下产生交变磁场激振音叉,使之产生正弦振动。
当线圈中的电流最大时,吸力最大;电流为零时磁场消失,吸力为零,音叉被释放,因此音叉产生的振动频率与激振线圈中的电流有关。
频率越高,磁场交变越快,音叉振动的频率越大;反之则小。
另一端线圈因为变化的磁场产生感应电流,输出到交流数字电压表中。
因为I=dB/dt,而dB/dt取决于音叉振动中的速度v,速度越快,磁场变化越快,产生电流越大,电压表显示的数值越大,即电压值和速度振幅成正比,因此可用电压表的示数代替速度振幅。
第9章 真空中的静电场 习题解答9-1 精密的实验已表明,一个电子与一个质子的电量在实验误差为e 2110-±的范围内是相等的,而中子的电量在e 2110-±的范围内为零。
考虑这些误差综合的最坏情况,问一个氧原子(含8个电子、8个质子、8个中子)所带的最大可能净电荷是多少?若将原子看成质点,试比较两个氧原子间的电力和万有引力的大小,其净力是引力还是斥力?解:(1)一个氧原子所带的最大可能净电荷为 e q 21max 1024-⨯±= (2)两个氧原子间的电力和万有引力的大小之比为6222711221921122222max 0108.2)1067.116(1067.6)106.11024(1085.84141------⨯≈⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⋅⨯⨯=≤r r rm G r q f f G e ππε氧 其净力是引力。
9-2 如习题9-2图所示,在直角三角形ABC 的A 点处,有点电荷q 1 = 1.8×10-9C ,B 点处有点电荷q 2 = -4.8×10-9C ,AC = 3cm ,BC = 4cm ,试求C 点的场强。
解:根据点电荷场强大小的公式22014q qE kr r==πε, 点电荷q 1在C 点产生的场强大小为112014q E AC =πε 994-1221.810910 1.810(N C )(310)--⨯=⨯⨯=⨯⋅⨯ 方向向下。
点电荷q 2在C 点产生的场强大小为2220||14q E BC =πε994-1224.810910 2.710(N C )(410)--⨯=⨯⨯=⨯⋅⨯, 方向向右。
C 处的总场强大小为E =44-110 3.24510(N C )==⨯⋅,总场强与分场强E 2的夹角为12arctan33.69E E ==︒θ.9-3 半径为R 的一段圆弧,圆心角为60°,一半均匀带正电,另一半均匀带负电,其电荷线密度分别为+λ和-λ,求圆心处的场强。
实验4.3光电效应和普朗克常数的测量1887年德国物理学家H.R.赫兹发现电火花间隙受到紫外线照射时会产生更强的电火花。
赫兹的论文《紫外光对放电的影响》发表在1887 年《物理学年鉴》上。
论文详细描述了他的发现。
赫兹的论文发表后,立即引起了广泛的反响,许多物理学家纷纷对此现象进行了研究,用紫外光或波长更短的X 光照射一些金属,都观察到金属表面有电子逸出的现象,称之为光电效应。
对光电效应现象的研究,使人们进一步认识到光的波粒二象性的本质,促进了光量子理论的建立和近代物理学的发展,现在光电效应以及根据光电效应制成的各种光电器件已被广泛地应用于工农业生产、科研和国防等各领域。
【实验目的】①通过实验加深对光的量子性的认识;②验证爱因斯坦方程,并测量普朗克常数以及阴极材料的“红限”频率。
【实验原理】一、光电效应及其实验规律当一定频率的光照射到某些金属表面上时,可以使电子从金属表面逸出,这种现象称为光电效应,所产生的电子称为光电子。
研究光电效应的实验装置如图4.3.1所示,入射光照射到阴极K 时,由光电效应产生的光电子以某一初动能飞出,光电子受电场力的作用向阳极A 迁移而构成光电流。
一定频率的光照射阴极K 所得到的光电流和两极间的电压的实验曲线如图4.3.2所示。
随着I U 光电管两端电压的增大,光电流趋于一个饱和值,当≤时,光电流为零,称为m I U S U S U 反向遏止电压。
总结所有的实验结果,光电效应的实验规律可归纳为:(1(对于一种阴极材料,当照射光的频率确定时,饱和光电流的大小与入射光的强m I 度成正比。
图4.3.1光电效应实验装置示意图USU 图4.3.2 U ——I 特性曲线(2(反向遏止电压的物理含义是:当在光电管两端所加的反向电压为时,则逸S U S U 出金属电极K 后具有最大动能的电子也不能到达阳极A ,此时(4.3.1)2max 21mV eU S =实验得出光电子的初动能与入射光的强度无关,而只与入射光的频率有关。