操作题:1、受迫振动测振幅;2、(据说,操作题不考全系照相);3、(据说,K组做牛顿环实验);4、弗朗克赫兹实验(A组的),...画两个峰值的就行了;5、声速的测量——XX和三个不同组的同学不约而同的考到了这个实验!建议大家好好把公式看两遍,能背就背吧,尤其是那些恶心人的误差公式,真的是要一步一步算的!!!实验特好做,数据特纠结;6、7.4实验(非牛顿环部分),听说和咱们实验时做的不一样,就是让测量是个条纹的间距,都是测距离,还算好做。
笔试题:
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、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。 (不行!(这个肯定对吧)。理由:51#: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。如图所示
4、画出全息照相光路图
5、全息照相的影响因素
6、什么是 禁带宽度
禁带宽度是指一个能带宽度.固体中电子的能量是不可以连续取值的,而是一些不连续的能带。要导电就要有自由电子存在。自由电子存在的能带称为导带。被束缚的电子要成为自由电子,就必须获得足够能量从而跃迁到导带,这个能量的最小值就是禁带宽度。禁带非常窄就成为金属了,反之则成为绝缘体。半导体的反向耐压,正向压降都和禁带宽度有关。
10、画出受迫振动的 幅频相频曲线
13、改变原子状态一般几种方式,分别是? 1、以一定频率的光子来实验2、具有一定能量的原子与其碰撞进行能量交换
15、声速的理论值公式是什么?其中的T指的是什么?c0的值是多少?(此题变态程度一般,看了就会,没看就真是不知道。。。那个c0的值不是应该直接给出的么!!!!)
16、在单色仪实验中,如何提高分辨能力?
17、全息照相和普通照相的区别(巨简单巨简单!!!)
18、6.6设计测量电阻率实验的电路图
19、7.7传感器实验中三个金属片哪个在测量时出现了零值区,为什么? 铁片,因为金属片的磁导率和电导率越大,线圈和金属片的间距越小,涡流的反作用越强,输出电压越低,甚至输出为零,所以铁片有零值区出现。
20、全息照相中的感光片是否有正反面?
21、当标准电阻R为0.1级时,其误差为多少?(在6.6实验中实验器材里有)
22、单色仪的光路图
24、四引线法适用于什么电阻
测量电阻阻值较低的电阻
25、全息照相实验失败率很高,怎样改进?
27、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。
28、有和我们做的不一样实验的同学考到,声速的测量,全息照相,高温超导,幅频特性和相频特性曲线,四选二画图。
29、受迫振动实验中驱动力与***(忘记了,大家看书吧~我实在是懒得查了,书上有)为什么查90°相位角。
当驱动力f与震动物体固有f相同时,受迫振动速度幅max,产生速度共振,所以物体振动位移比驱动力之后90°。
31、全息照相与普通照相的本质区别?
32、如何提高单色仪的分辨率?
33、声速测量中声速的理论公式是什么?T代表什么?C0为多少?
34、画出Fe-Al-Gr实验中的电路图
35、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。
36、高温超导曲线特点?
37、什么是分振幅法?
38、什么是误差分配法?
39、声速测量行波法实验原理?
40、P-H实验曲线特点?
41、在7.7节的的实验中为什么需要分段处理实验数据
42、测单色仪分辨率时,要用到什么光?为什某? P109 汞光灯 因为有2个波峰~~
43、“误差等分配原则”就是各直接测量量所对应的误差分项尽量相等,而间接测量量对应的误差合成项又满足精度的要求。
46、受迫振动如何判断达到共振状态:书P112 式子5.1-6
48、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)
50、受迫振动是动力矩和阻尼力矩分别由什么装置提供?(蜗卷弹簧;电动机(看着像是弄反了))
51、测量滤光片的透射率时需要测量哪些物理量并简要写出操作步骤。
54、受迫振动的研究,阻尼系数是否应始终不变?测阻尼系数实验,应手动将振动论拨动多少度?
55、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?
按组分:
组别:O/p
笔试:
1、直流溅射法理论基础,实验完成后关机操作;
2、干涉法是否能测所有厚度薄膜,说明原因;
操作:分别测振幅为30、50、70时的频率,要求写出步骤(多余步骤扣分)。 O组操作题~受迫振动,在阻尼2的条件下测量当相位差为110°时的振幅~ O组另一个操作题,另一个操作题是测出相位差为110度正负5度时候的振幅 A组,实验6.6:四引线法是什么?(没答出来?T^T)为什么用四引线法?实验目的和意义,线路图。题目:1,哪几种方式改变原子能量。2折射率和波长关系,偏向角与波长的关系。3,什么是误差等分配原则?
1。做全息照相时,能否用一张底片记录两个物体的像? 好像不能哇 不太清楚
2. 测单色仪分辨率时,要用到什么光?为什某? P109 汞光灯 因为有2个波峰~~
3. 用比较法测低电阻的原理 7.8章 248页
4.声速测量中不确定度公式的推导(变态题)
5.声速测量中行波法与驻波法的异同点(变态!!)
2 测定玻尔兹曼常数的简要步骤
3 四探针法电路图
操作是弗兰克赫兹,只用测3个峰值然后求出V0就行了
J组
1.膜厚测量公式及物理量含义
2.传感器组成及各部分作用
3.受迫振动如何判断达到共振状态
5.全息照相原理
J组:
理论题:
1.膜厚的测量方法
2.传感器由那两部分组成?什么功能?
3.受迫振动什么时候达到共振
5全息照相利用光的干涉,将物体的(振幅)和(相位)特性以(干涉条纹)形式表现出来。
J 组
笔试题:
1、如何判断受迫振动达到稳定状态?
2、传感器通常由哪两部分组成?各部分的作用是什么?
3、全息照相利用光的干涉,将反射光的( )信息和( )信息以( )的形式记录下来。
4、弗兰克-赫兹实验中曲线的第一个峰值点为何与第一激发电位有偏差?
5、简述银薄膜的制备方法。
操作题:
棱镜分光仪测顶角A或者测最小偏向角。
J组
笔试部分(5分制)
1如何调节一起使其主光轴与仪器主轴平行(可能这句表述有误 记不清了 但是记答案就行:自准法)?双游标的作用是?(消除偏心差)(1)
2在7.7节的的实验中 为什么需要分段处理实验数据(涡流传感器实验)(1) 3禁带宽度的定义并写出Ge的温度测量范围(1)
4全息照相光路图(2)
5传感器的定义(1)
6影响全息照相成败的条件(1)
实验
F-H实验
内容比较简单 测量第一峰值的电压与电流 Vc 的数值
FH还要看一下电位分布图,原理图旁边的那个图
L44:
坑爹的笔试题。。全部都没出现过!!!
1.单色仪实验中,屏幕所显示的光强与什么因素有关
2.F-H实验中,是不是每一次谷点的IA都等于零,为什么?
3.在7.4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?
4.在分振幅法测薄膜厚度实验中,为什么用半透膜板而不用玻璃板? 操作题:受迫振动测阻尼系数。。。!!!
M组
操作:
Fe-Cr-Al丝电阻率的测量: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;
笔试(坑爹啊,巨多无比,注意是全部做哈!先听题再做):
㈠声速测量:①哪两种方法(驻波法和行波法)②示波器上的峰值表示的是什么?(干涉波的波腹)
㈡薄膜溅射法:①真空度的单位(Pa,mmHg那个老师非说要两个都写,不然给一半分,坑爹啊)②靶材和玻璃片哪个是阴极那个是阳极(前者阴,后者阳) ㈣受迫振动是动力矩和阻尼力矩分别由什么装置提供?(窝卷弹簧;电动机(看着像是弄反了))
答案仅供参考
工科物理实验(上)总结论文
周勰(16009222)
(东南大学,电气工程学院 南京,211189)
摘要:回顾本学期所做的实验,总结一些实验中出现的误差,分析其原因,并提出改进的建议。
关键词:三线扭摆法;电磁聚焦;密立根油滴法。
Conclusions to the Physical experiments
ZhouXie
(Electrical Engineering school of Southeast University,Nanjing16009222)
Abstract : through retrospection to the experiments we did this term, we conclude from some experimental errors, analyzed the causes, and put forward some suggestions.
Key words : Three -wire torsion pendulum method; Electromagnetic focusing; Millikan oil drop experiment.
(1) 三线扭摆法测转动惯量:
基本关系:(忽略摩擦力影响)转动过程机械能守恒。通过对机械能守恒等式两边对时间求导数,经过一系列的转换得如下图所示的公式。此即为三线扭摆法测转动惯量的原理。实验仪器也如下图:
(2)电磁聚焦:
电磁聚焦基本原理:
如下图所示:电子在磁场中运动,在垂直于磁场方向平面中受洛伦兹力的作用做圆周运动,在平行于磁场平面内,不受力,做匀速直线运动。所以电子在磁场中的运动轨迹为螺线型。在磁场中运动的电子,如果初始点相同,且在沿磁场方向平面中速度分量一样,则会在螺线距整数倍处交会。这就是电磁聚焦的原理。
电磁聚焦法测电子比荷的实验仪器如下:
(3)密立根油滴法测电子电荷:
密立根巧妙的运用简单的测量方法,将对微观量的车辆转化为对宏观量的测量,原理清晰,仪器简单,结果准确。其设计极具启发性。
实验原理:
再通过公式的演变:如下:
2 实验误差观察,分析及其总结:
(1)三线扭摆法测转动惯量:经过实验求得的结果与理论公式所求结果的比较,发现实验误差的偏差一会偏大一会偏小。通过观察实验仪器和所用原理,总结如下:我们实验所用的摆线伸缩性比较大。在摆动过程中会不同程度的出现松动。另一方面,对于实验装置的欠佳水平的调节缺乏一种可靠的操作性。此外众所周知:三线摆在空气中会有阻尼振动,而发生阻尼振动会使其摆动的频率发生变化,而频率的变化相应的导致周期的变化,因而导致所测转动惯量的误差。如下图中公式所示:
其实上述三线扭摆法测量转动惯量的公式又是在转动角度足够小的前提下。所以有时动作过大,也是导致误差变化的一个原因。因此对改进该实验提出一些建议:在测量过程中,应该保证转盘的水平,摆动角度应该足够小,并适当增加测量周期次数求取平均值,还有转盘的质量应当适当轻。此外,经过查询资料,和实验操作表明,转盘摆动的频率越大,实验误差越小,不过当然要保证计数的方便。另外计数器应当采用光敏计时,这样也能减少因人反应时间而造成的误差。
(2)电子聚焦测电子比荷:对于本人在实验中出现的误差,我认为是聚焦不够完全的结果。因为测得的结果普遍偏大,误差范围超过10%左右,另外该实验装置,存在一个缺点,就是看的稍久一点就会让人看得眼花。且聚焦程度没有可比标准。提出的改进建议:应当在每台仪器上设置一个聚焦程度的标准,以便于控制聚焦时的旋钮调节。此外尽可能的改变观察方式,避免因眼花造成的观察误差。
(3)密立根油滴法测电子电荷:在此实验中,油滴大小的选取,我认为是比较重要的,因为,有时油滴过大,阻力会变大,导致测量时,油滴下落的时间变长,最
终导致测量得到的电量q的值偏小。此外应当控制油滴盒内的油滴数目,最好是控制在一滴,这样可以减少因油滴之间库仑力而引起的误差。还有就是应当保持油滴盒系统的水平,否则,油滴将不垂直地面运动,导致运动测量时间的延长,也会导致电量的测量值q变小。另外,对于,油滴盒系统和计时器的分离,导致计时的不便,恐怕也是导致测量误差的原因。因为一只手要控制电压,防止油滴粘壁,另一只手又要摁停计时器。所以对于以上几个方面提出一些建议:选取油滴体积要适当小,当然还是要便于观察,控制油滴盒系统内的油滴数目,保持油滴盒系统的水平,另外多测几次,求取平均值,减少测量的误差。此外数据样本所带的电量越小越好,也即在用静态法进行测量过程中,否则会带来空气扰动引起的误差。此外对于实验仪器,应当考虑将计时器与电压开关连接起来,达到切换电压开关的同时也改变计时器的状态的目的。
参考文献-------------大学生物理实验(上)主编:钱锋,潘人培
第5期第 11 卷第 5 期 20## 年 10 月黄山学院学报
东南大学物理实验中心网站phylab.seu.edu.cn
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