大物實(shí)驗(yàn)報(bào)告范文大整合

1、本報(bào)告僅供參考格式，數(shù)據(jù)、內(nèi)容請(qǐng)勿抄襲！用模擬法測(cè)繪靜電場(chǎng)實(shí)驗(yàn)示范報(bào)告【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹? 理解模擬實(shí)驗(yàn)法的適用條件。2 對(duì)于給定的電極，能用模擬法求出其電場(chǎng)分布。3 加深對(duì)電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)概念的理解【實(shí)驗(yàn)儀器】JDY型雙層靜電場(chǎng)測(cè)試儀、JDY型靜電場(chǎng)描繪電源、模擬裝置（同軸電纜和電子槍聚焦電極）?！緦?shí)驗(yàn)原理】1、靜電場(chǎng)的描述 電場(chǎng)強(qiáng)度E是一個(gè)矢量。因此，在電場(chǎng)的計(jì)算或測(cè)試中往往是先研究電位的分布情況，因?yàn)殡娢皇菢?biāo)量。我們可以先測(cè)得等位面，再根據(jù)電力線與等位面處處正交的特點(diǎn)，作出電力線，整個(gè)電場(chǎng)的分布就可以用幾何圖形清楚地表示出來(lái)了。有了電位U值的分布，由 便可求出E的大小和方向，整個(gè)電場(chǎng)就算確定了。

2、2、模擬法實(shí)驗(yàn)上想利用磁電式電壓表直接測(cè)定靜電場(chǎng)的電位，是不可能的，因?yàn)槿魏未烹娛诫姳矶夹枰须娏魍ㄟ^(guò)才能偏轉(zhuǎn)，而靜電場(chǎng)是無(wú)電流的。再則任何磁電式電表的內(nèi)阻都遠(yuǎn)小于空氣或真空的電阻，若在靜電場(chǎng)中引入電表，勢(shì)必使電場(chǎng)發(fā)生嚴(yán)重畸變；同時(shí)，電表或其它探測(cè)器置于電場(chǎng)中，要引起靜電感應(yīng)，使原場(chǎng)源電荷的分布發(fā)生變化。人們?cè)趯?shí)踐中發(fā)現(xiàn)，有些測(cè)量在實(shí)際情況下難于進(jìn)行時(shí)，可以通過(guò)一定的方法，模擬實(shí)際情況而進(jìn)行測(cè)量，這種方法稱為“模擬法”。由于靜電場(chǎng)和穩(wěn)恒電流場(chǎng)服從的規(guī)律的數(shù)學(xué)形式相同,如又滿足相同的邊界條件,則電場(chǎng)、電位分布完全相類似，所以可用電流場(chǎng)模擬靜電場(chǎng)。這種模擬屬于數(shù)學(xué)模擬。靜電場(chǎng)(無(wú)電荷區(qū)) 穩(wěn)恒電流

3、場(chǎng)(無(wú)電流區(qū)) 3、討論同軸圓柱面的電場(chǎng)、電勢(shì)分布（1）靜電場(chǎng)根據(jù)理論計(jì)算，A、B兩電極間半徑為r處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為A、B兩電極間任一半徑為r的柱面的電勢(shì)為（2）穩(wěn)恒電流場(chǎng)在電極A、B間用均勻的不良導(dǎo)體（如導(dǎo)電紙、稀硫酸銅溶液或自來(lái)水等）連接或填充時(shí)，接上電源（設(shè)輸出電壓為VA）后，不良導(dǎo)體中就產(chǎn)生了從電極A均勻輻射狀地流向電極B的電流。電流密度為式中E為不良導(dǎo)體內(nèi)的電場(chǎng)強(qiáng)度，為不良導(dǎo)體的電阻率。半徑為r的圓柱面的電勢(shì)為圖1、同軸圓柱面的電場(chǎng)分布圖2、不良導(dǎo)體圓柱面電勢(shì)分布結(jié)論：穩(wěn)恒電流場(chǎng)與靜電場(chǎng)的電勢(shì)分布是相同的。由于穩(wěn)恒電流場(chǎng)和靜電場(chǎng)具有這種等效性，因此要測(cè)繪靜電場(chǎng)的分布，只要測(cè)繪相應(yīng)的穩(wěn)

4、恒電流場(chǎng)的分布就行了。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟1、 測(cè)量無(wú)限長(zhǎng)同軸圓柱間的電勢(shì)分布。（1）在測(cè)試儀上層板上放定一張坐標(biāo)記錄紙，下層板上放置水槽式無(wú)限長(zhǎng)同軸圓柱面電場(chǎng)模擬電極。加自來(lái)水填充在電極間。（2）接好電路。調(diào)節(jié)探針，使下探針浸入自來(lái)水中，觸及水槽底部，上探針與坐標(biāo)紙有1-2mm的距離。（3）接通電源，K2扳向“電壓輸出”位置。調(diào)節(jié)交流輸出電壓，使AB兩電極間的電壓大約為12.00V左右，確定后保持不變。（4）移動(dòng)探針，在A電極附近找出電勢(shì)為10.00V的點(diǎn)，用上探針在坐標(biāo)紙上扎孔為記。同理再在A周圍找出電勢(shì)為10.00V的等勢(shì)點(diǎn)8個(gè)，扎孔為記。（5）移動(dòng)探針，在A電極周圍找出電勢(shì)分別為8.00V，

5、6.00V，4.00V，2.00V的各8個(gè)等勢(shì)點(diǎn)（操作中也可以是1.20V,3.02V等且圓越大，應(yīng)多找?guī)c(diǎn)），方法如步驟（4）。（6）以10V的8個(gè)等勢(shì)點(diǎn)連成等勢(shì)線（應(yīng)是圓），并確定圓心的位置。然后根據(jù)坐標(biāo)紙的數(shù)據(jù)坐標(biāo)線，量出各條等勢(shì)線的直徑，并分別求出等勢(shì)線的半徑。（坐標(biāo)記錄紙精度是1mm，不確定度是0.5mm）。（7）用游標(biāo)卡尺分別測(cè)出電極A和B的直徑2a和2b 。（8）計(jì)算各相應(yīng)坐標(biāo)r處的電勢(shì)的理論值V理，并與實(shí)驗(yàn)值比較，計(jì)算百分差。（9）根據(jù)等勢(shì)線與電力線相互正交的特點(diǎn)，在等勢(shì)線圖上添置電力線，成為一張完整的兩無(wú)限長(zhǎng)帶等量異號(hào)電荷同軸圓柱面的靜電場(chǎng)分布圖。（10）以lnr為橫坐標(biāo)，V

6、實(shí)為縱坐標(biāo)，做V實(shí)-lnr曲線，并與V理-lnr曲線比較2、測(cè)量聚焦電極的電勢(shì)分布（選做）分別測(cè)10.00V、9.00V、8.00V、7.00V、6.00V、5.00V、4.00V、3.00V、2 .00V等(可以對(duì)稱地選擇其中5個(gè))，一般先測(cè)6 .00V的等位點(diǎn)，因?yàn)檫@是電極的對(duì)稱軸。步驟同上數(shù)據(jù)記錄 模擬電場(chǎng)分布測(cè)試數(shù)據(jù) VA= 12.00±0.01V 2a=（1.608±0.002）×10-2m 2b=（8.640±0.002）×10-2ma=（0.804±0.001）×10-2m b=（4.320±0.00

7、1）×10-2mV實(shí)(V)10.00±0.018.00±0.016.00±0.014.00±0.012.00±0.01r()1.000±0.0251.380±0.0251.810±0.0252.410±0.0253.220±0.025Lnr0.000.320.590.881.17V理(V)10.448.136.194.152.10-4.3%-1.6%-3.1%-3.7%-4.8%處理：1、用圓規(guī)和曲線板繪出圓柱形同軸電纜電場(chǎng)等位線(注意電極的位置). 實(shí)線為電場(chǎng)線虛線為等勢(shì)線2、根據(jù)電

8、力線垂直等位面,繪出電力線. 貼圖1：同軸圓柱體電勢(shì)從外往里依次為2.00V 4.00V6.00V8.00V10.00V貼圖2：聚焦電極3、在圓柱形電纜電場(chǎng)分布圖上量出各等位線的半徑,計(jì)算V并與理論值比較,求出其相對(duì)誤差.（1）；則；同理可得（2）、（3）、（4）、（5）結(jié)果，但要具體寫出結(jié)果。注：本實(shí)驗(yàn)百分差小于10%。結(jié)果的定性和定量分析（1） 由圖中可以看出實(shí)際測(cè)量值都在理論值的下方，說(shuō)明實(shí)驗(yàn)的誤差主要來(lái)自系統(tǒng)誤差。隨半徑的增大, 減少,這是因?yàn)闇p小,對(duì)結(jié)果的影響減少了,另一方面,外面電流密度較小,探針的移動(dòng)已很難被感知,測(cè)量值都很接近了。（2） 等勢(shì)面由人工擬合，因此半徑的計(jì)算較粗糙，

9、估計(jì)至少，分析對(duì)第一組數(shù)據(jù)的影響。由：知，說(shuō)明在確定數(shù)據(jù)點(diǎn)時(shí)，一定要保證裝置和操作的穩(wěn)定性，另外數(shù)據(jù)盡量多，以減少實(shí)驗(yàn)值的波動(dòng)性。分光計(jì)的調(diào)整與三棱鏡頂角的測(cè)量示范報(bào)告【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?、了解分光計(jì)的結(jié)構(gòu)和各個(gè)組成部分的作用； 2、學(xué)習(xí)分光計(jì)調(diào)節(jié)的要求和調(diào)節(jié)方法； 3、測(cè)量三棱鏡頂角【實(shí)驗(yàn)儀器】1、分光計(jì)：（型號(hào)：JJY-型），最小刻度1'；2、鈉燈： （型號(hào)：GY-5）；3、三棱鏡棱角:60º±5（材料：重火石玻璃，nD = 1.6475）；4、雙面反射鏡，變壓器(6.3V/220V)【實(shí)驗(yàn)原理】 （1）分光計(jì)調(diào)整總要求：望遠(yuǎn)鏡和平行光管的光軸共線并與分光計(jì)中心軸垂直

10、。分要求：有三個(gè)如下： 1望遠(yuǎn)鏡調(diào)焦到無(wú)窮遠(yuǎn)（接收平行光）、其光軸與分光計(jì)中心軸垂直調(diào)整方法：對(duì)望遠(yuǎn)鏡的目鏡進(jìn)行調(diào)焦，從望遠(yuǎn)鏡中能清晰看到分劃板十字準(zhǔn)線對(duì)望遠(yuǎn)鏡的物鏡進(jìn)行調(diào)焦，用“自準(zhǔn)直法”進(jìn)行，從望遠(yuǎn)鏡中能清晰看到綠“+”字像、且無(wú)視差。分別從望遠(yuǎn)鏡看到從小鏡兩反射面反射回來(lái)的兩綠“+”字反射像，均與分光板的調(diào)整用線（分劃板上方的十字叉線）重合。在望遠(yuǎn)鏡能接收平行光的基礎(chǔ)上，根據(jù)反射定律，應(yīng)用“各半調(diào)節(jié)法”進(jìn)行調(diào)整。2載物臺(tái)垂直儀器主軸調(diào)整方法：將雙面鏡旋轉(zhuǎn)90°，同時(shí)旋轉(zhuǎn)載物臺(tái)90°，調(diào)節(jié)一個(gè)螺絲，分別從望遠(yuǎn)鏡看到從雙面鏡兩反射面反射回來(lái)的兩綠“+”字反射像，均與分光板

11、的調(diào)整用線（分劃板上方的十字叉線）重合。 3平行光管出射平行光；調(diào)整方法：從望遠(yuǎn)鏡里看到平行光管狹縫清晰像呈現(xiàn)在分劃板上且無(wú)視差。望遠(yuǎn)鏡對(duì)準(zhǔn)平行光管（注意：這一步及后面操作絕對(duì)不能動(dòng)望遠(yuǎn)鏡的仰角調(diào)節(jié)螺絲以及物鏡和目鏡的焦距），從望遠(yuǎn)鏡觀察平行光管狹縫的像，調(diào)節(jié)平行光管透鏡的焦距，使從望遠(yuǎn)鏡清晰看到狹縫的像（一條明亮的細(xì)線）呈現(xiàn)在分劃板上為止。這時(shí)望遠(yuǎn)鏡接收到的是平行光，也就是說(shuō)，平行光管出射的是平行光。4平行光管光軸與望遠(yuǎn)鏡光軸共線并與分光計(jì)中心軸垂直調(diào)整方法：望遠(yuǎn)鏡看狹縫像與分光板豎直準(zhǔn)線重合，狹縫像轉(zhuǎn)90o后又能與中心水平準(zhǔn)線重合。在上一步的基礎(chǔ)上，調(diào)節(jié)平行光管（或望遠(yuǎn)鏡）的水平擺向調(diào)節(jié)螺

12、絲，使狹縫細(xì)線像與十字豎線重合，然后轉(zhuǎn)動(dòng)狹縫90o，調(diào)節(jié)平行光管的仰角螺絲，使狹縫細(xì)線像與中心水平線重合。這時(shí)平行光管光軸與望遠(yuǎn)鏡光軸共線，也就與分光計(jì)中心軸垂直（2）三棱鏡的頂角的測(cè)量1方法：反射法測(cè)量。2原理：如下圖所示： 一束平行光由頂角方向射入，在兩光學(xué)面上分成兩束反射光。測(cè)出兩束反射光線之間的夾角，則可得到頂角A為 A=3方法：實(shí)驗(yàn)時(shí)，將待測(cè)棱鏡放在分光計(jì)載物小平臺(tái)上，使棱鏡的折射棱正對(duì)平行光管，并接近載物臺(tái)的中心位置，如圖4-26-2所示。調(diào)節(jié)載物臺(tái)面平面與分光計(jì)主軸垂直，旋緊7、25，鎖緊載物臺(tái)和游標(biāo)盤，緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡，用望遠(yuǎn)鏡尋找經(jīng)過(guò)棱鏡兩反射面反射回來(lái)的狹縫像，使狹縫像與分劃

13、板中心豎線重合。記錄下望遠(yuǎn)鏡所處位置分別為和時(shí)的兩刻度盤讀數(shù)、和 、 ，則望遠(yuǎn)鏡分別處于和位置時(shí)光軸的夾角為： 重復(fù)測(cè)量五次，按（4-26-1）式求出頂角A，計(jì)算其測(cè)量不確定度。4讀數(shù)時(shí)超過(guò)0點(diǎn)處理：轉(zhuǎn)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡時(shí)，如果越過(guò)了刻度0點(diǎn)，則應(yīng)按下式計(jì)算望遠(yuǎn)鏡轉(zhuǎn)過(guò)的角度=360O 2、實(shí)驗(yàn)步驟：（寫出實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中的有效步驟）1將雙面鏡放在載物臺(tái)上；三個(gè)螺釘高度分別為“h”2望遠(yuǎn)鏡調(diào)焦到無(wú)窮遠(yuǎn)（接收平行光）3望遠(yuǎn)鏡光軸與分光計(jì)中心軸垂直（自準(zhǔn)法）4望遠(yuǎn)鏡和平行光管的光軸共線并與分光計(jì)中心軸垂直3、注意事項(xiàng)：（主要）。1不要用手摸三棱鏡棱角、雙面反射鏡鏡面2讀數(shù)時(shí)每半小格在游標(biāo)盤上分成30等份；超過(guò)0

14、°時(shí)要加360°3計(jì)算時(shí)借位為604鈉燈開啟后直至結(jié)束（中途不要關(guān)閉）再關(guān)閉。四、數(shù)據(jù)記錄與處理（計(jì)算結(jié)果有誤，數(shù)據(jù)僅供格式參考）數(shù)據(jù)表格測(cè)量序號(hào)12345窗口示數(shù)左右左右左右左右左右望遠(yuǎn)鏡位 置K=1K=-1偏心誤差修正最佳值A(chǔ)類不確定度B類不確定度總不確定度結(jié)果最佳值不確定度結(jié)果相對(duì)不確定度百分差使用公式反射光夾角角度測(cè)量公式：或偏心誤差的修正:頂角計(jì)算：處理過(guò)程：1 計(jì)算反射光的夾角儀器精度: 同樣的方法計(jì)算得到,（要寫出來(lái)的）2 計(jì)算頂角結(jié)果表示:相對(duì)不確定度: 本次實(shí)驗(yàn)三棱鏡頂角參考值(注意每組可能不一樣的) 百分差: 顯然:,說(shuō)明實(shí)驗(yàn)結(jié)果在本方法測(cè)量的誤差范圍內(nèi)

15、與標(biāo)準(zhǔn)值相符合的。注：本實(shí)驗(yàn)百分誤差五、誤差分析： 分光計(jì)屬于精密儀器，其操作調(diào)節(jié)的要求在測(cè)量中產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差不是很大，主要有：（1）載物臺(tái)傾角對(duì)應(yīng)的頂角系統(tǒng)誤差（2）望遠(yuǎn)鏡垂直主軸時(shí)的叉絲像位置的系統(tǒng)誤差（3）望遠(yuǎn)鏡和主軸的垂直度的系統(tǒng)誤差（4）平行光管狹縫較寬引起的誤差（5）人眼視覺引起的誤差等厚干涉牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn)示范報(bào)告 【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?(1)用牛頓環(huán)觀察和分析等厚干涉現(xiàn)象； (2)學(xué)習(xí)利用干涉現(xiàn)象測(cè)量透鏡的曲率半徑； (3)學(xué)會(huì)使用讀數(shù)顯微鏡測(cè)距。 【實(shí)驗(yàn)原理】 在一塊平面玻璃上安放上一焦距很大的平凸透鏡，使其凸面與平面相接觸，在接觸點(diǎn)附近就形成一層空氣膜。當(dāng)用一平行的準(zhǔn)單色光垂直照射時(shí)，在

16、空氣膜上表面反射的光束和下表面反射的光束在膜上表面相遇相干，形成以接觸點(diǎn)為圓心的明暗相間的環(huán)狀干涉圖樣，稱為牛頓環(huán)，其光路示意圖如圖。如果已知入射光波長(zhǎng)，并測(cè)得第級(jí)暗環(huán)的半徑，則可求得透鏡的曲率半徑。但實(shí)際測(cè)量時(shí)，由于透鏡和平面玻璃接觸時(shí)，接觸點(diǎn)有壓力產(chǎn)生形變或有微塵產(chǎn)生附加光程差，使得干涉條紋的圓心和環(huán)級(jí)確定困難。用直徑、，有 此為計(jì)算用的公式，它與附加厚光程差、圓心位置、絕對(duì)級(jí)次無(wú)關(guān)，克服了由這些因素帶來(lái)的系統(tǒng)誤差，并且、可以是弦長(zhǎng)。 【實(shí)驗(yàn)儀器】 JCD型讀數(shù)顯微鏡，牛頓環(huán)，鈉光燈，凸透鏡(包括三爪式透鏡夾和固定滑座)。 【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容】 1、調(diào)整測(cè)量裝置 按光學(xué)實(shí)驗(yàn)常用儀器的讀數(shù)顯微鏡使用

17、說(shuō)明進(jìn)行調(diào)整。調(diào)整時(shí)注意： (1)調(diào)節(jié)450玻片，使顯微鏡視場(chǎng)中亮度最大，這時(shí)，基本上滿足入射光垂直于透鏡的要求(下部反光鏡不要讓反射光到上面去)。 (2)因反射光干涉條紋產(chǎn)生在空氣薄膜的上表面，顯微鏡應(yīng)對(duì)上表面調(diào)焦才能找到清晰的干涉圖像。 (3)調(diào)焦時(shí)，顯微鏡筒應(yīng)自下而上緩慢地上升，直到看清楚干涉條紋時(shí)為止，往下移動(dòng)顯微鏡筒時(shí)，眼睛一定要離開目鏡側(cè)視，防止鏡筒壓壞牛頓環(huán)。(4)牛頓環(huán)三個(gè)壓緊螺絲不能壓得很緊，兩個(gè)表面要用擦鏡紙擦拭干凈。2、觀察牛頓環(huán)的干涉圖樣（1）調(diào)整牛頓環(huán)儀的三個(gè)調(diào)節(jié)螺絲，在自然光照射下能觀察到牛頓環(huán)的干涉圖樣，并將干涉條紋的中心移到牛頓環(huán)儀的中心附近。調(diào)節(jié)螺絲不能太緊，

18、以免中心暗斑太大，甚至損壞牛頓環(huán)儀。（2）把牛頓環(huán)儀置于顯微鏡的正下方，使單色光源與讀數(shù)顯微鏡上45°角的反射透明玻璃片等高，旋轉(zhuǎn)反射透明玻璃 ，直至從目鏡中能看到明亮均勻的光照。（3）調(diào)節(jié)讀數(shù)顯微鏡的目鏡，使十字叉絲清晰；自下而上調(diào)節(jié)物鏡直至觀察到清晰的干涉圖樣。移動(dòng)牛頓環(huán)儀，使中心暗斑（或亮斑）位于視域中心，調(diào)節(jié)目鏡系統(tǒng)，使叉絲橫絲與讀數(shù)顯微鏡的標(biāo)尺平行，消除視差。平移讀數(shù)顯微鏡，觀察待測(cè)的各環(huán)左右是否都在讀數(shù)顯微鏡的讀數(shù)范圍之內(nèi)。3、測(cè)量牛頓環(huán)的直徑（1）選取要測(cè)量的m和n(各5環(huán))，如取m為55，50，45，40，35，n為30，25，20，15，10。（2）轉(zhuǎn)動(dòng)鼓輪。先使鏡

19、筒向左移動(dòng)，順序數(shù)到55環(huán)，再向右轉(zhuǎn)到50 環(huán)，使叉絲盡量對(duì)準(zhǔn)干涉條紋的中心，記錄讀數(shù)。然后繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)微鼓輪，使叉絲依次與45，40，35，30，25，20，15，10，環(huán)對(duì)準(zhǔn)，順次記下讀數(shù)；再繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)微鼓輪，使叉絲依次與圓心右10，15，20，25，30，35，40，45，50，55環(huán)對(duì)準(zhǔn)，也順次記下各環(huán)的讀數(shù)。注意在一次測(cè)量過(guò)程中，測(cè)微鼓輪應(yīng)沿一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)，中途不得反轉(zhuǎn)，以免引起回程差。4、算出各級(jí)牛頓環(huán)直徑的平方值后，用逐差法處理所得數(shù)據(jù)，求出直徑平方差的平均值代入公式求出透鏡的曲率半徑，并算出誤差。 注意： (1)近中心的圓環(huán)的寬度變化很大，不易測(cè)準(zhǔn)，故從K=lO左右開始比較好； (

20、2)m-n應(yīng)取大一些，如取m-n=25左右，每間隔5條讀一個(gè)數(shù)。 (3)應(yīng)從O數(shù)到最大一圈，再多數(shù)5圈后退回5圈，開始讀第一個(gè)數(shù)據(jù)。 (4)因?yàn)榘导y容易對(duì)準(zhǔn)，所以對(duì)準(zhǔn)暗紋較合適。 (5)圈紋中心對(duì)準(zhǔn)叉絲或刻度尺的中心，并且當(dāng)測(cè)距顯微鏡移動(dòng)時(shí)，叉絲或刻度尺的某根線與圈紋相切(都切圈紋的右邊或左邊)?！尽客雇哥R曲率半徑測(cè)量數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)表取 ，儀器誤差（值以實(shí)驗(yàn)時(shí)用的牛頓環(huán)的曲率半徑值為準(zhǔn)）（1）透鏡曲率半徑測(cè)量數(shù)據(jù)環(huán)數(shù)環(huán)數(shù)mn5532.39421.53810.8563031.03622.9188.11851.95152.125032.11221.78610.3262530.70223.3387.364

21、.52.3984531.90222.0629.8402030.31823.6026.71651.721相對(duì)不確定度百分差4031.63822.3149.3241529.91824.0265.89252.2210.64%0.5%3531.33822.6008.7381029.41024.5064.90452.303（2）確定平凸透鏡凸面曲率半徑的最佳值令 曲率半徑的最佳值 （3）不確定度計(jì)算A類不確定度： B類不確定度：儀器誤差：= 注：Dmo.Dn取值最大值，DmD5510.856，DnD308.118故（4）寫出實(shí)驗(yàn)結(jié)果： 相對(duì)不確定度：百分差：注意：百分差要在以內(nèi)?！菊`差分析】1、觀察牛頓

22、環(huán)時(shí)將會(huì)發(fā)現(xiàn)，牛頓環(huán)中心不是一點(diǎn)，而是一個(gè)不甚清晰的暗或亮的圓斑。其原因是透鏡和平玻璃板接觸時(shí)，由于接觸壓力引起形變，使接觸處為一圓面；又鏡面上可能有微小灰塵等存在，從而引起附加的程差，這都會(huì)給測(cè)量帶來(lái)較大的系統(tǒng)誤差。另外要用肉眼去觀察暗條紋，誤差會(huì)較大。2、平凸透鏡的不穩(wěn)定性也會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。3、儀器不準(zhǔn)或精度不夠，制作粗糙(干涉環(huán))所造成的系統(tǒng)誤差。4、顯微鏡叉絲與顯微鏡移動(dòng)方向不平行產(chǎn)生的誤差。5、十字叉線縱軸沒有垂直環(huán)，測(cè)量直徑時(shí)沒有將十字叉線縱軸與環(huán)相切。6、自己數(shù)錯(cuò)環(huán)的偶然誤差，在操作時(shí)回轉(zhuǎn)儀器時(shí)造成操作錯(cuò)誤等。用拉伸法測(cè)金屬絲的楊氏模量示范報(bào)告一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.學(xué)會(huì)用拉伸法測(cè)量楊氏

23、模量；2.掌握光杠桿法測(cè)量微小伸長(zhǎng)量的原理；3.學(xué)會(huì)用逐差法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；4.學(xué)會(huì)不確定度的計(jì)算方法，結(jié)果的正確表達(dá)；5.學(xué)會(huì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的正確書寫。二、實(shí)驗(yàn)儀器YWC-1楊氏彈性模量測(cè)量?jī)x（包括望遠(yuǎn)鏡、測(cè)量架、光杠桿、標(biāo)尺、砝碼）、 鋼卷尺（0-200cm ,0.1cm） 、游標(biāo)卡尺(0-150mm,0.02mm)、螺旋測(cè)微器(0-25mm,0.01mm)三、驗(yàn)原理在外力作用下，固體所發(fā)生的形狀變化稱為形變。它可分為彈性形變和塑性形變兩種。本實(shí)驗(yàn)中，只研究金屬絲彈性形變，為此，應(yīng)當(dāng)控制外力的大小，以保證外力去掉后，物體能恢復(fù)原狀。最簡(jiǎn)單的形變是金屬絲受到外力后的伸長(zhǎng)和縮短。金屬絲長(zhǎng)，截面積為，沿

24、長(zhǎng)度方向施力后，物體的伸長(zhǎng)，則在金屬絲的彈性限度內(nèi)，有： 我們把Y稱為楊氏彈性模量。如上圖： 四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 <一> 儀器調(diào)整1、楊氏彈性模量測(cè)定儀底座調(diào)節(jié)水平；2、平面鏡鏡面放置與測(cè)定儀平面垂直；3、將望遠(yuǎn)鏡放置在平面鏡正前方1.500-2.000m左右位置上；4、粗調(diào)望遠(yuǎn)鏡：將鏡面中心、標(biāo)尺零點(diǎn)、望遠(yuǎn)鏡調(diào)節(jié)等高,望遠(yuǎn)鏡的缺口、準(zhǔn)星對(duì)準(zhǔn)平面鏡中心，并能在望遠(yuǎn)鏡外看到尺子的像；5、調(diào)節(jié)物鏡焦距能看到尺子清晰的像，調(diào)節(jié)目鏡焦距能清晰的看到叉絲；6、調(diào)節(jié)叉絲在標(biāo)尺0刻度以內(nèi)，并使得視差不超過(guò)半格。<二>測(cè)量1、 下掛重物時(shí)標(biāo)尺的讀數(shù)；2、依次掛上的砝碼，七次，計(jì)下；3、依次取

25、下的砝碼，七次，計(jì)下；4、用米尺測(cè)量出金屬絲的長(zhǎng)度（兩卡口之間的金屬絲）、鏡面到尺子的距離；5、用游標(biāo)卡尺測(cè)量出光杠桿、用螺旋測(cè)微器測(cè)量出金屬絲直徑。<三>數(shù)據(jù)處理方法逐差法1. 實(shí)驗(yàn)測(cè)量時(shí)，多次測(cè)量的算術(shù)平均值最接近于真值。但是簡(jiǎn)單的求一下平均還是不能達(dá)到最好的效果，我們多采用逐差法來(lái)處理這些數(shù)據(jù)。2. 逐差法采用隔項(xiàng)逐差：3. 注：上式中的為增重的金屬絲的伸長(zhǎng)量。 五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄處理（1）數(shù)據(jù)的記錄imi（kg）加砝碼（m）減砝碼（m）平均值（m）（m）不確定度01230.0001.0002.0003.0000.000.470.941.380.000.490.981.400.

26、000.480.961.391.841.821.801.820.06m45674.0005.0006.0007.0001.832.292.773.211.852.312.753.211.842.302.763.21=()m直徑未加載(m)加滿載(m)平均值 0.600md上0.6010.6010.5990.599d中0.6010.6010.6000.600不確定度： 0.006 md下0.6020.6010.5960.598()m其他數(shù)據(jù)螺旋測(cè)微器零點(diǎn)讀數(shù)：0.000 m ;游標(biāo)卡尺零點(diǎn)讀數(shù)0.00m(1.5020 0.0005) m(6.820 0.005) m(7.660 0.002) m

27、結(jié)果表達(dá)Y=（1.99 0.13）相對(duì)不確定度：6.3%百分差： 3%（2）數(shù)據(jù)處理 1、求 同理求得其它填入表中 同理求得2、求 同理求得，填入表中 同理求得3、求金屬絲伸長(zhǎng)量 4、求金屬絲直徑 5、求 =6.3% 標(biāo)準(zhǔn)值：百分差： 注：本實(shí)驗(yàn)百分差10%六、誤差分析1.誤差主要取決于金屬絲的微小變化量和金屬絲的直徑，由于平臺(tái)上的圓柱形卡頭上下伸縮存在系統(tǒng)誤差，用望遠(yuǎn)鏡 讀取微小變化量時(shí)存在隨機(jī)誤差。2.實(shí)驗(yàn)測(cè)數(shù)據(jù)時(shí)，由于砝碼的搖晃使得金屬絲沒有絕對(duì)靜止，讀數(shù)時(shí)存在隨機(jī)誤差。3.測(cè)量金屬絲直徑時(shí)，由于存在橢圓形，故測(cè)出的直徑存在系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差。4.測(cè)量D時(shí)米尺沒有拉水平，測(cè)量L時(shí)米尺沒有

28、鉛垂導(dǎo)致誤差存在。5.測(cè)量X時(shí)，由于作垂線沒有完全的垂直，導(dǎo)致X值的測(cè)量存在誤差。示波器的使用示范報(bào)告一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解示波器顯示信號(hào)波形的原理，了解示波器各主要組成部分及它們之間的聯(lián)系和配合；2熟悉使用示波器的基本方法，學(xué)會(huì)用示波器測(cè)量信號(hào)的電壓和頻率；3觀察李薩如圖形。二、實(shí)驗(yàn)儀器1、 雙蹤示波器 GOS-6021（6031）型 1臺(tái)2、 函數(shù)信號(hào)發(fā)生器 AFG-2225型 1臺(tái)3、 連接線 示波器專用 2根示波器和函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的使用方法請(qǐng)閱讀p118和p127附件。三、實(shí)驗(yàn)原理示波器由示波管、掃描同步系統(tǒng)、Y軸和X軸放大系統(tǒng)和電源四部分組成， 1、 示波管如下圖所示，左端為一電子槍，電

29、子槍加熱后發(fā)出一束電子，電子經(jīng)電場(chǎng)加速以高速打在右端的熒光屏上，屏上的熒光物發(fā)光形成一亮點(diǎn)。亮點(diǎn)在偏轉(zhuǎn)板電壓的作用下，位置也隨之改變。在一定范圍內(nèi)，亮點(diǎn)的位移與偏轉(zhuǎn)板上所加電壓成正比。 示波管結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 示波管內(nèi)的偏轉(zhuǎn)板2、 掃描同步的作用如果在X軸偏轉(zhuǎn)板加上波形為鋸齒形的電壓，在熒光屏上看到的是一條水平線，如圖掃描的作用及其顯示如果在Y軸偏轉(zhuǎn)板上加正弦電壓，而X軸偏轉(zhuǎn)板不加任何電壓，則電子束的亮點(diǎn)在縱方向隨時(shí)間作正弦式振蕩，在橫方向不動(dòng)。我們看到的將是一條垂直的亮線，如下圖 如果在Y軸偏轉(zhuǎn)板上加正弦電壓，又在X軸偏轉(zhuǎn)板上加鋸齒形電壓，則熒光屏上的亮點(diǎn)將同時(shí)進(jìn)行方向互相垂直的兩種位移，其合成原理

30、如上圖所示，描出了正弦圖形。如果正弦波與鋸齒波的周期（頻率）相同，這個(gè)正弦圖形將穩(wěn)定地停在熒光屏上。但如果正弦波與鋸齒波的周期稍有不同，則第二次所描出的曲線將和第一次的曲線位置稍微錯(cuò)開，在熒光屏上將看到不穩(wěn)定的圖形或不斷地移動(dòng)的圖形，甚至很復(fù)雜的圖形。由此可見：a、要想看到Y(jié)軸偏轉(zhuǎn)板電壓的圖形，必須加上X軸偏轉(zhuǎn)板電壓把它展開，這個(gè)過(guò)程稱為掃描。如果要顯示的波形不畸變，掃描必須是線性的，即必須加鋸齒波。b、要使顯示的波形穩(wěn)定，Y軸偏轉(zhuǎn)板電壓頻率與X軸偏轉(zhuǎn)板電壓頻率的比值必須是整數(shù)，即： n=1,2,3, 示波器中的鋸齒掃描電壓的頻率雖然可調(diào)，但要準(zhǔn)確的滿足上式，光靠人工調(diào)節(jié)還是不夠的，待測(cè)電壓的

31、頻率越高，越難滿足上述條件。為此，在示波器內(nèi)部加裝了自動(dòng)頻率跟蹤的裝置，稱為“同步”。在人工調(diào)節(jié)到接近滿足式頻率整數(shù)倍時(shí)的條件下，再加入“同步”的作用，掃描電壓的周期就能準(zhǔn)確地等于待測(cè)電壓周期的整數(shù)倍，從而獲得穩(wěn)定的波形。如果Y軸加正弦電壓，X軸也加正弦掃描電壓，得出的圖形將是李薩如圖形，如表所示。李薩如圖形可以用來(lái)測(cè)量未知頻率。令、分別代表Y軸和X軸電壓的頻率，代表X方向的切線和圖形相切的切點(diǎn)數(shù)，代表Y方向的切線和圖形相切的切點(diǎn)數(shù)，則有 如果已知，則由李薩如圖形可求出。李薩如圖形舉例表【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容】1 示波器的調(diào)整（1）不接外信號(hào)，進(jìn)入非X-Y方式（2）調(diào)整掃描信號(hào)的位置和清晰度（3）設(shè)置示波器工作方式2 正弦波形的顯示（1）熟讀示波器的使用說(shuō)明，掌握示波器的性能及使用方法。（2）把信號(hào)發(fā)生器輸出接到示波器的Y軸輸入上，接通電源開關(guān)，把示波器和信號(hào)發(fā)生器的各旋鈕調(diào)到正常使用位置，使在熒光屏上顯示便于觀測(cè)的穩(wěn)定波形。3示波器的定標(biāo)和信號(hào)電壓、頻率的測(cè)量（1）把Y軸偏轉(zhuǎn)因數(shù)和掃描時(shí)間偏轉(zhuǎn)因數(shù)旋鈕都放在“校準(zhǔn)”位置（指示燈“VAR”熄滅）。（2）把校準(zhǔn)信號(hào)輸出端接到Y(jié)軸輸入插座（3）把信號(hào)發(fā)生器的正弦電壓接到Y(jié)軸輸入端，用示波器測(cè)量正弦電壓的幅值和周期，并和信號(hào)發(fā)生器上顯示的頻率值比較。（4）選擇不同幅值和頻率的