大物實(shí)驗(yàn)答案

1、.2在砝碼盤(pán)上加載時(shí)為什么采用正反向測(cè)量取平均值的辦法？答：因?yàn)榻饘俳z彈性形變有滯后效應(yīng)，從而帶來(lái)系統(tǒng)誤差。【思考題】1光杠桿有什么優(yōu)點(diǎn)？怎樣提高光杠桿測(cè)量微小長(zhǎng)度變化的靈敏度？答：（1）直觀 、簡(jiǎn)便、精度高。（2）因?yàn)?，即，所以要提高光杠桿測(cè)量微小長(zhǎng)度變化的靈敏度，應(yīng)盡可能減小光杠桿長(zhǎng)度（光杠桿后支點(diǎn)到兩個(gè)前支點(diǎn)連線(xiàn)的垂直距離），或適當(dāng)增大d（光杠桿小鏡子到標(biāo)尺的距離為d）。2如果實(shí)驗(yàn)中操作無(wú)誤，得到的數(shù)據(jù)前一兩個(gè)偏大，這可能是什么原因，如何避免？答：可能是因?yàn)榻饘俳z有彎曲。避免的方法是先加一兩個(gè)發(fā)碼將金屬絲的彎曲拉直。3如何避免測(cè)量過(guò)程中標(biāo)尺讀數(shù)超出望遠(yuǎn)鏡范圍？答：開(kāi)始實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)調(diào)節(jié)標(biāo)尺的

2、高低，使標(biāo)尺的下端大致與望遠(yuǎn)鏡光軸等高，這樣未加砝碼時(shí)從望遠(yuǎn)鏡當(dāng)中看到的標(biāo)尺讀數(shù)接近標(biāo)尺的下端，逐漸加砝碼的過(guò)程中看到標(biāo)尺讀數(shù)向上端變化。這樣就避免了測(cè)量過(guò)程中標(biāo)尺讀數(shù)超出望遠(yuǎn)鏡范圍。實(shí)驗(yàn)十六 示波器的使用【預(yù)習(xí)題】1示波器為什么能把看不見(jiàn)的變化電壓顯示成看得見(jiàn)的圖象？簡(jiǎn)述其原理。答：（1）示波管內(nèi)高速電子束使熒光屏上產(chǎn)生光亮點(diǎn)，而電子束的偏轉(zhuǎn)角度（光點(diǎn)在熒光屏上的位移）是受x軸和y軸偏轉(zhuǎn)板上所加電壓的控制。 （2）若只在x軸偏轉(zhuǎn)板上加一個(gè)鋸齒波電壓（該電壓隨時(shí)間從-u按一定比例增大到+u），則光點(diǎn)就會(huì)從熒光屏左端水平地移動(dòng)到右端（稱(chēng)為掃描），由于熒光屏上的發(fā)光物質(zhì)的特性使光跡有一定保留時(shí)間，

3、因而在屏幕水平方向形成一條亮跡（稱(chēng)為掃描線(xiàn)）。 （3）若只在y軸偏轉(zhuǎn)板上加信號(hào)電壓，則隨著信號(hào)幅度的變化光點(diǎn)就會(huì)在熒光屏豎直方向作上下移動(dòng)形成一條豎直亮跡。精品. （4）如在y軸偏轉(zhuǎn)板加上電壓信號(hào)，同時(shí)又在x軸偏轉(zhuǎn)板加上鋸齒波掃描電壓，則電子束受到水平和豎直電場(chǎng)的共同作用，光點(diǎn)的軌跡呈現(xiàn)二維圖形（光點(diǎn)在x方向均勻地從左向右水平移動(dòng)的同時(shí)又在y方向隨信號(hào)幅度的變化在豎直方向作上下移動(dòng)），即將y軸偏轉(zhuǎn)板上電壓信號(hào)幅度隨時(shí)間變化的規(guī)律在屏幕上展開(kāi)成為函數(shù)曲線(xiàn)（即信號(hào)波形）。 （5）要得到清晰穩(wěn)定的信號(hào)波形，掃描電壓的周期與信號(hào)電壓的周期必須滿(mǎn)足，以保證的起點(diǎn)始終與電壓信號(hào)固定的一點(diǎn)相對(duì)應(yīng)（稱(chēng)同步），

4、屏幕上的波形才能穩(wěn)定。 （6）為了得到可觀察的圖形，鋸齒波掃描電壓必須重復(fù)掃描2觀察波形的幾個(gè)重要步驟是什么? 答：（1）開(kāi)啟示波器電源開(kāi)關(guān)后，將耦合開(kāi)關(guān)置“”，調(diào)整輝度、聚焦以及垂直、水平位移旋鈕使屏幕中部出現(xiàn)亮度適中細(xì)小的亮點(diǎn)。 （2）觀察、測(cè)量時(shí)將耦合開(kāi)關(guān)置“ac”或“dc”， 觸發(fā)選擇開(kāi)關(guān)置“int”，將信號(hào)用同軸電纜線(xiàn)連接到y(tǒng)軸輸入端。 （3）調(diào)節(jié)y軸靈敏度選擇開(kāi)關(guān)和x軸掃描選擇開(kāi)關(guān)以及觸發(fā)電平旋鈕，使信號(hào)幅度在屏幕范圍內(nèi)（屏幕豎直標(biāo)尺的2/3左右），且有25個(gè)完整穩(wěn)定的波形。 （4）定量測(cè)量時(shí)還應(yīng)注意將掃描微調(diào)旋鈕和y軸微調(diào)旋鈕置于校準(zhǔn)位置（順時(shí)針旋轉(zhuǎn)至最大）。3怎樣用李薩如圖形來(lái)

5、測(cè)待測(cè)信號(hào)的頻率? 答：1將示波器功能置于外接狀態(tài)（觸發(fā)選擇開(kāi)關(guān)置“ext”，觸發(fā)信號(hào)極性開(kāi)關(guān)置“x”）。將信號(hào)發(fā)生器的正弦波信號(hào)用同軸電纜線(xiàn)連接到x軸輸入端，待測(cè)頻率的信號(hào)用同軸電纜線(xiàn)連接到y(tǒng)軸輸入端，分別調(diào)節(jié)信號(hào)發(fā)生器幅度旋鈕和y軸靈敏度選擇開(kāi)關(guān)，使亮跡形成的圖形在屏幕范圍內(nèi)。 2調(diào)節(jié)信號(hào)發(fā)生器輸出信號(hào)的頻率，使合成的李薩如圖形為穩(wěn)定的“”形，從信號(hào)發(fā)生器上讀出輸出信號(hào)的的頻率值fx1，根據(jù)合成李薩如圖形的兩個(gè)信號(hào)頻率比與圖形切點(diǎn)數(shù)的關(guān)系fx：fy =ny：nx ，求出fy1 。 精品.3再改變信號(hào)發(fā)生器輸出信號(hào)的頻率，使合成的圖形為“” 、“ 8”、“000”等，ny：nx分別為“1：2

6、”、“2：1”、“1：3”等，相應(yīng)地讀出信號(hào)發(fā)生器輸出信號(hào)的頻率為fx2 、 fx3 、 fx4 等 ，求出fy2 、 fy3 、 fy4 等，算出的fy的平均值即為待測(cè)信號(hào)的頻率?！舅伎碱}】1在示波器的熒光屏上得到一李薩如圖形，y軸、x軸與圖形相交時(shí)交點(diǎn)數(shù)之比，已知，求。答： 。2為什么在共振狀態(tài)下測(cè)聲速? 如何判斷系統(tǒng)是否處于共振狀態(tài)? 答：本實(shí)驗(yàn)中將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為超聲波信號(hào)的器件是壓電陶瓷換能器，該換能器有一最佳響應(yīng)的頻率，當(dāng)電信號(hào)頻率等于該響應(yīng)的頻率時(shí)，壓電陶瓷片產(chǎn)生共振，輸出信號(hào)最大，便于測(cè)量。示波器屏幕上的信號(hào)幅度為最大值時(shí)，系統(tǒng)處于共振狀態(tài)。實(shí)驗(yàn)十七 分光計(jì)的使用 用光柵測(cè)波長(zhǎng)【預(yù)

7、習(xí)題】1分光計(jì)主要由幾部分組成？各自作用是什么？答：（1）分光計(jì)主要由底座、平行光管、載物臺(tái)、望遠(yuǎn)鏡和刻度盤(pán)五個(gè)部分組成。（2）底座上承載著其它四個(gè)部分，其中載物臺(tái)、望遠(yuǎn)鏡和刻度盤(pán)都可繞底座上的主軸轉(zhuǎn)動(dòng)；平行光管用來(lái)產(chǎn)生平行光；載物臺(tái)用來(lái)放置被測(cè)樣品；望遠(yuǎn)鏡用來(lái)接收平行光；刻度盤(pán)與游標(biāo)盤(pán)配合用來(lái)讀取數(shù)據(jù)。2分光計(jì)調(diào)節(jié)要求是什么？答：分光計(jì)的調(diào)節(jié)要達(dá)到三個(gè)要求：（1）望遠(yuǎn)鏡能接收平行光。（2）平行光管能發(fā)出平行光。（3）望遠(yuǎn)鏡的光軸和平行光管的光軸與儀器的主軸垂直。載物臺(tái)與儀器的主軸垂直。精品.3用光柵測(cè)波長(zhǎng)時(shí)，光柵應(yīng)如何放置？為什么？答：用光柵測(cè)波長(zhǎng)時(shí)按圖17-7放置光柵。因?yàn)檫@樣放置可方便調(diào)

8、節(jié)。當(dāng)調(diào)節(jié)平行光垂直照射光柵表面時(shí)（即光柵平面與平行光管軸線(xiàn)垂直），只須調(diào)節(jié)螺釘和；調(diào)節(jié)平行光管的狹縫與光柵刻痕平行時(shí)，只須調(diào)節(jié)螺釘?！舅伎碱}】1為什么要用各半調(diào)節(jié)法調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡的主軸垂直于儀器的主軸？答：綜合考慮調(diào)節(jié)載物臺(tái)調(diào)平螺釘或與調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡水平度調(diào)節(jié)螺釘對(duì)正反兩面亮十字反射像與分劃板上方的水平刻線(xiàn)間高度差的相互影響，從而加快調(diào)節(jié)速度。2當(dāng)狹縫過(guò)寬或過(guò)窄時(shí)，將會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？為什么？答：當(dāng)狹縫過(guò)寬時(shí)，衍射條紋將變粗，相互靠近的條紋無(wú)法分開(kāi)，在測(cè)量時(shí)難以確定條紋的中心位置。當(dāng)狹縫過(guò)窄時(shí)，將看不見(jiàn)衍射條紋，因而無(wú)法測(cè)量。3用公式 測(cè)光波波長(zhǎng)應(yīng)保證什么條件？實(shí)驗(yàn)中如何檢查條件是否滿(mǎn)足？答：用公式

9、測(cè)光波波長(zhǎng)應(yīng)保證：平行光垂直照射在光柵上。實(shí)驗(yàn)中通過(guò)檢查0級(jí)譜線(xiàn)和光柵面反射的綠十字像的位置檢查條件是否滿(mǎn)足。0級(jí)譜線(xiàn)應(yīng)與豎叉絲重合，且被測(cè)量用（中叉絲）的水平叉絲平分。光柵面反射的綠十字像應(yīng)與調(diào)整叉絲（上叉絲）重合。思考題】1在“用霍爾元件測(cè)螺線(xiàn)管磁場(chǎng)”實(shí)驗(yàn)中，若某一同學(xué)將工作電流回路接入“霍爾電壓”接線(xiàn)柱上，而將電位差計(jì)（或數(shù)字電壓表）接在“工作電流”接線(xiàn)柱上。他能測(cè)得磁場(chǎng)嗎？為什么？答：能。由霍爾元件的工作原理可得，半導(dǎo)體中的電荷受到洛倫茲力產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)，將工作電流回路接入“霍爾電壓”接線(xiàn)柱上,電荷同樣受到洛倫茲力發(fā)生偏轉(zhuǎn)，將在“工作電流”接線(xiàn)柱上產(chǎn)生霍爾電壓。2根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較螺線(xiàn)管中部與

10、端口處的磁感應(yīng)強(qiáng)度，求： ，分析其結(jié)果。精品.答： 端口的磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)為中部磁感應(yīng)強(qiáng)度的一半，由于存在漏磁現(xiàn)象，實(shí)際測(cè)量出的。實(shí)驗(yàn)二十八 邁克耳孫干涉儀的調(diào)節(jié)和使用【預(yù)習(xí)題】1邁克耳孫干涉儀主要由哪些光學(xué)元件組成，各自的作用是什么？答：邁克耳孫干涉儀主要由分光板、補(bǔ)償板、可移動(dòng)平面反射鏡和固定平面反射鏡4種光學(xué)元件組成。的作用是將一束光分成強(qiáng)度大致相同的兩束光反射光（1）和透射光（2）；的材料和厚度與相同，作用是補(bǔ)償光束（2）的光程，使光束（2）與光束（1）在玻璃中走過(guò)的光程大致相同；的作用是反射（1）光；的作用是反射（2）光。2怎樣調(diào)節(jié)可以得到等傾干涉條紋？怎樣調(diào)節(jié)可以得到等厚干涉條紋？ 答

11、：當(dāng)m1、m2嚴(yán)格垂直時(shí)，調(diào)出的圓條紋為等傾干涉條紋。當(dāng)m1、m2不垂直時(shí)，調(diào)出的干涉條紋為等厚干涉條紋。3如何用he一ne激光調(diào)出非定域的等傾干涉條紋？在調(diào)節(jié)和測(cè)其波長(zhǎng)時(shí)要注意什么？答： 用he一ne激光調(diào)出非定域的等傾干涉條紋的方法如下：（1）調(diào)節(jié)he一ne激光束大致與平面鏡垂直。（2）遮住平面鏡，用自準(zhǔn)直法調(diào)節(jié)背后的三個(gè)微調(diào)螺絲，使由反射回來(lái)的一組光點(diǎn)象中的最亮點(diǎn)返回激光器中，此時(shí)入射光大致垂直平面鏡。（3）遮住平面鏡，調(diào)節(jié)平面鏡背后的三個(gè)微調(diào)螺絲，使由反射回來(lái)的一組光點(diǎn)象中的最亮點(diǎn)返回激光器中，使平面鏡和大致垂直。（4）觀察由平面鏡、反射在觀察屏上的兩組光點(diǎn)象，再仔細(xì)微調(diào)、背后的三個(gè)調(diào)

12、節(jié)螺絲，使兩組光點(diǎn)象中最亮的兩點(diǎn)完全重合。（5）在光源和分光板之間放一擴(kuò)束鏡，則在觀察屏上就會(huì)出現(xiàn)干涉條紋。緩慢、細(xì)心地調(diào)節(jié)平面鏡下端的兩個(gè)相互垂直的拉簧微調(diào)螺絲，使同心干涉條紋位于觀察屏中心。精品. 在測(cè)量he-ne激光波長(zhǎng)時(shí)要注意：眼睛不要正對(duì)著激光束觀察，以免損傷視力。【思考題】1邁克耳孫干涉儀觀察到的圓條紋和牛頓環(huán)的圓條紋有何本質(zhì)不同？ 答：邁克爾遜干涉儀觀察到的圓條紋是等傾干涉條紋，且條紋級(jí)次中心高邊緣低；而牛頓環(huán)的圓條紋為等厚干涉條紋，條紋級(jí)次是中心低邊緣高?！舅伎碱}】1讓故事中擺渡人順利運(yùn)物過(guò)河，最少要扳動(dòng)幾次開(kāi)關(guān)？其扳動(dòng)順序及作用（結(jié)果）和開(kāi)關(guān)最終狀態(tài)如何？答：4次；順序：左（

13、上）中（上）右（上）左（下）；作用：左（上）送羊過(guò)河中（上）送狼過(guò)河運(yùn)回羊右（上）送菜過(guò)河左（下）送羊過(guò)河；最終狀態(tài)：左（下）、中（上）、右（上）。左路開(kāi)關(guān)換向作用；中路開(kāi)關(guān)控制電源；實(shí)驗(yàn)四十一 光電效應(yīng)法測(cè)普朗克常數(shù)【預(yù)習(xí)題】1什么叫光電效應(yīng)？答：光電效應(yīng)是指一定頻率的光照射在金屬表面時(shí)，會(huì)有電子從金屬表面逸出的現(xiàn)象。2飽和光電流的大小與哪些因素有關(guān)？答：入射光的頻率只有超過(guò)某個(gè)臨界頻率時(shí)，才會(huì)有光電流產(chǎn)生。當(dāng)入射光頻率不變時(shí)，飽和光電流與入射光強(qiáng)成正比，此外還與此時(shí)的頻率有關(guān)，頻率越大，光電流越大。精品.【思考題】1為什么當(dāng)反向電壓加到一定值后，光電流會(huì)出現(xiàn)負(fù)值？答：實(shí)驗(yàn)中，存在陽(yáng)極光電效應(yīng)所引起的反向電流和暗電流（即無(wú)光照射時(shí)的電流），測(cè)得的電流實(shí)際上是包括上述兩種電流和由陰極光電效應(yīng)所產(chǎn)生的正向電流三個(gè)部分，所以當(dāng)反向電壓加到一定值后，光電流會(huì)出現(xiàn)負(fù)值。2當(dāng)加在光電管兩極間的電壓為零時(shí)，光電流卻不為零，這是為什么？答：當(dāng)電子吸收了光子能量后，一部分消耗于電子的逸出功，另一部分就轉(zhuǎn)變?yōu)殡娮与x開(kāi)金屬表面后的初始動(dòng)能，正是由于有這樣的一部分初始動(dòng)能，光電子才得以到達(dá)陽(yáng)極，形成光電流。3正向光電流和反向光電流的區(qū)別何在?答：正向光電流是陰極光電池被光照射后產(chǎn)生。而反向光電流是由陽(yáng)極光電效應(yīng)所引起的，因?yàn)橹谱鬟^(guò)程中會(huì)有少量陰極材料濺射在陽(yáng)極上。它們方向相反，