大物實驗答案

1、2在砝碼盤上加載時為什么采用正反向測量取平均值的辦法？答：因為金屬絲彈性形變有滯后效應，從而帶來系統(tǒng)誤差。【思考題】1光杠桿有什么優(yōu)點？怎樣提高光杠桿測量微小長度變化的靈敏度？答：（1）直觀 、簡便、精度高。（2）因為，即，所以要提高光杠桿測量微小長度變化的靈敏度，應盡可能減小光杠桿長度（光杠桿后支點到兩個前支點連線的垂直距離），或適當增大D（光杠桿小鏡子到標尺的距離為D）。2如果實驗中操作無誤，得到的數(shù)據(jù)前一兩個偏大，這可能是什么原因，如何避免？答：可能是因為金屬絲有彎曲。避免的方法是先加一兩個發(fā)碼將金屬絲的彎曲拉直。3如何避免測量過程中標尺讀數(shù)超出望遠鏡范圍？答：開始實驗時，應調(diào)節(jié)標尺的高

2、低，使標尺的下端大致與望遠鏡光軸等高，這樣未加砝碼時從望遠鏡當中看到的標尺讀數(shù)接近標尺的下端，逐漸加砝碼的過程中看到標尺讀數(shù)向上端變化。這樣就避免了測量過程中標尺讀數(shù)超出望遠鏡范圍。實驗十六 示波器的使用【預習題】1示波器為什么能把看不見的變化電壓顯示成看得見的圖象？簡述其原理。答：（1）示波管內(nèi)高速電子束使熒光屏上產(chǎn)生光亮點，而電子束的偏轉(zhuǎn)角度（光點在熒光屏上的位移）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)板上加一個鋸齒波電壓（該電壓隨時間從-U按一定比例增大到+U），則光點就會從熒光屏左端水平地移動到右端（稱為掃描），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間，因

3、而在屏幕水平方向形成一條亮跡（稱為掃描線）。 （3）若只在Y軸偏轉(zhuǎn)板上加信號電壓，則隨著信號幅度的變化光點就會在熒光屏豎直方向作上下移動形成一條豎直亮跡。 （4）如在Y軸偏轉(zhuǎn)板加上電壓信號，同時又在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的共同作用，光點的軌跡呈現(xiàn)二維圖形（光點在X方向均勻地從左向右水平移動的同時又在Y方向隨信號幅度的變化在豎直方向作上下移動），即將Y軸偏轉(zhuǎn)板上電壓信號幅度隨時間變化的規(guī)律在屏幕上展開成為函數(shù)曲線（即信號波形）。 （5）要得到清晰穩(wěn)定的信號波形，掃描電壓的周期與信號電壓的周期必須滿足，以保證的起點始終與電壓信號固定的一點相對應（稱同步），屏幕上的

4、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掃描2觀察波形的幾個重要步驟是什么? 答：（1）開啟示波器電源開關(guān)后，將耦合開關(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)亮度適中細小的亮點。 （2）觀察、測量時將耦合開關(guān)置“AC”或“DC”， 觸發(fā)選擇開關(guān)置“INT”，將信號用同軸電纜線連接到Y(jié)軸輸入端。 （3）調(diào)節(jié)Y軸靈敏度選擇開關(guān)和X軸掃描選擇開關(guān)以及觸發(fā)電平旋鈕，使信號幅度在屏幕范圍內(nèi)（屏幕豎直標尺的2/3左右），且有25個完整穩(wěn)定的波形。 （4）定量測量時還應注意將掃描微調(diào)旋鈕和Y軸微調(diào)旋鈕置于校準位置（順時針旋轉(zhuǎn)至最大）。3怎樣用李薩如圖形來測待測信

5、號的頻率? 答：1將示波器功能置于外接狀態(tài)（觸發(fā)選擇開關(guān)置“EXT”，觸發(fā)信號極性開關(guān)置“X”）。將信號發(fā)生器的正弦波信號用同軸電纜線連接到X軸輸入端，待測頻率的信號用同軸電纜線連接到Y(jié)軸輸入端，分別調(diào)節(jié)信號發(fā)生器幅度旋鈕和Y軸靈敏度選擇開關(guān)，使亮跡形成的圖形在屏幕范圍內(nèi)。 2調(diào)節(jié)信號發(fā)生器輸出信號的頻率，使合成的李薩如圖形為穩(wěn)定的“”形，從信號發(fā)生器上讀出輸出信號的的頻率值Fx1，根據(jù)合成李薩如圖形的兩個信號頻率比與圖形切點數(shù)的關(guān)系Fx：Fy =NY：NX ，求出Fy1 。 3再改變信號發(fā)生器輸出信號的頻率，使合成的圖形為“” 、“ 8”、“000”等，NY：NX分別為“1：2”、“2：1”

6、、“1：3”等，相應地讀出信號發(fā)生器輸出信號的頻率為FX2 、 FX3 、 FX4 等 ，求出FY2 、 FY3 、 FY4 等，算出的FY的平均值即為待測信號的頻率?！舅伎碱}】1在示波器的熒光屏上得到一李薩如圖形，Y軸、X軸與圖形相交時交點數(shù)之比，已知，求。答： 。2為什么在共振狀態(tài)下測聲速? 如何判斷系統(tǒng)是否處于共振狀態(tài)? 答：本實驗中將電信號轉(zhuǎn)換為超聲波信號的器件是壓電陶瓷換能器，該換能器有一最佳響應的頻率，當電信號頻率等于該響應的頻率時，壓電陶瓷片產(chǎn)生共振，輸出信號最大，便于測量。示波器屏幕上的信號幅度為最大值時，系統(tǒng)處于共振狀態(tài)。實驗十七 分光計的使用 用光柵測波長【預習題】1分光計

7、主要由幾部分組成？各自作用是什么？答：（1）分光計主要由底座、平行光管、載物臺、望遠鏡和刻度盤五個部分組成。（2）底座上承載著其它四個部分，其中載物臺、望遠鏡和刻度盤都可繞底座上的主軸轉(zhuǎn)動；平行光管用來產(chǎn)生平行光；載物臺用來放置被測樣品；望遠鏡用來接收平行光；刻度盤與游標盤配合用來讀取數(shù)據(jù)。2分光計調(diào)節(jié)要求是什么？答：分光計的調(diào)節(jié)要達到三個要求：（1）望遠鏡能接收平行光。（2）平行光管能發(fā)出平行光。（3）望遠鏡的光軸和平行光管的光軸與儀器的主軸垂直。載物臺與儀器的主軸垂直。3用光柵測波長時，光柵應如何放置？為什么？答：用光柵測波長時按圖17-7放置光柵。因為這樣放置可方便調(diào)節(jié)。當調(diào)節(jié)平行光垂直

8、照射光柵表面時（即光柵平面與平行光管軸線垂直），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，只須調(diào)節(jié)螺釘。【思考題】1為什么要用各半調(diào)節(jié)法調(diào)節(jié)望遠鏡的主軸垂直于儀器的主軸？答：綜合考慮調(diào)節(jié)載物臺調(diào)平螺釘或與調(diào)節(jié)望遠鏡水平度調(diào)節(jié)螺釘對正反兩面亮十字反射像與分劃板上方的水平刻線間高度差的相互影響，從而加快調(diào)節(jié)速度。2當狹縫過寬或過窄時，將會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？為什么？答：當狹縫過寬時，衍射條紋將變粗，相互靠近的條紋無法分開，在測量時難以確定條紋的中心位置。當狹縫過窄時，將看不見衍射條紋，因而無法測量。3用公式 測光波波長應保證什么條件？實驗中如何檢查條件是否滿足？答：用公式 測光波波長應保證：平

9、行光垂直照射在光柵上。實驗中通過檢查0級譜線和光柵面反射的綠十字像的位置檢查條件是否滿足。0級譜線應與豎叉絲重合，且被測量用（中叉絲）的水平叉絲平分。光柵面反射的綠十字像應與調(diào)整叉絲（上叉絲）重合。思考題】1在“用霍爾元件測螺線管磁場”實驗中，若某一同學將工作電流回路接入“霍爾電壓”接線柱上，而將電位差計（或數(shù)字電壓表）接在“工作電流”接線柱上。他能測得磁場嗎？為什么？答：能。由霍爾元件的工作原理可得，半導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”接線柱上產(chǎn)生霍爾電壓。2根據(jù)實驗結(jié)果比較螺線管中部與端口處的磁感應強度，

10、求： ，分析其結(jié)果。答： 端口的磁感應強度應為中部磁感應強度的一半，由于存在漏磁現(xiàn)象，實際測量出的。實驗二十八 邁克耳孫干涉儀的調(diào)節(jié)和使用【預習題】1邁克耳孫干涉儀主要由哪些光學元件組成，各自的作用是什么？答：邁克耳孫干涉儀主要由分光板、補償板、可移動平面反射鏡和固定平面反射鏡4種光學元件組成。的作用是將一束光分成強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，作用是補償光束（2）的光程，使光束（2）與光束（1）在玻璃中走過的光程大致相同；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：當M1、M2嚴格垂直時，

11、調(diào)出的圓條紋為等傾干涉條紋。當M1、M2不垂直時，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)和測其波長時要注意什么？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，用自準直法調(diào)節(jié)背后的三個微調(diào)螺絲，使由反射回來的一組光點象中的最亮點返回激光器中，此時入射光大致垂直平面鏡。（3）遮住平面鏡，調(diào)節(jié)平面鏡背后的三個微調(diào)螺絲，使由反射回來的一組光點象中的最亮點返回激光器中，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象，再仔細微調(diào)、背后的三個調(diào)節(jié)螺絲，使兩組光點象中最亮

12、的兩點完全重合。（5）在光源和分光板之間放一擴束鏡，則在觀察屏上就會出現(xiàn)干涉條紋。緩慢、細心地調(diào)節(jié)平面鏡下端的兩個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。 在測量He-Ne激光波長時要注意：眼睛不要正對著激光束觀察，以免損傷視力?！舅伎碱}】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，條紋級次是中心低邊緣高。【思考題】1讓故事中擺渡人順利運物過河，最少要扳動幾次開關(guān)？其扳動順序及作用（結(jié)果）和開關(guān)最終狀態(tài)如何？答：4次；順序：左（上）中（上）右（上）左（下）；作

13、用：左（上）送羊過河中（上）送狼過河運回羊右（上）送菜過河左（下）送羊過河；最終狀態(tài)：左（下）、中（上）、右（上）。左路開關(guān)換向作用；中路開關(guān)控制電源；實驗四十一 光電效應法測普朗克常數(shù)【預習題】1什么叫光電效應？答：光電效應是指一定頻率的光照射在金屬表面時，會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某個臨界頻率時，才會有光電流產(chǎn)生。當入射光頻率不變時，飽和光電流與入射光強成正比，此外還與此時的頻率有關(guān)，頻率越大，光電流越大?！舅伎碱}】1為什么當反向電壓加到一定值后，光電流會出現(xiàn)負值？答：實驗中，存在陽極光電效應所引起的反向電流和暗電流（即無光照射時的電流），測得的電流實際上是包括上述兩種電流和由陰極光電效應所產(chǎn)生的正向電流三個部分，所以當反向電壓加到一定值后，光電流會出現(xiàn)負值。2當加在光電管兩極間的電壓為零時，光電流卻不為零，這是為什么？答：當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開金屬表面后的初始動能，正是由于有這樣的一部分初始動能，光電子才得以到達陽極，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極光電效應所引起的，因為制作過程