北航基礎(chǔ)物理實驗考試最新版

1、北京航空航天大學基礎(chǔ)物理實驗考試資料2012年最新修訂版材料科學與工程學院&化學與環(huán)境學院共同制作2012年1001大班最新修訂版材料科學與工程學院&化學與環(huán)境學院共同制作2012年1001大班最新修訂 卷首語本次修訂是在1系、27系共同制作的物理實驗第二版的基礎(chǔ)上，根據(jù)1001大班同學完成實驗的心得體會進行編排修訂。本次修訂對插圖進行了重新繪制與修改，對其中的錯誤進行改正，對語意不清的地方進行完善，重點難點之處進行重新編寫。物理實驗考試還是比較難的，但是充分預(yù)習之后，就顯得非常簡單。作為閉卷考試，只有在之前弄清原理，記熟步驟，考試時才能游刃有余?？荚嚂r會提供實驗原理、實驗?zāi)繕?，沒有實驗步驟。

2、書寫實驗報告時，一定要聽清楚監(jiān)考老師的要求，要做到既不失分，也不浪費時間。對于平時數(shù)據(jù)處理不熟練的同學，考試之前一定要學會練熟科學計算器的使用方法?？荚嚽?0分鐘會公布考試需單，抽到相對簡單的實驗的同學，不要過于輕敵，不幸中槍的同學也不要自亂陣腳。大家都應(yīng)該保持頭腦清醒，可以抓緊時間再看一遍實驗步驟，也可以在腦海中過一遍?？荚嚂r，遇見簡單的迅速拿下，遇到困難不要自暴自棄，實在不行可以進行求助，最壞的情況下舉手問老師，但是千萬不要直接走人。只要有所預(yù)習，只要不作弊，通過這門考試問題不大。但是想拿高分的同學還是要乂快乂好的完成。物理實驗的成績怎么計算，恐怕老師們也不清楚。做得快、獨立完成，考試得分

3、相對較高一些，但是考試上90與期末優(yōu)秀似乎沒有絕對的關(guān)系。總之，考試時不要一味求快求多，一定要保證質(zhì)量，再求速度。最后感謝1系、27系的學長學姐編寫實驗指導材料，并感謝王艷潔學姐提供的電子版原稿，感謝材料學院2010級全體同學的大力支持，祝愿大家在物理實驗考試中獲得好成績。本次修訂由1001大班李圳同學負責完成電學部分，張萌思同學完成光學部分。由于我們水平有限，歡迎大家提出建議，批評指正，以供下次修訂之用。材料科學與工程學院&化學與環(huán)境學院共同制作2012年1001大班最新修訂 第三版前言本資料最初由360107班康建新學長、洪延學長以及李嫻學姐于2009年夏整理。之后由370107班宋誠同學

4、提供360107班電子版原稿，370102班王艷潔、李胖和單亦姣三位學姐補編，補充了D02、G02、G03三個實驗，并對其余實驗中的問題進行了改正。D01：康建新；D02：王艷潔；D03：洪延；D04：李嫻；G01：洪延；G02：李悴、王艷潔；G03：單亦姣、王艷潔；G04：康建新（由于實驗內(nèi)容較之前有調(diào)整與更新，故2012年由10級材料科學與工程學院100113班李圳修訂電學部分，100114班張萌思修訂光學部分，更新了實驗內(nèi)容并對以前版本中出現(xiàn)的問題進行了修改。在此感謝370102班王艷潔學姐提供上一版電子版原稿。）由于水平有限，難免會有錯誤。有錯之處，還望大家諒解。本資料只供大家復(fù)習參考

5、，物理實驗為閉卷考試，不允許攜帶任何資料，所以希望大家能把原理弄清，步驟記熟，這樣才能在考場上操作自如。實驗報告分值最重的是數(shù)據(jù)處理部分，希望大家能夠掌握好數(shù)據(jù)處理的方法。最后，再次感謝一系材料科學與工程學院和二十七系化學與環(huán)境學院的同學的大力支持，并祝愿大家在物理實驗考試中取得理想的成績！材料科學與工程學院&化學與環(huán)境學院共同制作2012年1001大班最新修訂電學部分如果說你電學抽到了這個實驗，說明你是幸運的，因為這是比較簡單的電學實驗了，原理高中都學過，就是操作比較繁瑣。但是原理很簡單，做完的速度相當快，力口油！該實驗有四個部分：給你一個500Q,200PA的表頭，完成毫安表的改裝，伏特表

6、的改裝，歐姆表的改裝和三用表的設(shè)計，最后一個為選作，10分，建議必做。進去之后會先讓你畫出前三個實驗的電路圖，并計算出各個電學原件的初值，等老師檢查無誤后，再連接電路，每改裝完一個要讓老師檢查，然后拆掉作下一個。一、任務(wù)要求1、用一個內(nèi)阻500Q,量程200UA的表頭，配以給定的其它器件或儀器，組成一個單量程的三用表（10mA量程的電流表，5V量程的電壓表和中值電阻R中=1200的歐姆表）。2、實驗前給出相應(yīng)的電路圖以及各元件或儀器的設(shè)計值，校準電路的原理圖和設(shè)計參數(shù)。3、實驗校準應(yīng)按滿偏電流（10mA電流表），滿偏電壓（5V電壓表），以及歐姆表的滿偏（0Q）和半偏電阻（120Q）的設(shè)計要求來

7、調(diào)整參數(shù)。4、自帶坐標紙和計算器！毫安表改裝（改裝為10mA的）Rs的作用是分流Rg10-200X10-3電流表選15mA量程的E取4.5V為保護電路，Rn選400Q左右R位于最左端，開關(guān)斷開伏特表改裝（改裝成5V的）/材料科學與工程學院&化學與環(huán)境學院共同制作2012年1001大班最新修訂 RH的作用是分壓Rh莎E一500。=24500Q電壓表選7.5V量程的，E取6VRgR位于最左端，開關(guān)斷開RI13歐姆表的改裝（改裝成120a的）E取1.5V通過Rg的電流為1穴兔120QRq+500所以Ro=8.13QR=120Q-500Qx8.13Q500Q+8.13Q=1120Rx為120Q標準電阻

8、開關(guān)斷開。（這里R選用提供的滑動變阻器,用帶有刻度的大的那個，量程為200Q）三、實驗步驟材料科學與工程學院&化學與環(huán)境學院共同制作2012年1001大班最新修訂 毫安表的改裝及校準按圖連接電路，Rs,Rn為電阻箱連通電路，將R調(diào)至中段，調(diào)節(jié)Rn,使電流變示數(shù)為10mA略微調(diào)節(jié)Rs,使表頭滿偏（此時電流表指針可能有微小改變，反復(fù)調(diào)節(jié)Rn和Rs,直到同時滿足2,3）,記錄Rs的值調(diào)節(jié)R,測出11組I標和IX,記錄數(shù)據(jù)，同時記錄每格代表的電流Idiv（可以直接取0,1mA,2mA10mA）112111標/mA010IX/mA010A|=lx-1標/mA00伏特表的改裝及校準按圖連接電路，R,RH為

9、電阻箱連通電路，調(diào)節(jié)R使電壓表示數(shù)為5V。略微調(diào)RH節(jié)，使表頭滿偏（此時電壓表指針可能有微小改變，反復(fù)調(diào)節(jié)R和RH,直到同時滿足2,3）,記錄RH的值調(diào)節(jié)R,測出組U標和UX,記錄數(shù)據(jù)，同時記錄每格代表的電壓Udiv（可以直接取0,0.5VJV5V）11211U標/V05UX/V05AU=Ux-U/V00歐姆表的改裝及校準按圖連接電路，Ro,RX為電阻箱，R是一個有刻度的滑動變阻器，根據(jù)刻度，找到112Q,聯(lián)入電路，這時電源是一個方形的穩(wěn)壓電源，你要把旋鈕調(diào)到i.5v/斷開開關(guān)，調(diào)節(jié)Ro使表頭半偏閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)R,使表頭滿偏（這時再斷開，可能不再半偏，反復(fù)調(diào)節(jié)Ro和R,直到同時滿足2,3）,記

10、錄Ro的值材料上會給你13個阻值讓你驗證，記錄每個阻值便過多少格將電源電壓調(diào)成1.4V,重新調(diào)節(jié)R0,任取一個阻值進行測試。11211R/QRX/div數(shù)據(jù)處理在坐標紙上，以標準電流或者電壓為橫坐標，差值為縱坐標作折線圖，兩個,這樣就完了。1/7厶材料科學與工程學院&化學與環(huán)境學院共同制作2012年1001大班最新修訂 五.選作實驗滑動（?。㎡RH/電阻箱材料科學與工程學院&化學與環(huán)境學院共同制作2012年1001大班最新修訂 R1R2會給你一個三刀三擲開關(guān)，就是一個盒子，上面有12個接線柱，黑色的接刀，白色的接柱。它的具體內(nèi)部構(gòu)造和雙刀雙擲一樣。三刀三擲開關(guān)上有一個旋鈕，三個檔，1是第一排白

11、色接線柱在內(nèi)部分別和三個相連（最上面），2是第二排（中間），3是第三排（最下面），這樣，接線柱之間的部分連入電路就可以組成回路了。第三排就是歐姆表，直接把上面那一步拆下來的拿過來就可以了。第一排是毫安表，Rs用的是200Q的滑動變阻器，用組裝的歐姆表把它調(diào)到校正的Rs值。第二排是伏特表，RH是電阻箱，阻值就是第二步的RH的值。老師過來看的時候會拿過來一個黑盒子，上面三個接線柱，會讓你測量一次電壓，一次電流，一次電阻，你只要連上接線柱，旋轉(zhuǎn)一下旋鈕就可以了注：選做實驗一定要做，選做實驗時占有一定的操作分與報告分的，所以選做實驗一定要盡量完成，完不成的話在保證實驗報告寫完的前提下，選做能做多少算多

12、少。D02伏安法的應(yīng)用（Boltzmann常數(shù)的測定）作為電學實驗中最簡單的實驗，如果你抽到了D02,我必須恭喜你。不過,各個接線的位置還是要牢牢記住的。計算不繁瑣，操作不復(fù)雜，也許當你收拾儀器的時候，你會意味深長的說，“竟然比我還快”。一、任務(wù)與要求1、用伏安法測PN結(jié)正向電流電壓關(guān)系，并由此測定波爾茲曼（Boltzmann）常數(shù)。f2、實驗進行前，必須在報告紙上給出：線路圖（包括元件的極性，管腳及大小量級）。測量方案和操作步驟的簡要說明。3、數(shù)據(jù)處理時請帶計算器。二、實驗原理（略）三、儀器設(shè)備（略）四、操作步驟：1、根據(jù)圖a電路圖連線，圖中Rf為100Q金屬膜電阻，R為電位器，大小可調(diào)。2

13、、初始時將R的初值調(diào)到最大，測量m、n兩結(jié)點間的電壓，記為氏；再測量b、e間的電壓，記為U,此為一組數(shù)據(jù)。3、調(diào)節(jié)R的大小，重復(fù)2的步驟，記錄第二組數(shù)據(jù)，記錄十組。4、實驗后整理儀器。E二2V圖a實驗電路（這個圖要記住，特別是a、b、c、d、e與A、B、C、D）五、提示及注意事項：1、波爾茲曼常數(shù)k的理論值為1.38X1023J/Ko2、因當Uad(5)在(0.45V,0.62V)范圍內(nèi)變化時，實驗的線性較好，故應(yīng)調(diào)節(jié)R使Uad(Ui)在0.5V0.6V間變化，如取0.51V,0.52V,0.53V0.59V,0.60V。3、運算放大器正相輸入端接地，但下方接一12V,不要接反。4、在測量m、

14、n點電壓時，因m點與I點虛短路，故U)n=Umn,可測U(n代替Un(U2),簡化測量步驟。5、實驗時不用實驗盒上的三極管，而采用獨立的硅三極管(裝置類似于上學期實驗測冰的熔解熱的那個裝置)，因在實驗過程中溫度升高，冰會融化，使電壓表讀數(shù)不穩(wěn)，故應(yīng)在裝置中多加冰。6、運算放大器排線不會像圖示那么簡潔，會把接口ABCD都放在一條線上，所以要搞清接口(A接一12V,B接+12V,C接“一”，D接“+”)。7、Uad的變化范圍在2V以內(nèi)，故選2V量程，Uin(U2)的變化范圍在020V之間，但開始在02V變化，故先用2V量程，再用20V量程。8、老師檢查時會檢查你記錄數(shù)據(jù)中的一組或幾組是否與儀器上顯

15、示的相符，如將電壓Ik調(diào)到0.57V,看一下6是否與你記的數(shù)一致。9、請等到示數(shù)穩(wěn)定后再讀數(shù)。六、數(shù)據(jù)處理eu同乘以RfeuI=I()eWIRf=U2=I0RfeIT/、eu(其中e=1.6X1019C,T=273.15K)=ln(I0Rf)+設(shè)y=lnU2,x=Ui，則a=ln(I0Rf),b二占K1用計算器算出b,r,則心縣,Ua(b)=bJ匸晁廠二Ub(b)般可以忽略不算，但是有的老師可能要求計算(計算方法見基礎(chǔ)物理實驗課本）oU(b)=Uf(b)+U$(b).u（b）_u（k）.U（k）=結(jié)果表述為：kU（k）D03補償法的應(yīng)用作為電學實驗的究極Boss,這個實驗一定要好好準備，好好祝

16、愿自己不要抽到。但是就算抽到也不要心慌，一定要氣定神閑的利用好開考前的幾分鐘，好好鞏固一下。選作就是必做的一個范本，必作會做選作一定超級簡單。所以考試時一定要抓緊時間，爭取做完必作，乃至做完選作。一、實驗原理略二、任務(wù)1、把UA表改裝成多量程的（23檔）的電流表，以適應(yīng)不同光電流（短路）的測量，電流表需經(jīng)過校準。2、利用電流補償原理測量不同照度下光電流輸出的短路電流。3、驗證點光源發(fā)光在垂直面上產(chǎn)生的照度符合平方反比率。要求：實驗前畫出實驗的電路圖，給出測量方案和操作步驟的簡要說明（300字內(nèi)）,進行測量的可行性、安全性和準確度分析，包括儀器的參數(shù)和元件的量級設(shè)計。（這個實驗老師并沒有要求進行

17、可行性、安全性、準確的的分析，其他的都要，一定熟練掌握要求寫的東西，寫完了才能做實驗）三、實驗步驟1/粗測光電池電流范圍我個人認為，所謂粗測，就是按照正常的電路先行接好，體現(xiàn)粗測的地方就是電流表。利用微安表的內(nèi)阻值，并聯(lián)電阻，從而組成并不準確的電流表。通過改變并聯(lián)電阻值，從而改變電流表的量程，這樣就得到光電池的電流范圍了。微安表改裝安培表a）要求為改裝出粗測量程以內(nèi)的3到4個量程的安培表，請自行按照自己所測量程進行設(shè)計。b）微安表的內(nèi)阻一般會給出，設(shè)為Rs（3.3kQ）,滿偏電流為lmax=50uA,根據(jù)改裝電流表的計算方法（R=,其中l(wèi)x為所取量程）算出&W-1對應(yīng)量程的4個理論值,設(shè)為Rn

18、/R12/R13,R14o校正安培表a）按圖組裝好校正電路。b）調(diào)整好R1zR2/R3的電阻，&為之前的理論值，R2=E2/lx,R3珂（EE2）/lxR表。其中E2為伏特表示數(shù)，一般很標準,R表為所校正電流表的總阻值，需要計算。參考公式：I*R丄max%R壽=；二表lxRi*RgRi+RgC）接通電源，一開始只調(diào)整R3,使得大電阻R的開關(guān)接通時，G表上指針不偏轉(zhuǎn)。Ad）調(diào)整Ro,使得G表滿偏，記下此時的R阻值心。e）重復(fù)之前步驟校正另外三個量程的的安培表，記錄對應(yīng)的Ri阻值12/13川14。此步注意的問題：之前老師可能要求在紙上給出RnRRs的理論值計算過程，并且要求寫出實驗簡要過程。所以之

19、前要做好準備，E1為4.5V,E2為3V,但也要要仔細讀書理解算法和原理。注意指針偏轉(zhuǎn)的方向可以幫助判斷阻值的偏大偏小。若無法達到要求，則檢查電路連接和其它阻值的調(diào)整是否到位。小技巧：計算RpRRs以后，調(diào)節(jié)R3,目標是按下s而表頭不動，完成材料科學與工程學院&化學與環(huán)境學院共同制作2012年1001大班最新修訂后調(diào)節(jié)&，使表頭滿偏，記下數(shù)值。D.另外，考試時各電阻標號可能有所變動，望注意。補償法判定光電池電流與光強的關(guān)系a）按圖連接好電路。Ex的選擇一般是1.5V,但注意聽老師要求。b）最好從近到遠，每隔一段距離測量，電流表量程由大到?。≧1使用校正阻值）。10-70cm最好,太遠由于光弱會

20、受到實驗室光影響從而線性關(guān)系不明顯。可以在之近距離稍微多側(cè)一些。c）讀出光電池到光源距離R后，調(diào)整Rx的大小，使得當開關(guān)閉合時電流表指針保持不動，記錄此時的量程和偏轉(zhuǎn)格數(shù)。（注意，此時調(diào)節(jié)要注意觀察偏轉(zhuǎn)的方向）d）改變R,重復(fù)步驟c,一共測大約10組數(shù)據(jù)，注意量程切換。（讀數(shù)小于扌量程時，切換量程）R(cm)1/R2A表量程偏轉(zhuǎn)格數(shù)電流值（mA）注意的問題A.R的選取是光電池到光源的距離，選擇其底座左或右邊緣對應(yīng)的刻度值材料科學與工程學院&化學與環(huán)境學院共同制作2012年1001大班最新修訂 皆可，但注意統(tǒng)一。B.測量盡量大于10組，可以舍去由于距離遠而線性關(guān)系差的數(shù)值。數(shù)據(jù)計算a）用一元線性

21、回歸計算電流值I與1/於的線性關(guān)系，重點在于，其越接近于1（不大于），說明測量結(jié)果越好。（若r大于1,則可能是有效數(shù)字的位數(shù)太多或太少）b）若要求用回歸方法計算出R與實際光源中心的差值，則要在報告上給出回歸方法，這里給出一個計算方法，不是標準答案，僅提供一種思路。c）注意：擬合時要考慮R+X中的X。求R值與實際距離的偏差解：設(shè)測量值R與實際值偏差為X則有Iocl/（R+X）2所以可推出（R+X）ocl/設(shè)（R+X）xk=l/jr從而有Rk+Xk=l/JT因為理論上k和x為常數(shù)，所以Xk也應(yīng)為常數(shù)，則我們得到了一個線性式子，可以進行一元線性回歸。設(shè)Xk為a,k為b,R為回歸中的x,1/JT為y,

22、進行回歸，最后X=a/boX應(yīng)該為厘米數(shù)量級。X注意可正可負。此步注意的問題了注意熟練使用一元線性回歸重點在于的計算，注意盡量求得較好的線性關(guān)系。選做實驗給光電池串聯(lián)一個電阻（可能是800Q與2000Q選一個）（加在圖1和2間），然后繪出電流與距離的關(guān)系圖，要使用坐標紙，若前面很順利，此步應(yīng)該很簡單，所以前面注意抓緊時間，祝好運。（依照前面的方法調(diào)）材料科學與工程學院&化學與環(huán)境學院共同制作2012年1001大班最新修訂 D04非平衡電橋的應(yīng)用（自組熱敏電阻溫度計）做這個實驗，應(yīng)該會很熱，而且估計你還不會讓老師開空調(diào)。但是能做這個試驗還是很幸運的。實驗難度不大，但是原理不是很簡單，一定要弄清楚

23、。一、實驗原理（略）二、任務(wù)：1、設(shè)計一個用熱敏電阻（電阻隨溫度升高而下降）作傳感元件，用非平衡電橋作指示（電橋不平衡時橋路上的電流時溫度的函數(shù)）的溫度計2、先利用平衡電橋原理，測定不同溫度下，熱敏電阻的阻值隨溫度變化的實驗曲線。3、由上述實驗點進行曲線擬合，獲得熱敏電阻值隨溫度（0-100C）的變化曲線R（t）o4、利用R（t）對熱敏電阻溫度計定標。三、實驗步驟1、測R1與R2的比值E=I2Va、將實驗儀器按上述電路圖連接（此步不連接F）,Rp滑動觸頭打在最左端；（此步屯成后老師檢委，注意E正負極和董程選擇12V丿b、將Rp滑動觸頭打在變阻器中部，調(diào)節(jié)R3，R“使G零偏，記下R3，R4讀數(shù)，

24、則Ri/R2=R3/R4,從而求得R1/R2的值，留作待用。2、測熱敏電阻阻值a、將R3換成熱敏電阻Rx，連接上E，（注意量程選擇40VJ,Rx還要和數(shù)字三用表連接（圖中未園出，選標示為Q的電釀棲線孔，量程選2kQ）；b、將兩個電源開關(guān)打開則熱敏電阻開始加熱，調(diào)節(jié)R4使&的指針稍微偏過0讀數(shù)，隨著電阻溫度升高，讀數(shù)增大，當指針剛好指零時讀三用表讀數(shù)，同時記錄陽、R衣值，此兩讀數(shù)為一組數(shù)據(jù)；c、之后重復(fù)上述讀數(shù)方法:調(diào)節(jié)R4,使指針稍微偏過0讀數(shù)，當指針指0時讀三用表上讀數(shù)并記錄R4值。讀810組數(shù)；注意：開始時升溫較快，后來越來越慢，因此阻值設(shè)置應(yīng)該由稀疏到緊密。（因老師一般要求第一組實撿數(shù)據(jù)

25、為室溫，最后一組要超過90C,則第一組教需在熱敎電釀開始加熱后盡快讀取，也可丸讀克第一組數(shù)后再加熱電吭；而最后一組.教可丸根據(jù)贄料所給附表查出90C對應(yīng)旳.值，使最后一組三用表讀數(shù)趨過此數(shù)值即可丿參考表格R/Qt/CR/QR數(shù)據(jù)處理（因之后的步驟中要用到比處數(shù)據(jù)處理值，則先介紹）a、根據(jù)Rx/RRx/R.,由R】數(shù)值求出凡阻值；再根據(jù)資料上所給公式及附表，由三用表各讀數(shù)求出相應(yīng)溫度值，此即為熱敏電阻溫度值t；b、做Rx-t曲線b根據(jù)公式Rx=aebT,則lnR：二lna+b/T（沁此處溫度單伐為K,上而所求為。C,應(yīng)根據(jù)T=t+2735轉(zhuǎn)化兒令y=lnR：,x=l/T,則A二Ina,B二b,用

26、一元線性回歸方法計算出A,B,則可求出公式RX=aeb/t的表達式。（可直棲在計算賽上輸入1/T和InRx，直棲算出A,B；實臉圭提供計算賽及其使用說朗，但為節(jié)約肘間最好勺帶能計算一元線性回歸的計算賽，并在實撿前學會使用丿3、溫度計定標a、根據(jù)前一步驟求得公式，計算出Rx(0C),Rx(10C)Rx(100C)的值;(Rx(0C)與Rx(100C)的值一定算出，但中間間隔可根據(jù)老師要求的俎數(shù)調(diào)節(jié),如可為Rx(0C)、Rx(15C)Rx(100T)b、將電源E撤掉，熱敏電阻&換回電阻箱根據(jù)所算的R、：(0C),由RfRx(0C)/(&/&),求出乩的值，將電阻箱&調(diào)為此值；c、調(diào)節(jié)使2Rx(10

27、0C)；調(diào)節(jié)Rp，使?jié)M偏；d、調(diào)節(jié)&,分別使2%(90C),Rv(80C)Rv(0C),讀出相應(yīng)的顯示的格數(shù)；(讀數(shù)屯，此處老師會檢查R3=Rx00C丿肘，是否滿偏及R3=Rx(0TJ對，是否零徧，但主要檢查15者，所以前面調(diào)節(jié)時一定要使?jié)M偏；而表格中r3=rx(ioorj那欄格數(shù)一是寫滿偏格教，Rs=Rxcorj那欄不管是否零偏，一定寫o,其余按真實讀數(shù)寫，并在所列表格中寫出與格數(shù)對應(yīng)的電流值)e、根據(jù)各I值作出I-T(或者I-t,只是溫度單位不同)曲線。參考表格R/QR：(OC)Rv(100C)格數(shù)/div0(滿偏格數(shù))I/A0(滿偏電流)附：1、進入實驗室后會發(fā)資料(即為上面多次提及濟料

28、丿，資料上有電阻與溫度轉(zhuǎn)化公式及附表，計算時應(yīng)看清公式中各位置代表的量，不要帶錯數(shù)據(jù)。2、不同老師對實驗報告有不同要求，此實驗一般要求報告中有實驗?zāi)康?、實驗原理、實驗步驟等所有項目，但只需有此項就行，所以每項簡述兒句話就行，但還是應(yīng)認真聽老師要求后再寫。3、在老師第一次檢查時(即測乩與R：的比值時)，有些老師是根據(jù)此步所做快慢打操作分，所以應(yīng)盡量做快點，且最好在自己先檢查一遍正負極和量程等無誤后再叫老師，以免有錯反而扣分。4、在測熱敏電阻阻值用一元線性回歸處理數(shù)據(jù)時，有些老師會要求畫出所設(shè)x,y的坐標圖以驗證一元線性回歸，因此雖然計算機可直接輸入1/T和InRx的值，但仍然要算出每個對應(yīng)值畫圖

29、，所以實驗前可先向老師問清楚，以免漏做或多做實驗要求。5、老師要求實驗完成后收拾實驗儀器，則需將電源E所調(diào)的12V調(diào)回0,若未調(diào)回0,有些老師在學生離開后檢查時會扣5分，以免不必要的失分，此步一定不能忘。光學部分G01分光儀的應(yīng)用（棱鏡光譜儀）這一實驗在原理和操作上都是光學實驗中最簡單的，只要做之前看懂第一學期的410節(jié)分光儀的調(diào)整及其應(yīng)用與第二學期的513節(jié)氫原子光譜和里德伯常數(shù)的測量，就一定沒問題的。-、任務(wù)與要求/iA丁一正確調(diào)整好分光儀及三棱鏡。觀察汞燈三棱鏡色散后的譜線。測量不同譜線的最小偏向角，計算三棱鏡玻璃對不同波長X的折射率，并用一元線性回歸法驗證科希公式。通過測量未知光源對應(yīng)

30、的折射率，求出待測光源的光譜（波長）。數(shù)據(jù)處理時請自帶計算器。二、實驗提不。分光儀的調(diào)整一、分光計的結(jié)構(gòu)利用分光計測量光線的偏折角，實際上是確定光線的傳播方向.只有平行光才具有確定的方向，調(diào)焦于無窮遠的望遠鏡可以判定平行光的傳播方向.因此，分光計由平行光管、望遠鏡、載物臺、角度刻度盤和三腳底座五個主要部分構(gòu)成圖2是它的全貌.1-狹縫裝置；2狹縫裝置鎖緊螺釘；3平行光管部件；4制動架（二）；5載物臺；6-載物臺條平螺釘：7-載物臺鎖緊螺釘；8-望遠鏡部件；9-目鏡鎖緊螺釘：10-阿貝式自準值目鏡：11-目鏡視度調(diào)節(jié)手輪：12遠鏡光軸高低調(diào)節(jié)螺釘；13-望遠鏡光軸水平調(diào)節(jié)鎖釘；14-支臂；15-塑

31、遠鏡微調(diào)螺釘：16-刻度盤與望遠鏡連結(jié)螺釘（實際在圖上位置的背面）；17-底座；18望遠鏡止動螺釘；19-平行光管準直鏡；20壓片：21-度盤；22-游標盤；23-立柱；24-游標盤微調(diào)螺釘；25-游標盤止動螺釘；26-平行光管光軸水平調(diào)節(jié)螺釘：27-平行光管高低調(diào)節(jié)螺釘；28-狹縫寬度調(diào)節(jié)手輪.二、具體調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)使分光計達到下述狀態(tài)：1.使平行光管發(fā)出平行光，塑遠鏡接受平行光（即聚焦無窮遠）；2.平行光管和塑遠鏡的光軸（望遠鏡光軸此處是指分劃板中心十字交點與物鏡光心的連線）與分光計的轉(zhuǎn)軸垂直.1、目測粗調(diào)：調(diào)節(jié)前應(yīng)先進行粗調(diào)，即用眼睛估測，把望遠鏡光軸（調(diào)節(jié)12）、平行光管光軸（調(diào)節(jié)27）和載

32、物臺（三個底部螺絲半緊半松切載物臺為盡量水平?。┟姹M量調(diào)成水平，且人致垂直于分光計中心軸，然后再對各部分細調(diào).2、用自準法調(diào)整望遠鏡聚焦于無窮遠處點亮小燈，調(diào)節(jié)目鏡與叉絲間的距離（慢轉(zhuǎn)目鏡鏡頭11）,看清叉絲.將一平面反射鏡垂直放在載物臺上，并且使平面鏡的鏡面與載物臺下三個調(diào)平螺絲厶和爲中的任意兩個（如厶）的連線垂直（通過調(diào)節(jié)這兩個螺絲可以改變平面鏡對望遠鏡的傾度）.緩慢轉(zhuǎn)動載物臺（大多可通過轉(zhuǎn)動22游標盤來實現(xiàn)），實驗者從鏡頭側(cè)面觀察，人概使得從望遠鏡射出的光能被鏡面反射回望遠鏡中.從塑遠鏡中觀察，并緩慢轉(zhuǎn)動載物臺（轉(zhuǎn)動22不要轉(zhuǎn)5），找到從平面鏡中反射回來的綠色十字后,調(diào)節(jié)叉幺纟與物鏡間距

33、（須松開上方小螺絲9）,使從目鏡中能看清叉絲的反射像,且削除視差.此時,小十字（即分劃板）已處于物鏡焦平面上.即望遠鏡已聚焦于無窮遠，用目鏡鎖緊螺釘9固定好套筒.3、用半調(diào)法調(diào)整望遠鏡光軸與分光儀主軸垂直在上一步已看見反射的小十字像的基礎(chǔ)上，轉(zhuǎn)動載物臺（通過轉(zhuǎn)22,以后不說了），使平面鏡繞分光計中心軸轉(zhuǎn)180,如果仍能看到反射回來的小十字像，則可細調(diào)使小十字像與分劃板上方黑十字重合.否則，應(yīng)重新進行粗調(diào)，直至載物臺繞儀器轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)180。前后均能看見平面鏡反射回來的像，再進行細調(diào).細調(diào)采用半調(diào)法，即先調(diào)望遠鏡下的光軸高低調(diào)節(jié)螺釘，使小十字像與分劃板上方黑十字的上下距離移近一半，再調(diào)小平臺下的兩個螺

34、絲（調(diào)該螺絲能夠改變平面鏡傾度）氏，（A不動），使它們重合，轉(zhuǎn)動載物臺180,再照以上方法調(diào)節(jié)，反復(fù)多次，必可使載物臺轉(zhuǎn)過180前后，平面鏡的兩個面反射回來的小十字像均與分劃板上方黑十字重合.此時望遠鏡光軸與儀器轉(zhuǎn)軸垂直.4、調(diào)整叉絲分化板的縱絲與主軸平行微微轉(zhuǎn)動望遠鏡鏡筒，使得小綠十字移動時的軌跡與上叉絲重合。5、調(diào)節(jié)平行光管與望遠鏡光軸平行取走平面鏡，將一調(diào)好的望遠鏡正對著平行光管，打開鈉光源，照亮狹逢。打開狹縫，調(diào)節(jié)合適的狹縫寬度。從塑遠鏡中觀察，同時調(diào)節(jié)狹縫與平行光管間的距離（松開狹縫套筒緊鎖螺釘2）,直到從塑遠鏡中能看到清晰的狹縫像，且狹縫像與分劃板之間無視差，這時平行光管產(chǎn)生的就是

35、平行光。調(diào)節(jié)方法是:先使的狹縫像與縱絲重合；調(diào)節(jié)平行光管的傾斜度27,使（豎直）狹縫中點與中心叉絲叉相重合。至此，望遠鏡、平行光管均已調(diào)好，在以后的測量中，不得破壞此狀態(tài)，否則前功盡棄，需要重新調(diào)節(jié)。注意的問題：1、實驗前最好先熟悉一下各個螺釘?shù)淖饔?，書上沒有提到要動的螺釘就不要動，注意25和16一開始應(yīng)該是松開的。2、粗調(diào)一定要做好，直接影響整個實驗的速度。3、老師關(guān)燈后可用開關(guān)上的小燈輔助照明。4、如果轉(zhuǎn)22（黑盤）載物臺不動，檢查25和7.5、壓桿不可伸下太多，否則影響載物臺轉(zhuǎn)動。6、圖中分光儀與實驗室略有差別，16位置在其圖上的背面。最小偏向角法三棱鏡的放置調(diào)整參見基礎(chǔ)物理實驗，這里不

36、再贅述。一、實驗原理：光線a代表一束單色平行光，以入射角ii投射到棱鏡的AB面上，經(jīng)棱鏡兩次折射后以二角從另一面射出來，成為光線經(jīng)棱鏡兩次折射，光線傳播方向總的變化可用入射光線。和出射光線廣延長線的夾角/來表示，$稱為偏向角由圖可知d=(ii-i2)+(i4-i3)=i1+i4-A.此式表明，對于給定棱鏡，其頂角月和折射率77已定，則偏向角$隨入射角ii而變，3是ii的函數(shù).用微商計算可以證明，當11=14或乙=厶時，即入射光線曰和岀射光線r對稱地“站在”棱鏡兩旁時，偏向角有最小值，稱為最小偏向角，用dn表示.此時,有i2=A/2,11=（A+爲）/2,材料科學與工程學院&化學與環(huán)境學院共同制

37、作2012年1001大班最新修訂 #材料科學與工程學院&化學與環(huán)境學院共同制作2012年1001大班最新修訂 II=2.Asm2二、實驗提示(1)調(diào)整分光儀和三棱鏡。2)觀察光譜線放置好三棱鏡用汞燈照亮平行光管狹縫，在平行光管與狹縫間放凸透鏡聚焦(同氫原子光譜實驗一樣)，松開游標盤止動螺釘，轉(zhuǎn)動載物臺使棱鏡處在圖所示位置.松開望遠鏡與主軸鎖緊螺釘，轉(zhuǎn)動塑遠鏡支臂沿棱鏡出射光方向?qū)ふ依忡R折射后的狹縫像，只要之前分光儀和三棱鏡調(diào)節(jié)好，此時應(yīng)該能夠在望遠鏡中就能看到譜線。注意：1、若看不到譜線或譜線不亮，可能是因為狹縫光源亮度不夠，可將狹縫調(diào)寬一些再觀察。2、觀察到的譜線應(yīng)該是非常清晰的，如果看到一

38、些條形光斑可能是三棱鏡內(nèi)部缺陷和其他光源造成的，町通過遮擋其它光源觀察像是否消失來驗證。3、一時找不到不要慌張，耐心確認前一步的調(diào)節(jié)沒有受到干擾，角度合適后可固定塑遠鏡或載物臺轉(zhuǎn)動另一個尋找，還是沒有的話，再改變固定方的位置再找。4、一般來說，課本上表6.5.1列出的汞燈的12條譜線不會都觀察到，只能觀察到強度人的一些，2012年老師要求測58條譜線，考試時給的資料上也只給出8條較強譜線的波長,測量時要注意分辨到底是哪條譜線。觀察偏向角的變化稍稍向某方向轉(zhuǎn)動載物臺，以改變?nèi)肷浣?，可看到譜線隨平臺轉(zhuǎn)動向一個方向移動，轉(zhuǎn)動望遠鏡跟蹤譜線，直到載物臺沿著同方向轉(zhuǎn)動時，譜線移到某個位置突然向反方向折回

39、,這一轉(zhuǎn)折位置即該譜線的最小偏向位置。注意：理論上各條譜線不會同時達到最小偏向角，即一條譜線出現(xiàn)最小偏向角時，其他譜線的偏向角并不是最小的，應(yīng)該逐一測量。但是由于各譜線達到最小偏向角的位置相差不人,在2012年考試中，有些老師允許認為只要一條譜線達到最小偏向角時，其他譜線也達到最小偏向角，即當一條譜線達到最小偏向角時測出所有譜線位置，認為在這一位置所有譜線的偏向角均為最小，忽略其間差別?？荚嚂r一定要明確老師要求。（4）測最出射光的方位”，久（出射光的角坐標）將望遠鏡中分劃板豎直叉絲固定在這一最小偏向角位置上（對準譜線），用游標盤止動螺釘固定游標盤，并微調(diào)載物臺，使棱鏡作微小轉(zhuǎn)動，準確找出鈉譜線

40、反向移動的確切位置,固定載物臺，轉(zhuǎn)動塑遠鏡，使分劃板豎直叉絲對準譜線，無法準確對準時，可先將豎直叉絲對準譜線附近，再用望遠鏡微調(diào)螺釘微調(diào)望遠鏡位置，記卞游標1和游標2的讀數(shù)刃（出射光方位）.此步要注意的：確認好位置后，要鎖緊16和25使得望遠鏡與刻度盤連結(jié)且22盤不動，才能做入射光的測量。（5）測量入射光的方位叭（入射光的角坐標）移去三棱鏡，轉(zhuǎn)動塑遠鏡對著入射平行光，使分劃板中心十字交點對準平行光管的狹縫像，記下游標1和游標2的讀數(shù)0,（入射光方位）.（6）測量所有譜線的最小偏向角，數(shù)據(jù)記錄表格見卞表，求的平均值電，帶入平均A+凡sm值由公式n=計算n.sin2表：最小偏向角測定的實驗數(shù)據(jù)1/

41、sin土百ni=2（血一血）+（-九）11=2.Asm2項目游標1讀數(shù)游標2讀數(shù)（出射光坐標）（入射光坐標）（出射光坐標）j（入射光坐標）8mi折射率n波長入（查表）12345678上表僅為參考，6m.6卅的計算注意取絕對值。（7）將光源換成待測光源，同理測出各待測譜線對應(yīng)的最小偏向角（2012年要求測3條譜線，要明確老師要求）。三、數(shù)據(jù)處理此計算以頂角A己經(jīng)給出即A=600.05為準，僅為參考。通過一元線性回歸求出科希公式中的A、B值，進而得到標定的科希公式。n（A）=A+B/22根據(jù)上表將各譜線波長入與對應(yīng)計算出的折射率n（入）代入，用計算器進行一元線性回歸，求出A、B的值，將A、B代入上

42、式得到標定好的科希公式。根據(jù)待測光源各譜線的最小偏向角計算出對應(yīng)的折射率n,n=,再將各個折射率n代入求出的科希公式n(A)=A+B/22(此sin2時A、B己知，由n求出對應(yīng)入)，求出各譜線對應(yīng)的波長入。數(shù)據(jù)處理到此就結(jié)束了，之后收拾好儀器就可以離開考場了。材料科學與工程學院&化學與環(huán)境學院共同制作2012年1001大班最新修訂 G02分光儀的使用（測定閃耀光柵的空間頻率）這個實驗是除G01之外最簡單的光學實驗，一定弄懂5.13氫原子光譜和里德伯常數(shù)的測量實驗中如何調(diào)節(jié)光柵的操作。一、任務(wù)與要求1、從低壓汞燈常用的四條光譜線（入=435.83,546.07,576.96,579.07nm）為

43、標準,利用分光儀測定光柵的光柵常數(shù)d并估算不確定度（參考數(shù)據(jù):d=0.8nm或1.6pm,根據(jù)實驗儀器不同而異，2012年考試時為根據(jù)實驗儀器編號奇偶不同而異）。2、取k=l,A=546.07nm時，測定光柵的角色散率g和光柵能分辨的最小波長d入。己知平行光管通光口徑2.20cm。3、選做實驗：若測得光柵常數(shù)d=0.8|im,則取k=2,X=546.07nm時測Dq和d入；若測得光柵常數(shù)d=1.6pm,則取k=3,X=546.07nm時測De和d入。1、斜入射時，若入射角為a,則來自相鄰縫上對應(yīng)兩點的衍射光線的光程差是d*sin6-d*sinao出現(xiàn)主極大的條件是d（sinisina）二k入，

44、k=o、1.對上式求微分得d*cos6*de=k*dX（d為光柵常數(shù)）.?.?A0d0k2、角色散率2云-二濟（k為級數(shù)，入為波長，N為有效狹縫總數(shù)，即衍射單元總數(shù)）。nM（d為平行光管通光口徑，d為光柵常數(shù)）C1(k=0,1.)三、實驗儀器：分光儀、平面反射鏡、平面反射光柵、汞燈光源四、實驗步驟1、調(diào)節(jié)分光儀（步驟參照G01）目標：使望遠鏡聚焦于無窮遠，其光軸垂直儀器主軸；平行光管出射平行光，其光軸垂直儀器主軸。2、調(diào)節(jié)光柵目標：光柵平面與平行光管的光軸垂直，與儀器的主軸平行；光柵刻線與儀器主軸平行調(diào)節(jié)光柵平面與儀器主軸平行，即與平行光管光軸垂直將載物平臺與主刻度盤鎖死，將反射光柵正面正對望

45、遠鏡且平行于載物臺上Oa線放置，轉(zhuǎn)動主刻度盤使所有綠十字重合，調(diào)節(jié)平臺螺釘b或c使看到的綠十字清晰且與上叉絲重合。調(diào)節(jié)光柵的條紋與儀器轉(zhuǎn)軸平行轉(zhuǎn)動主刻度盤使反射光柵正面面向平行光管，且使入射角為5070左右，松開望遠鏡與主軸的鎖緊螺釘，轉(zhuǎn)動望遠鏡支臂，此時應(yīng)能看到一、二級衍射的譜線。若光柵的條紋與儀器主軸不平行，則會觀察到各條譜線不等高，即叉絲的交點不在所有譜線的中央，此時只能調(diào)節(jié)平臺螺釘a,直到使各條譜線等高。注意，此時不能再調(diào)b和c。此步調(diào)好后，應(yīng)該再返回檢查是否滿足中綠十字清晰且與上義絲重合，若有變化，按如上步驟反復(fù)多次調(diào)節(jié)，直到兩個要求同時滿足。調(diào)節(jié)平行光管狹縫的寬度，使得汞燈中的黃雙

46、線分開注意:a、放置光柵時要使光柵平面法線與平行光管成角在60左右（如40-80）；將望遠鏡順時針逐漸掃過，可看到譜線（入射角a大些，便于譜線分開，好觀察）。b、在完成本步調(diào)節(jié)后，先不要急著找譜線，當綠十字與分劃板上叉絲重合時,記下此時讀數(shù)兩游標的讀數(shù)6、6即法線的位置。c、調(diào)節(jié)光柵法2：將平行光管狹縫旋轉(zhuǎn)90度，使望遠鏡視野中的譜線集中重合于叉絲中線（調(diào)節(jié)a）。3、測定光柵常數(shù)d黃579.07nm紫4.83nm綠（強）546.07nm黃576.96nm將望遠鏡依次對正五條譜線,記下讀數(shù)白色（紫色）;02/02/（綠色）；03/03,（黃1）；o4/e/（黃2）a=|（e0-e）+（時審）dj

47、=|0j=|(ere)+(ez-eo1=IhI黃579.07nm黃57696nm綠(強546.07nm455.83nm0級白光法線sinOj-sinasinOj-sina材料科學與工程學院&化學與環(huán)境學院共同制作2012年1001大班最新修訂 #材料科學與工程學院&化學與環(huán)境學院共同制作2012年1001大班最新修訂 4、測定光柵角色散率De和最小波長d入當A=546.07nm時,k=l時（綠光）將色代入,d代入，得到1入綠dDg=-dX=（D=2.20cm）dcoseD為減少由于主刻度盤刻度不均勻引入的誤差，應(yīng)多測幾次取平均值，每次單獨轉(zhuǎn)動主刻度盤50-60度，轉(zhuǎn)動前先松開主刻度盤與望遠鏡固

48、緊螺釘。（2012年考試時只要求測一組數(shù)據(jù)，注意老師的要求）五、數(shù)據(jù)記錄丁_（2012年考試時只要求測一組數(shù)據(jù)，注意老師的要求）n法線o級白光1級紫光1級綠光1級黃光1級黃光e00%0!0/020/03040/1六、不確定度的計算117T(6)=n(a)=x-x口(譬丫/+篇觸Ajcos0(sin0i-sina)2r（e）+Ajcosa(sin0i-sina)2F(a)G03偏振光的研究這個實驗原理復(fù)雜但操作簡單，所以一定注重理解原理和解釋現(xiàn)象，強烈建議預(yù)習G03時仔細看看偏振光實驗的視頻，有助于理解及操作。一、任務(wù)與要求用布儒斯特定律測定平板玻璃的折射率，并判斷偏振片的偏振化方向，估算折射率

49、的不準確度并寫出結(jié)果表達式。識別給定光源的1/2和1/4波片，并判定1/4波片的光軸（或垂直于光軸）的方向,給出判別結(jié)果并說明原理。設(shè)計并實現(xiàn)產(chǎn)生圓偏振光和橢圓偏振光，并作出實驗驗證。數(shù)據(jù)處理時請自帶坐標紙、量角器和計算器。二、儀器設(shè)備色光源，導軌（帶多種滑座及垂直可調(diào)圓刻度盤），平板玻璃及水平可調(diào)圓刻度盤，可調(diào)狹縫，凸透鏡（帶透鏡夾），白屏，光電池及數(shù)字三用表（用于測光電流）各1個，偏振片2個，相應(yīng)的單色光的1/2和1/4波片各1個三、實驗原理1、測平板玻璃的折射率入射光線為自然光時，反射光線為振動方向垂直于入射面的線偏振光，折射光線為振動方向平行于入射面的線偏振光，且三線共面,而當反射光線

50、垂直于折射光線時，即i+Y二90。時,折射率n滿足n=tani,這就是布儒斯特定律，此時的入射角i稱為布儒斯特角。因此，若入射光線為平行于入射面的線偏振光，則反射光消失，如圖所示。（詳細原理見大學物理光學部分）2、判別1/2和1/4波片光軸方向1）光沿光軸方向傳播時不發(fā)生雙折射現(xiàn)象2）波片的光軸與晶體表面平行，當一束光入射后可分解為振動方向垂直于光軸的。光和振動方向平行于光軸的e光，兩光在波片內(nèi)以不同的速度傳播，出射固定的相位差。A（p=-d（nen0）；i/2波片使=（2k+1）ti即d（ne一no）=|（2k+l）A,i/4波片使=即：5,即d（rie-n0）=（2k+1）A乙*3）經(jīng)起偏

51、器（第一塊偏振片）起偏后的光為線偏振光：當其通過1/2波片后，仍為線偏振光（第二片偏振片一一檢偏器轉(zhuǎn)動一周，消光兩次）;當其通過1/4波片后，設(shè)起偏器偏振化方向與其光軸夾角為c,則：c=0或90。時，其成為線偏振光（檢偏器轉(zhuǎn)動一周，消光兩次）；c=45。時，其成為圓偏振光（檢偏器轉(zhuǎn)動一周，無光強變化）；CH0。工45。時，其成為橢圓偏振光（檢偏器轉(zhuǎn)動一周，光強變化，但無消光現(xiàn)象）注：若起偏器偏振化方向與其檢偏器偏振化方向垂直（A】偏振化方向丄A?偏振化方向），插入1/2波片（B）,轉(zhuǎn)B使消光（此時B的光軸方向丄A】或A?的偏振化方向），若將B轉(zhuǎn)動角，則需將A?轉(zhuǎn)動26角才會再消光。3、1）偏振

52、片所透過的線偏振光的偏振方向，即為偏振片的偏振化方向；2）橢圓偏振光與圓偏振光都可以看成是兩個相互垂直的線偏振光的合成，當他們振幅相等，相位差為士扌時形成圓偏振光，否則為橢圓偏振光四、實驗步驟（一）準備光路調(diào)整：放上白屏，調(diào)節(jié)偏振片與單色光源光路垂直將平板玻璃固定在圓盤上，先調(diào)節(jié)圓盤使入射光沿原路徑返回，即心=0,記錄圓盤上刻度5，即為入射光線方向。轉(zhuǎn)動圓盤大概53：,觀察光屏，調(diào)節(jié)偏振片A】，當光強最暗時，此時偏振片A】的偏振化方向一定為水平方向；再調(diào)節(jié)圓盤，消光，此時記下圓盤刻度a?,此時ii=|ai-a2bii為布儒斯特角。為減小誤差，把玻璃片相對于圓盤旋轉(zhuǎn)一定角度（如60左右）后固定，

53、重復(fù)以上步驟，一共測量5次。原理解釋：根據(jù)布儒斯特定律，當入射角為布儒斯特角時，若入射光為自然光，則反射光為振動方向垂直于入射面的線偏振光。因此，若入射光線為振動方向平行于入射面的線偏振光時，反射光會完全消失。白屏垂直可調(diào)刻度盤波片B維持A】不動，放上A?,旋轉(zhuǎn)A?至消光（白屏），此時A】、A?偏振化方向垂直（標記A】、A?方向）放上波片B,轉(zhuǎn)動B至消光（白屏）（標記一下）再將B轉(zhuǎn)動（如好,30。）,同時轉(zhuǎn)動A?（約為26左右），若消光，且A?轉(zhuǎn)動一周可消光兩次，則B為1/2波片，若一圈不消光，且光強有所改變，則B為1/4波片。維持A】不變，放上A?，并使A】與A?偏振化方向垂直，調(diào)節(jié)B,使消

54、光，此時B的光軸方向為垂直或平行于A】偏振化方向。原理解釋：對于1/2波片，若入射光為線偏振光，則出射光也為線偏振光；若入射的線偏振光振動方向與1/2波片光軸方向夾角為&則出射的線偏振光振動方向與入射光夾角為2&一周可產(chǎn)生兩次消光；對于1/4波片，只有其光軸與入射的線偏振光振動方向平行或垂直時，出射光才為線偏振光，才可產(chǎn)生消光，否則出射光為圓偏振光或托圓偏振光。（三）設(shè)計并實現(xiàn)產(chǎn)生圓偏振光及橢圓偏振光的方法，并作出實驗驗證在（二）c=0基礎(chǔ)上，轉(zhuǎn)動1/4波片，使其光軸與A】偏振化方向成角45。，得圓偏振光，轉(zhuǎn)動A?,記錄幾組轉(zhuǎn)角8與光電流表讀數(shù)I。轉(zhuǎn)動B,使c取工0。工45。的一組數(shù)，如60等

55、，再旋轉(zhuǎn)A?，記錄n組轉(zhuǎn)角B與光電流表讀數(shù)I（每10或20測一次，共測1820個，根據(jù)老師要求而定）。分別以8為極角，VI為極半徑，作圖驗證.（四）解釋為何Imax:Imin=7.5：1.時，6=70（圖中A為光的振幅）Ae=Acosa,Ao=Asina出射光線的參數(shù)方程為（x=Aesin卩口pr=Acosasiny=Aocoscot（y=Asinacoscot則出射光線的標準方程為%2y2+=1i42cos2aA2sin2ax2y2+=1&處因為光電流大小正比于光強大小，光強大小正比于光振幅大小的平方成，所以當光電流大小的比為Imax:Imin=7.5：1時，則光振幅比為Amax：Amin=

56、/T5：1,而出射光的最大振幅與最小振幅分別為Ao或Ae,所以得仝=05,即竺竺=tana=AoAcosa0百，解得*69.94,約為70。也正因如此，以0為極角，VI為極半徑作圖，可得到標準橢圓。.n=tanidnsin2i+cos2icos2i1cos2i#2(i)4cos4icos2idi4(11)=注：強烈建議預(yù)習G03時仔細看看偏振光實驗的視頻，有助于理解及操作。五、數(shù)拯記錄na1ara312345平均1n認=VxVTXi8i=li-a29b(i)=V2ub(a)5x44（i）=皿+昭注：根據(jù)以往經(jīng)驗，白色波片為扌波片，橙色波片為扌波片。G04邁克爾遜干涉儀的應(yīng)用此實驗原理簡單但操作

57、復(fù)雜，一定要按部就班，按照規(guī)定步驟來做，否則只能永遠停留在粗調(diào)一步，無法觀察到現(xiàn)象，一旦調(diào)好一定不能再碰任何鏡子，務(wù)必細心、耐心！強烈建議結(jié)合邁克爾遜干涉實驗的視頻，按照視頻步驟做，務(wù)必理解等傾干涉與等厚干涉原理！一、實驗任務(wù)1、光學法測壓電常數(shù)2、測鈉光雙黃線的波長差3、測鈉光的相干長度和譜線寬度4、測白光燈的相干長度和譜線寬度（選做）其實選做實驗是10分，如果不做的話你的滿分也就是90。進去之后老師會給你一張資料，看清實驗要求，老師會按要求給分，注意明確老師何時檢査操作和現(xiàn)象。實驗要用到兩次一元線性回歸法處理數(shù)據(jù)，一定不能自己算，否則時間絕對不夠。老師會提供給你科學計算器，但是建議人家自己

58、帶，并之前先把科學計算器進行一元線性回歸法操作熟練，以節(jié)省時間。二、實驗操作M11、邁克爾遜干涉儀的調(diào)整（建議30分鐘內(nèi)完成）調(diào)節(jié)之前一定要保證6個螺釘，2個拉簧都在半松半緊狀態(tài)下。激光的強度有5個等級，建議在2或者3,太暗了不容易觀察，太亮了眼睛會疲勞。實驗前調(diào)節(jié)Ml鏡和M2鏡到G1鏡的距離人致相當，因為這里是M2和Ml近似重合的位置，環(huán)比較粗，特別容易觀察。（2012年M2鏡位置刻度人致在9095mm之間）無論是哪一步實驗，一定是透過一個毛玻璃觀察，不能沒有，也不能兩個，大家只要好好理解一下這句話就知道毛玻璃和屏幕的取舍問題了。粗調(diào)（只調(diào)節(jié)激光器）調(diào)節(jié)激光器的擺放位置，俯仰，左右，使激光的

59、點人致恰好在Ml、M2、Gl、G2鏡的中間并且反射回來的光點人約在激光器的光源發(fā)射II處。一定等這一步滿足后再調(diào)下一步,否則下一步很可能做不UJ來。微調(diào)（只動6個螺釘）在激光器前擺放小孔，要求使激光完全透過小孔打在G1上，這時遮住Ml,調(diào)節(jié)M2背后的3個螺釘，使M2反射的光中最亮的光斑恰好完全透過小孔；同理，調(diào)節(jié)Ml。盡量不要把6個螺釘擰死,如果擰死還沒滿足要求,肯定是第一步的問題,重新粗調(diào)。只要滿足了上面兩個條件,Ml.M2就已經(jīng)垂直了,直到實驗結(jié)束絕對不能再動6個螺釘。注意：2012年M2鏡后有3個螺釘，調(diào)節(jié)方向互有影響，而Ml鏡后只有2個螺釘，分別控制上下和左右。精調(diào)（只動2個拉簧）拿下

60、小孔，放上擴束鏡，要求激光完全透過擴束鏡并且出射光把G1鏡完全覆蓋，可以拿一張白紙在G1鏡前觀察，調(diào)節(jié)擴束鏡的俯仰，左右，使G1鏡完全浸入到擴束鏡的光中。這時在毛玻璃觀察屏上肯定會有干涉條紋。調(diào)節(jié)2個拉簧，使干涉條紋的圓心移到屏幕中間（2個拉簧一個控制上下，一個控制左右）。這時放卞毛玻璃觀察屏，在擴束鏡和干涉儀之間放上毛玻璃，直接用眼睛觀察G1,這時只是把毛玻璃從眼睛的位置移到了光源的位置，理論上肯定有干涉條紋，但比較難觀察到，調(diào)節(jié)2個拉簧，使干涉條紋的圓心移到G1中間。一定搖晃著眼睛觀察，如果實在找不到就調(diào)節(jié)2個拉簧，先把一個調(diào)在半松半緊，另一個從最緊調(diào)到最松；同理，再調(diào)另外一個。注意不要擰