《結構化大學物理實驗》的實驗補充

1、PAGE PAGE 53目 錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc507494409 20172018學年第二學期大學物理實驗II教學管理細則 PAGEREF _Toc507494409 h 1 HYPERLINK l _Toc507494410 20172018學年第二學期大學物理實驗II課程表 PAGEREF _Toc507494410 h 4 HYPERLINK l _Toc507494411 實驗一 分光計的使用和光柵測波長 PAGEREF _Toc507494411 h 5 HYPERLINK l _Toc507494412 實驗二 邁克爾遜干涉儀的調整

2、與使用 PAGEREF _Toc507494412 h 11 HYPERLINK l _Toc507494413 實驗三 波爾共振實驗 PAGEREF _Toc507494413 h 16 HYPERLINK l _Toc507494414 實驗四 弗蘭克赫茲實驗 PAGEREF _Toc507494414 h 22 HYPERLINK l _Toc507494415 實驗五 音頻信號光纖傳輸技術實驗 PAGEREF _Toc507494415 h 27 HYPERLINK l _Toc507494416 實驗六 聲光效應 PAGEREF _Toc507494416 h 36 HYPERLIN

3、K l _Toc507494417 實驗七 電勢差計測電動勢 PAGEREF _Toc507494417 h 38 HYPERLINK l _Toc507494418 實驗八 磁阻效應綜合實驗41 注 意本書僅為教材結構化大學物理實驗（第二版）的實驗補充，預習和做實驗都必須攜帶、閱讀教材。完成數據處理內容時，請同學們準備好鉛筆、直尺、計算器和坐標紙！20172018學年第二學期大學物理實驗II教學管理細則課程基本情況1、大學物理實驗I和大學物理實驗II是全校理工科類2年級本科生的必修課，共60.8學時4學分，其中大學物理實驗II28.8學時2學分，于每學年的第二學期開設。2、大學物理實驗II8

4、次實驗課組成，平均每次實驗3.6學時，最后一個實驗為操作考試。實驗教學安排教學班由行政班組成，分單雙周班，第2學期第2-17周開課，詳見 “實驗課程表”。實驗課準備1、課前必須預習并按規(guī)定寫好預習報告（包括操作考試）。2、每次實驗都應帶齊大學物理實驗教材、實驗指導書、實驗報告紙、坐標紙、鋼筆、繪圖鉛筆（最好是0.3-0.5mm的自動鉛筆）、橡皮、直尺、科學計算器。實驗課考勤和上課紀律1、學生上課不得遲到，遲到者會被老師記錄并影響課程成績。遲到半小時及以上者不得參加本次實驗。2、學生進入實驗室應坐到規(guī)定編號的座位上做實驗，如因為儀器故障更換座位，需老師同意后才能更換。3、對于要求寫實驗報告的實驗

5、，做完實驗后數據必須全部記錄到實驗報告紙上，經老師簽字，整理好實驗儀器后才能離開實驗室。4、對于要求當堂完成數據處理的實驗，還應該按老師的要求完成計算和總結，經老師簽字、當堂提交了實驗報告后才能離開實驗室。5、如實驗效果未達到規(guī)定要求，老師可要求學生補做實驗。補做實驗的指導老師應在數據上簽字并注明操作的成績或等級。6、做實驗快的學生在老師簽字后繼續(xù)處理數據直至下課前20分鐘內才能離開，杜絕早退。實驗報告1、實驗報告包括預習、操作、數據處理三部分。學生必須在實驗開始前寫好預習內容，否則不允許做實驗，按缺課處理。學生在做完實驗后必須于一周以內由班干部統一收齊，按學號排序后交給任課老師或按老師要求交

6、到A120辦公室相應的報告箱中。無正當理由未按時交報告的將影響平時成績。助教每周至少一次取報告批閱，批閱周期不超過3天，并將批閱中存在的問題按班或任課老師寫一張共性問題和個別嚴重問題情況說明，便于任課老師評講。任課教師盡量在該班下次上課前登記好成績、下次上課時評講并發(fā)給學生。助教批改實驗報告只寫出數據處理成績和評語。每次實驗的預習、操作和總成績由任課教師評定等級，并登記到實驗成績考核表。2、預習部分（滿分20+附加分2分）應完成以下七個內容：一、實驗室名稱（詳見各實驗室門牌）；二、實驗名稱；三、實驗原理；四、實驗目的；五、實驗內容；六、實驗器材（設備、元器件）。最后一項內容也可操作時補充，但下

7、課前必須完成。預習部分應工整地書寫到實驗報告紙第1頁至第2頁。預習部分必須至少繪一個原理圖或接線圖等。頁面不夠時可以另加紙張并順序粘好。預習部分是為了掌握實驗原理和了解儀器使用、操作步驟等，不建議整篇抄書，建議理解掌握并在課上積極回答老師的提問（可獲得預習附加分）。上課時老師會檢查每個同學的預習報告并簽字。3、操作部分（滿分40+附加分6分）應完成指導書或老師規(guī)定的實驗步驟及操作內容；記錄所有實驗儀器的編號；記錄溫度等實驗環(huán)境物理量；記錄實驗規(guī)定的全部測量值和相關表格。實驗數據需記錄在實驗報告之上，經老師當堂簽字認可后才算有效。完成老師指定的額外操作內容或選做的實驗內容可獲得操作附加分。凡寫在

8、紙上或書上的數據老師可以不予簽字并令其寫在實驗報告上再簽字。4、數據處理部分（滿分40+附加分6分）應完成以下四個內容：七、實驗數據記錄；八、實驗數據處理；九、實驗結論；十、對本實驗過程、方法及手段的改進意見。頁面不夠時可以另加紙張，但交報告時必須將加紙和作圖用坐標紙等與實驗報告粘或訂在一起數據處理部分應該步驟完整，獨立完成。凡完成老師指定的額外數據分析或討論或有建設性、創(chuàng)新性分析或建議的可獲得數據處理附加分。5、每次實驗一般都包括兩項實驗內容，寫報告時請將兩實驗的預習部分、操作部分、數據處理部分合并到一起。6、實驗附加分須在實驗報告和成績登記表中單獨注明。7、如有任何疑問請與老師當面交流。操

9、作考試1、第1617周的最后一個實驗為操作考試，時間為160分鐘開卷考試（可以攜帶教材、指導書等參考資料，但不允許相互討論、攜帶實驗數據、實驗數據處理等。），內容包括實驗預習（與每次實驗相同，要求寫好預習報告，可先不畫數據記錄表格）、書面回答與該實驗相關的23個問題（每人的問題不同，要求將問題抄在實驗報告上回答）、按考題要求完成操作（每人的操作內容可能不同，可能不必完成指導書規(guī)定的全部內容）、記錄數據、當堂完成數據處理并交卷（寫好的實驗報告作為試卷）。 老師將在操作過程中隨時檢查每個學生的操作是否獨立、正確、熟練地完成，數據記錄是否正確、完整，以此作為操作評分的依據。每個實驗設定的操作考核點不

10、少于三個。根據實驗的難易程度不同，老師會對實驗及注意事項進行不同程度的講解（簡單的實驗不講解），凡實驗儀器有問題的須經老師同意后換儀器（或及時維修），因儀器問題導致操作失誤或數據異常不扣分。儀器問題等特殊情況老師要做好隨堂記錄作為不扣分的依據。操作考試是關聯性考試，完不成操作將無法進行數據處理。為幫助部分學生盡量完成操作，學生可以請求老師幫助完成一個或幾個自己無法完成的操作步驟；老師也可對操作過慢的學生個別提示或幫助完成一個或幾個關鍵步驟（需經學生同意），但非獨立完成的操作內容會相應扣分。試卷頁面不夠時可以另加紙張，但交卷前必須將加紙和作圖用坐標紙等與實驗報告粘或訂在一起。為了與平時實驗報告區(qū)

11、分，試卷首頁由監(jiān)考老師加蓋“操作考試”專用章。閱卷、統計分數由任課教師負責，于第18周星期五前完成，第19周完成成績登錄。成績管理1、每次實驗成績 = 預習成績（含附加分） + 操作成績（含附加分）+ 實驗報告成績（含附加分）。三項的滿分分別是：20+2分、40+6分、40+6分，每次實驗的成績最高114分。各任課老師所帶班級的平均成績一般為80分（16分+32分+32分）。2、平時成績（不含最后一次實驗） =（百分制每次實驗成績） 7，滿分為100分。遲到、缺課或遲交、不交實驗報告將影響平時成績。因附加分導致平時成績計算值超過100分的記100分。3、實驗（操作考試）成績 = 預習成績 +

12、操作成績 + 數據處理成績 + 回答問題成績，四項的滿分分別是：20分、40分、30分、10分，滿分為100分。各任課老師所帶班級的平均成績一般為82分。4、課程成績 = 百分制平時成績60% + 百分制實驗（操作考試）成績40%。一旦平時實驗缺2個（包含2個）及以上沒做的學生課程成績計59分以下，且沒有補考資格，必須重修。5、平時實驗只缺1個沒做的學生課程成績不及格時，可參加操作補考；補考后仍不及格的，須重新學習。重新學習必須持重修證到物理實驗中心辦公室（科A120）找重修任課老師報名。6、因故缺課、缺考，還是參加競賽等造成成績不及格的，或因出國希望加分到85分以上的，所有任課老師和課程組負

13、責人都不負責也沒有權限進行特別補考或加分。有關問題請查詢教務處或所在學院教務科，任課老師和課程組一概不受理此類問題。關于課程表的相關說明1、開課時間：2-17周。即雙周班從第二周開始上課，單周班從第三周開始上課，每隔一周做一個實驗。2段時間：10：20-13：02；3段：13：20-16：02；4段：16：20-19：02；5段：19：30-22：12。2、第一次上課上循環(huán)號上對應房間的實驗。例如A循環(huán)的選課班級第一次上課，上科A106的實驗3，第二次上課，上科A112+117的實驗11，每隔一周上課時交換實驗，從左向右循環(huán)。當循環(huán)到科A102時，全班分成兩組，第1組上實驗1，第2組上實驗2。

14、3、從左向右按照課表上房間號順序循環(huán)做實驗，每個學生只做8個實驗。 4、16-17周的最后一個實驗為操作考試，需正常預習，當場交實驗報告作為試卷，請務必帶齊教材、指導書、橡皮、計算器、坐標紙和繪圖工具。5、清明節(jié)、勞動節(jié)等法定節(jié)假日按學校統一安排調課，缺課由老師與學生及實驗員協商補課，補課一定要在15周以前完成。20172018學年第二學期大學物理實驗II課程表上課時間周次A循環(huán)B循環(huán)C循環(huán)D循環(huán)E循環(huán)F循環(huán)G循環(huán)H循環(huán)星期一2段(10:2013:02)雙霍中生陳群宇陳中鈞李業(yè)鳳于景俠許春青李志杰單李朝霞霍中生陳群宇陳中鈞李業(yè)鳳于景俠許春青李志杰3段(13:2016:02)雙徐世珍霍中生陳群宇

15、陳中鈞李業(yè)鳳于景俠許春青李志杰單李朝霞霍中生陳群宇陳中鈞李業(yè)鳳于景俠許春青李志杰5段(19:3022:12)雙徐世珍霍中生羅浩文陳中鈞李業(yè)鳳單李朝霞陳群宇陳中鈞李業(yè)鳳星期二2段(10:2013:02)雙徐世珍寧智華羅浩文李承躍崔海娟姚列明聶湧李海龍單李朝霞寧智華羅浩文李承躍崔海娟姚列明聶湧李海龍3段(13:2016:02)雙徐世珍寧智華羅浩文李承躍崔海娟姚列明聶湧李海龍單李朝霞寧智華羅浩文李承躍崔海娟姚列明聶湧李海龍5段(19:3022:12)雙李朝霞寧智華羅浩文陳中鈞郭袁俊吳靜聶湧李海龍單李朝霞寧智華羅浩文陳中鈞郭袁俊吳靜聶湧李海龍星期三2段(10:2013:02)雙單3段(13:2016:

16、02)雙單5段(19:3022:12)雙李朝霞寧智華羅浩文陳中鈞郭袁俊吳靜單李朝霞寧智華羅浩文陳中鈞郭袁俊吳靜上課日期教學周次房間號101102106105/107112/117113115119實驗編號一二三四五六七八實驗名稱上課班級分光計的使用和光柵測波長邁克爾遜干涉儀使用波爾共振實驗弗蘭克赫茲實驗音頻信號傳輸聲光效應電勢差計測溫差電動勢磁阻效應綜合實驗3月57日第1周3月1214日第2周雙周班ABCDEFGH3月1921日第3周單周班ABCDEFGH3月2628日第4周雙周班HABCDEFG4月24日第5周單周班HABCDEFG4月911日第6周雙周班GHABCDEF4月1618日第7周

17、單周班GHABCDEF4月2325日第8周雙周班FGHABCDE4月30日5月3日第9周單周班FGHABCDE5月710日第10周雙周班EFGHABCD5月1417日第11周單周班EFGHABCD5月2124日第12周雙周班DEFGHABC5月2831日第13周單周班DEFGHABC6月47日第14周雙周班CDEFGHAB6月1114日第15周單周班CDEFGHAB6月1821日 = 7 * GB3 第16周雙周班BCDEFGHA6月2528日 = 7 * GB3 第17周單周班BCDEFGHA備注：第3段上課時間為中午1:20，請不要遲到。法定節(jié)假日、校運會放假按學校統一安排調課，缺的課由老

18、師與學生及實驗員協商時間補上。其中：五一節(jié)29-1日放假，第9周星期周一二受影響；端午節(jié)6月18-21日放假，第16周星期一受影響。磁阻效應實驗第一組和第二組部分同學采用LY528常規(guī)儀器，其余同學采用模塊化儀器，具體由任課老師安排。 = 7 * GB3 大物實驗II最后一次實驗為操作考試。實驗一 分光計的使用和光柵測波長【實驗原理】詳見教材：結構化大學物理實驗P.100104，P.237240。仔細研讀原理后回答以下問題：問題1：分光計的讀數裝置為什么要有兩個讀數窗口?在測量角度時，讀數應注意什么?問題2：分光計的度尺根據游標原理刻成，在用分光計測量前是否需記下零讀數（零差）?為什么?問題3

19、：測角時，望遠鏡由經0刻線轉到，例如，試寫出計算的通用公式。補充分光儀的使用方法：圖1-1 分光儀結構1狹縫寬度調節(jié)手輪 2狹縫體 3狹縫體鎖緊螺釘 4狹縫體高低調節(jié)手輪 5游標盤微調手輪 6平行光管水平調節(jié)螺釘 7平行光管部件 8載物臺調平螺釘 9載物臺 10望遠鏡水平調節(jié)螺釘 11望遠鏡部件 12目鏡鎖緊螺釘 13阿貝式自準直目鏡 14目鏡視度調節(jié)手輪15望遠鏡光軸高低調節(jié)螺釘 16載物臺鎖緊螺釘 L7放大鏡 18變壓器 19支臂 20望遠鏡微調螺釘 21度盤 22轉座 23底座 24望遠鏡止動螺釘 25制動架 26立柱 27度盤止動螺釘 28游標盤止動螺釘（一）分光儀的結構分光儀的外形如

20、圖1-1。在底座（23）的中央固定一圓柱形中心軸，底盤（21）和游標盤套在中心軸上，可以繞中心軸旋轉，度盤上刻有720等分的刻線，每一格的格值為30分，對徑方向設有兩個游標讀數裝置，測量時，然后取平均值，這樣可消除偏心引起的誤差。立柱（26）固定在底座上，平行光管（7）安裝在立柱上，平行光管的光軸位置可以通過立柱上的調節(jié)螺釘（4、6）來進行微調，平行光管帶有一狹縫裝置（2），可沿光軸移動和轉動，狹縫的寬度在02mm內可以調節(jié)。阿貝式自準直望遠鏡（11），安裝在支臂（19）上，支臂與轉座（22）固定在一起，并套在度盤上，當松開止動螺釘（27）時，轉座與度盤可以相對轉動，當旋緊止動螺釘時，轉座與度

21、盤一起旋轉，旋轉制動架（26）與底座上的止動螺釘（24）時，借助制動架末端上的調節(jié)螺釘（20）可以對望遠鏡進行微調（旋轉），望遠鏡系統的光軸位置，也可以通過調節(jié)螺釘（10）（15）進行微調。望遠鏡系統的目鏡（13）可以沿光軸移動和轉動，目鏡的視度可調節(jié)。分劃板視場的參數如圖2-3所示：載物臺（9）套在游標盤上，可以繞中心旋轉，旋緊載物臺鎖緊緊螺釘（16）和制動架與游標盤的止動螺釘（28）時，借助立柱上的調節(jié)螺釘（5）可以對載物臺進行微調（旋轉）。放松載物臺鎖緊螺釘時，載物臺可根據需要升高或降低。調到所需位置后，再把鎖緊螺釘旋緊，載物臺有三個調平衡螺釘（8）用來調節(jié)使載物臺面與旋轉中心線垂直。（

22、二）使望遠鏡能接收平行光1望遠鏡目鏡調焦。開啟電源，照亮目鏡視場，觀察分劃板上的“”叉絲和“十”字燈光是否清晰，如不清晰，緩慢旋轉目鏡調節(jié)至最清楚、舒適為止。2望遠鏡物鏡調焦。將三棱鏡的任一光學面緊貼物鏡，觀察十字窗口經三棱鏡反射回來的“十”字像，調節(jié)物鏡直到“十”字像與分劃板上的“”叉絲和“十”字燈光一樣清晰為止（注意：旋轉物鏡時，如果已到盡頭就不能再往這個方向旋轉，否則有損壞儀器的危險）。圖1-2 三棱鏡在載物臺上的放法（三）粗調望遠鏡、載物臺方向。在熟悉分光計的基礎上，用眼睛觀察判斷，通過望遠鏡和平行光管俯仰調節(jié)螺釘，使它們的光軸盡量垂直于儀器中心軸，通過載物臺三個調平螺釘的調節(jié)，使載物

23、臺平面盡量與儀器中心軸垂直。（四）調整望遠鏡光軸和載物平臺垂直于儀器中心軸。將三棱鏡如圖1-2那樣放置（也可按其它方法放置），讓載物臺的兩個調平螺釘（如圖中的a，b）與三棱鏡的毛玻璃面（非光學面）一致，而另一個調平螺釘（如c）對正頂角A。把望遠鏡交替正對三棱鏡的兩個光學面，通過目鏡觀察分劃板上是否都有有無反射的“十”字像。如都無此像或只有一面有此像，可再通過目測，仔細調節(jié)望遠鏡的俯仰調節(jié)螺釘和載物臺的三個調平螺釘?？傊ㄟ^上述調節(jié)，直到兩面都出現“十”字像為止。圖1-3 三棱鏡兩面 “十”反射像不等高的幾種情況一般來講，兩個面的“十”反射像是不等高的。如圖1-3中（a）、（b）兩圖，“十”字像

24、同在“”叉絲的上交點的上方（或下方），這種情況多半是望遠鏡不垂直儀器中心軸，載物臺基本垂直儀器中心軸，如圖（c）、（d）在上交點的上、下方，這種情況多半是載物臺不垂直儀器中心軸，而望遠鏡基本垂直儀器中心軸。但是，在（a）、（b）、（c）、（d）四圖的情況下，往往兩種情況都存在。要把兩個光學面反射像都調成圖1-5那樣（它是望遠鏡光軸和載物臺平面都垂直儀器中心軸的標志），最簡單的方法是：將AB面對正望遠鏡，調節(jié)螺釘a，使“十”字像與分劃板的上橫線的高度減小一半，然后調節(jié)望遠鏡的俯仰調節(jié)螺釘使“十”字像精確地成像在分劃板的上橫線上；然后又將AC面正對望遠鏡，調節(jié)螺釘b，使“十”字像與分劃板的上橫線的

25、高度減小一半，然后調節(jié)望遠鏡的俯仰調節(jié)螺釘使“十”字像精確地成像在分劃板的上橫線上；如此反復調節(jié)數次，則可使分別由AB面和AC面反射回來的“十”字像都精確地成像在分劃板的上橫線上。（五）自準直法測定等邊三棱鏡的頂角（教材P.101）（六）調節(jié)平行光管1平行光管對準光源。打開汞燈，直接通過平行光管物鏡對準汞燈觀察，調整狹縫寬度到0.5mm。搬動分光儀，使平行光管完全對準汞燈，這時通過狹縫的光線最明亮。2使平行光管發(fā)出平行光。通過望遠鏡對準平行光管觀察，調節(jié)平行光管物鏡焦距，即移動狹縫的前后位置，使看到的狹縫邊緣的像最清晰。這時狹縫就處在平行光管物鏡的焦平面上。調節(jié)狹縫寬度使觀測到的狹縫像的寬度約

26、0.30.5mm寬（注意：不要把狹縫關死，更不能關死后，還繼續(xù)往這個方向旋轉鼓輪，這會損壞狹縫刀口?。?。3使平行光管的光軸與望遠鏡轉軸垂直。將狹縫旋轉成水平，調節(jié)平行光管的俯仰調節(jié)螺釘，使狹縫像落在分劃板的下面一條橫線上。然后旋轉狹縫成豎直。注意旋轉過程中要保證狹縫邊緣的像最清晰。（七）（選做）反射法測三棱鏡頂角（教材P.101）（八）（選做）最小偏向角法測折射率（教材P.102103）（九）透射式光柵原理（教材P.237238）本實驗只測汞燈一級衍光譜中的綠、黃1、黃2三條譜線的衍射角，即取，則 （1-1）式中，為光柵常數，為衍射角，為波長，波長的單位一般用納米（）表示。本實驗假定綠光波長是

27、已知的，而、是未知的，由公式（1-1），光柵常數 （1-2）式1-2的結果帶入公式1-1，即求出兩個未知波長 （1-3） （1-4）（十）光柵測波長時分光計的調整圖1-5 載物臺調好的標志圖1-4 光柵放在載物臺的位置前面望遠鏡、平行光管都已經調到與轉軸垂直，因為光柵的刻痕方向可能與其底座不垂直，所以載物臺的方向還必須重調。具體方法是1調節(jié)入射光與光柵面相垂直。將光柵如圖1-4放到載物臺上。在望遠鏡中看到清晰的“十”字反射像后，將載物臺轉180o，找到由光柵另一面的反射“十”字像，調節(jié)載物臺升降螺釘a或b，使兩面反射的 “十”字像都與“”叉絲的上交點重合，如圖2-5所示。2調節(jié)平行光管的狹縫與

28、光柵刻痕平行，轉動望遠鏡，觀察中央亮條紋兩邊分布的譜線是否一樣高，若不一樣高，可調節(jié)載物臺上過光柵面的那顆調平釘c，使兩邊的譜線一樣高。將望遠鏡再度對準中央亮線，看“十”字像與上十字叉絲是否重合，再調節(jié)螺釘a、b，使它們重合。再看兩邊譜線是否一樣高，若不一樣高，再調螺釘c，使它們一樣高，這樣重復進行，直到最后既使入射光與光柵面垂直，又使兩邊的光譜線一樣高。【實驗目的】（一）學會調節(jié)分光儀；（二）了解半周期偶次計數法在分光儀測量角度中的應用；（三）體會自準直法在光學測量中的重要作用；（四）用分光儀測量三棱鏡的頂角光柵光譜的波長；（五）（選做）用分光儀測量三棱鏡玻璃的折射率?！緦嶒瀮热荨浚ㄒ唬┱_

29、調整分光計，使其處于正常工作狀態(tài)。（二）用自準直法測量三棱鏡的頂角；（三）（選做）用反射法測三棱鏡頂角；圖5圖1-6 望遠鏡測量角度時 的對準位置（四）（選做）最小偏向角法測玻璃的折射率。（五）用透射式光柵測汞燈黃1和黃2光譜的波長?！緦嶒炂鞑摹糠止鈨x，三棱鏡，光柵，汞燈。【實驗步驟及操作】（一）用自準法測三棱鏡頂角完成所有光學調整之后，如圖1-5那樣固定載物臺（即毛玻璃面靠近平行光管并與平行光管的軸線垂直），轉動望遠鏡正對三棱鏡的一個光學面，當“十”字反射像如圖1-6時（即“十”字像與“”叉絲的上交點完全重合），即可讀數。分別從左右窗口讀出方位角、；讀完后又轉動望遠鏡讓其對準另一光學面，當“

30、十”字像如圖1-6時，分別從左右窗口讀出方位角、。如此反復測2次以驗證讀數是否準確。分光計的讀數與游標卡尺完全一樣，如何讀數可仔細閱讀教材讀數部分。只有一點提醒大家注意，當兩次方位角讀數時，第二次是超過（即）時，不能是兩項讀數之差，而應是 ()。比如為，是，不是=，而是=。（二）（選做）用反射法測三棱鏡頂角圖1-7 測量衍射角示意圖22K= -1 K=+1將狹縫旋轉至豎直方向，把三棱鏡如圖1-6那樣放置在載物臺上（即讓頂點A靠近載物臺中心，毛玻璃面與平行光管軸線垂直并靠望遠鏡這邊），平行光管發(fā)出的平行光束同時入射到三棱鏡的AB和AC面，通過望遠鏡可接收其反射光，接收到反射光位置兩個窗口的讀數就

31、是方位角、和、。代入公式就可算出頂角A。共測量2次。（三）（選做）最小偏向角法測玻璃的折射率（測量方法自擬）（三）測量衍射角1測量衍射角示意圖如圖1-7所示。2完成所有光學調整之后望遠鏡向左轉，經過綠光（）、黃1（）和黃2（）的-1級和-2級譜線后，讓叉絲的豎線分別對準黃2（）、黃1（）、綠光（）的-2級譜線，讀出譜線的方位角，把望遠鏡向右轉，到右邊+2級光譜，讀出叉絲豎線對準的綠光（）、黃1（）、黃2（）的方位角，重復測兩次，記錄于表中。（四）操作注意事項1切勿用手指、紙巾、手帕擦拭光柵表面，以免造成光柵永久性的損傷。2測量時動作要輕，不能振動或碰動三棱鏡、光柵位置、望遠鏡鏡筒。3只有調整載

32、物臺到如圖1-7那樣和中央亮條紋兩邊的譜線等高時，方可進行光柵光譜角度測量，否則測量數據無效?！緦嶒灁祿胺治觥浚ㄋ械膶嶒灁祿?、計算過程和結果都要按教材第一章規(guī)定的有效數字相關規(guī)定書寫；所有的計算必須推理嚴謹，公式、代入過程完整；計算結果包括中間計算結果必須寫單位）（一）自準直法測頂角數據記錄表 分光儀的儀器誤差： 1 望遠鏡位置望遠鏡向左轉望遠鏡向右轉測量次數左窗讀數右窗讀數左窗讀數右窗讀數（o、）（o、）（o、）（o、）123平均值（二）（選做）反射法測頂角數據記錄表（參照自準直法自擬）（三）（選做）最小偏向角法測玻璃的折射率數據記錄表（自擬）（四）光柵測光波數據記錄表 級次譜線讀 數次

33、數黃2黃1綠綠黃1黃212平均值（五）計算自準直法測得三棱鏡頂角。（六）（選做）計算反射法測得三棱鏡頂角：（公式自擬）。（七）（選做）最小偏向角法測玻璃的折射率：（公式自擬）。（八）計算汞燈光譜中，黃1的波長，黃2的波長：1利用公式，計算出、；2計算光柵常數：；（=546.07nm）；3計算出黃1、黃2的波長：，。4計算的相對誤差：，（=576.96nm），同理計算：，（=579.07nm）。實驗二 邁克爾遜干涉儀的調整與使用圖2-1 邁克爾孫干涉儀結構圖【實驗原理】詳見教材：結構化大學物理實驗P.104111。仔細研讀原理后在實驗報告上回答以下問題：問題1：請畫出邁克爾遜干涉儀的基本光路圖？

34、問題2：在放擴束鏡前，屏上有兩組紅色光點，為什么必須將兩組光電中最亮的兩個光點調成完全重合？問題:3：當調整好干涉儀后，旋轉微動鼓輪時，干涉圓環(huán)就向外冒（或向內收縮），這是改變了什么量？和波長是什么關系？補充：邁克爾遜干涉儀的結構、調整與應用邁克爾遜干涉儀有多種多樣的形式，其基本結構如圖2-1所示。機械臺面4的鑄鐵底座2下有三個調節(jié)螺釘1，用來調節(jié)臺面的水平。在臺面上裝有螺距為1mm的精密螺桿3，絲桿的一端與齒輪系統12相連接。轉動手輪13或微動鼓輪15都可以使絲桿轉動，從而使騎在絲桿上的反射鏡M1鏡（6）沿導軌5移動。M1鏡的位置及移動的距離可從裝在臺面3一側的毫米標尺（圖中未畫出）、讀數窗

35、11及微動鼓輪15上共同讀出。手輪13分為100分格，它每轉過一分格，M1鏡就平移1100mm（由讀數窗讀出）。微動鼓輪15每轉一周，手輪隨之轉過1分格，鼓輪又分為100格，所以鼓輪每轉過一格，M1鏡平移10-4mm，還可估讀一位至10-5mm。這樣，將毫米標尺、讀數窗和微動鼓輪上的讀數相加，就可讀出M1鏡的位置。M2鏡（8）是固定在鏡臺上的。M1和M2鏡的背面各有兩個螺釘7，可調節(jié)鏡面的傾斜度。M2鏡臺下還有一個水平方向的拉簧螺絲14和垂直方向的拉簧螺絲16，其松緊使M2鏡臺產生一個極小形變，從而可對M2鏡的傾斜度作更精細的調節(jié)。9和10分別為分束鏡G1和補償板G2，它們的位置和方向都完全固

36、定。G1的后表面為半反射面，鍍有銀或其他介質膜。手輪13前方可安裝觀察屏，用來接收干涉條紋。實驗中邁克爾遜干涉儀按測量的任務不同，分成：“測量激光波長”和“測量空氣的折射率”兩種儀器組合。同學們的座位號對應的是沒有空氣室的，就按激光波長實驗調節(jié)和操作儀器；有空氣室的就按空氣折射率的測量調節(jié)和操作儀器。調好測完后不要破壞儀器狀態(tài)，與另一組的同學互換座位，不必再進行調節(jié)第二種測量的儀器，直接測量就可以了。調整邁克爾遜干涉儀和測量的具體方法如下：（一）儀器的水平調整將干涉儀放置于工作臺上，使導軌盡量與工作臺前邊緣垂直。借助氣泡水準儀或目視觀察，調節(jié)底座螺釘l使儀器水平。（二）光路調整1. （有空氣室

37、的只能在原坐標附近進行微調，不能使M1太遠產生懸空，也不能使M1太靠緊空氣室，以免損壞儀器?。┺D動手輪13將反射鏡M1調至40mm附近某一位置，使M1、M2鏡與分束鏡G1上反射膜的距離大致相等。2. 打開He-Ne激光器，調節(jié)其高度和傾角，使激光束沿水平方向垂直于導軌入射到分束鏡G1的中部。這時在觀察屏上能看到分別由M1、M2鏡反射的兩個圓形最亮光斑（視場中還有較暗的光斑，調整時可不管它們）。3. 調節(jié)M2鏡背面的兩個螺釘，使兩個圓形最亮光斑完全重合，這時M2鏡與M1鏡大致垂直。實驗室已將M1鏡的法線調至與導軌平行，實驗者一般不要動它背后的兩個螺釘，只需調M2鏡使之與M1鏡垂直即可。4. 在激

38、光器與分束鏡之間放入擴束鏡。反復仔細地調整擴束鏡的方位，直到觀察屏上出現非定域干涉條紋。微調M2鏡背面的螺釘，使條紋變圓、變粗。5. 若眼睛上下或左右晃動觀察時看到有條紋“冒出”或“縮進”，則需要細調M2鏡臺下的水平與垂直拉簧螺絲，直到眼睛晃動觀察時無條紋移動，說明M1鏡與M2鏡完全垂直。圖2-2 邁克爾孫干涉儀光路圖（三）讀數系統的調整轉動微動鼓輪時，手輪會隨之轉動；但轉動手輪時，鼓輪并不隨之轉動。為了避免空程差，在整個測量過程中只能以同方向轉動鼓輪使M1鏡移動，不能反向轉動鼓輪，更不能直接轉動手輪。而且開始測量前應將鼓輪按原方向轉動若干周，直到干涉條紋穩(wěn)定移動后方可開始計數測量。 （四）用

39、非定域圓形條紋測激光波長完成儀器的調整后，緩慢轉動鼓輪讓調好的非定域圓形干涉條紋從中心“冒出”或“縮進”，如圖2-2所示。測出圓環(huán)中心“冒出”或“縮進”的個數和所對應的M1鏡移動距離（單位：mm），即可由公式 （2-1）計算激光的波長（單位用nm表示）。式中表示起始環(huán)（第0環(huán)），對應的M1坐標為；為第環(huán)，對應的M1坐標為。（五）觀察白光干涉（等傾干涉和等厚干涉條紋）完成上述測量后，轉動粗動手輪13，使圓形條紋變粗變大。當只剩下一個粗大圓環(huán)時（此時M1與相隔很近，d很?。?，在激光器與G1鏡間插入擴展白光光源。用眼睛代替觀察屏作為接受器，沿M1鏡方向可看到彩色圓形干涉條紋，這就是等傾干涉條紋。調節(jié)

40、拉簧螺絲14、16使M1、有一很小的夾角。緩慢轉動粗動手輪讓M1鏡向前（即向著G1方向）移動，使彎曲條紋逐漸向圓心移動，直到視場中M1鏡上出現彩色直線干涉條紋,這就是等厚干涉條紋。當彩色條紋的對稱中心（即中央條紋）處于M1鏡中央時，記下M1鏡的位置。進行此項測量時，由于白光干涉條紋很少，所以調節(jié)必須特別耐心細致，切忌急燥。測量前應先調整零點。調節(jié)和測量過程中，M1鏡應始終向前移動。（六）空氣折射率的測量（詳見教材：結構化大學物理實驗P.109111）。【實驗目的】（一）初步掌握邁克爾遜干涉儀的調整方法； （二）掌握用邁克爾遜干涉儀測量波長和空氣折射率的方法?！緦嶒瀮热荨浚ㄒ唬⑦~克爾遜干涉儀調

41、到能正常觀測的狀態(tài)； （二）測量HeNe激光的波長；（三）（選做）觀察白光干涉；（四）在加裝了空氣室的邁克耳遜干涉儀上測量空氣的折射率?！緦嶒炂鞑摹窟~克爾遜干涉儀，He-Ne激光器，擴束鏡，日光燈，接收屏，加裝了空氣室的邁克耳遜干涉儀（包括加壓用橡皮球、氣壓計）【實驗步驟及操作】（一）熟悉儀器對照儀器，仔細閱讀儀器介紹部分內容，掌握本儀器調節(jié)使用的注意事項。充分理解各部件作用，以便正確、順利地進行操作。（二）調節(jié)1儀器水平調節(jié)安置邁克遜干涉儀，使其機械平面（即導軌）大體垂直桌子邊緣，調邁克遜干涉儀水平（旋底座三個調節(jié)螺絲）目測水平即可。2讀數系統調節(jié)同時轉動粗動輪和微動輪使其能嚙合，測量時，為

42、避免空程誤差，在測量同一組數據中，所有讀數必須由微動輪沿同一方向轉動獲取。3光源調節(jié)放置He-Ne激光器，使光源S與分光板反射鏡的中心大致等高，且三者的連線一致垂直鏡（目測即可），開啟激光電源、順著激光束看去，激光點正好落在分光板的中部，且檢查光點是否落在、反射鏡的中部。4調出等傾干涉圓環(huán)（1）轉動手輪，盡量使、兩反射鏡距分束板后表面反射膜的距離相等；（2）粗調鏡，使鏡垂直鏡：A實驗室已將鏡面法線調至與絲桿水平，實驗者不要動鏡背面的兩個調節(jié)螺絲，此時第條光線經反射后返回與光源基本重合，目測即可。B放置接收屏使平面反射鏡（新儀器接收屏在圖中E處的位置），在接收屏上可以看見幾個圓的光點，調節(jié)鏡背面

43、兩個螺絲使接收屏上兩個最亮的光點完全重合（視場中還有較暗的光點它們與調整無關），此時第條光線與第條光線重合。（3）細調鏡使、鏡嚴格相互垂直：A放擴束鏡于光源S與板之間，使擴束鏡的中心大致與板的中心等高，前后、左右移動擴束鏡，使板上激光光斑最強最亮，（用白紙靠近板進行比較）此時眼睛可以看到接收屏上的干涉條紋。B調鏡臺下的水平與垂直拉簧螺絲，對作細致調節(jié)調出等傾干涉圓環(huán)，并將圓心調到視場的中心，且條紋間距適中，移動時圓心應保持不動。（三）測量及觀察1測He-Ne激光波長。觀察環(huán)形條紋由中心向外“冒出”或由外向內“縮進”現象，記錄干涉條紋“冒出”或“縮進”50條（=50）相對應的的坐標d值，如此連續(xù)

44、6次，記錄于數據表格中。測量時必須注意儀器空程差對測量精度的影響，必須沿一個方向轉動微動鼓輪。2（選做）調節(jié)和觀察等厚干涉及日光干涉。觀察條紋的疏密變化，觀察在移動可動鏡時干涉條紋彎曲程度怎樣變化，把干涉條紋間距調到3mm左右的平行條紋。用日光作光源，置日光臺燈于分束板前方，轉動微動輪用眼直接觀察白光源產生的彩色干涉條紋，直至調到中心條紋，記錄的坐標d。3測量空氣的折射率。在邁克耳遜干涉儀的一支光路中加入一個長度為L的空氣室，空氣室與加壓用橡皮球、氣壓計相連，如教材圖3.5-7所示，氣壓計用來測管內氣壓，它的讀數為管內壓強高于室內大氣壓強的差值。在O處用毛玻璃作接收屏，在它上面可看到干涉條紋。

45、調好光路后，先將空氣室充氣，使管內壓強與大氣壓的差大于0.09 Mpa，讀出數字氣壓計數值，取對應的=0。然后微調閥門慢慢放氣，此時在接收屏上會看到條紋移動，當移動60個條紋時，記一次數字儀表數值。然后再重復前面的步驟測3次，記錄于數據表格中。（四）操作注意事項1激光屬強光，會灼傷眼睛，注意不要讓激光直接照射眼睛。2鼓氣閥門不要用力旋轉，以免損壞。3儀器應妥善放置，防止震動?！緦嶒灁祿胺治觥浚ㄋ械膶嶒灁祿?、計算過程和結果都要按教材第一章規(guī)定的有效數字相關規(guī)定書寫；所有的計算必須推理嚴謹，公式、代入過程完整；計算結果包括中間計算結果必須寫單位）（一）測量HeNe激光波長的實驗數據記錄表 /

46、條050100150200250 / mm（二）測量空氣折射率的實驗數據記錄表室溫；大氣壓Pa；L=95.0mm；nm；m = 60。測量次數123平均值（三）選用兩組最合理的數據，計算HeNe激光波長、相對誤差、不確定度（和的儀器誤差略，估讀誤差為0.2條；和的儀器誤差為0.0001mm，估讀誤差為0.00002mm）并寫出測量結果表達式。（四）計算空氣折射率求出移動60個條紋所對應的管內壓強的變化值的絕對值|和其平均值，算出空氣折射率的實驗值為：，其中大氣壓強 Pa。計算實驗溫度和大氣壓下的空氣折射率的理論值，計算實驗值的相對誤差?！緮祿幚砉絽⒖肌浚ㄒ韵聝热蓊A習時不必寫）1. 計算激光

47、波長（1）從實驗數據表中選兩組最合適的數據（，）和（，），（2）；2計算的相對誤差：，其中nm；3計算激光波長的不確定度： （1）、是單次測量，所以，不考慮A類不確定度； （2）、只考慮B類確定度中的估讀誤差分量，儀器誤差忽略：； （3）、因估讀誤差小于儀器誤差的1/3，只考慮B類確定度中的儀器誤差分量：； （4）計算的相對不確定度 （5）計算的相對不確定度 4寫出測量結果表達式：。5按公式：計算空氣折射率的實驗值。計算實驗溫度和大氣壓下的空氣折射率的理論值（公式見教材：結構化大學物理實驗P.110），計算實驗值的相對誤差。實驗三 波爾共振實驗【實驗原理】詳見教材：結構化大學物理實驗P.737

48、4。仔細研讀原理后回答以下問題：問題1：什么叫受迫振動？什么情況下會出現共振?問題2：什么叫幅頻特性和相頻特性？問題3：本實驗所用的波爾共振儀，是用什么方法實現對自由振蕩，阻尼振蕩的周期及振幅的測量？受迫振蕩的周期和相位差又是如何測量的呢？【實驗目的】（一）研究波爾共振儀中彈性擺輪受迫振動的幅頻特性和相頻特性；（二）研究不同阻尼力矩對受迫振動的影響，觀察共振現象；（三）學習用頻閃法測定運動物體的相位差?！緦嶒瀮热荨浚ㄒ唬y定阻尼系數；（二）測定受迫振動的幅頻特性和相頻特性曲線；（三）測定自由振蕩周期。圖3-1 波爾共振儀前面板示意圖1、液晶顯示屏幕 2、方向控制鍵 3、確認按鍵 4、復位按鍵

49、5、電源開關 6、閃光燈開關 7、強迫力周期調節(jié)電位器【實驗器材】ZKY-BG型波爾共振儀一套，包括振動儀和電器控制箱。【實驗步驟及操作】（一）儀器介紹（參見教材P.7577）。波爾共振儀電氣控制箱的前面板和后面板分別如圖3-1和圖3-2所示。 圖3-2 波爾共振儀后面板示意圖1、電源插座（帶保險） 2、閃光燈接口 3、阻尼線圈4、電機接口 5、振幅輸入 6、周期輸入 7、通訊接口波爾共振儀可以通過軟件控制阻尼線圈內直流電流的大小，達到改變擺輪系統的阻尼系數的目的。選擇開關可分4檔，“阻尼0”檔阻尼電流為零，“阻尼1”檔電流約為280mA，“阻尼2”檔電流約為300mA，“阻尼3”檔電流最大，

50、約為320mA，阻尼電流由恒流源提供，實驗時根據不同情況進行選擇（可先選擇在“2”處，若共振時振幅太小則可改用“1”，切不可放在“0”處），振幅不大于150。閃光燈開關用來控制閃光與否，當按住閃光按鈕、擺輪長缺口通過平衡位置時便產生閃光，由于頻閃現象，可從相位差讀盤上看到刻度線似乎靜止不動的讀數（實際有機玻璃F上的刻度線一直在勻速轉動），從而讀出相位差數值，為使閃光燈管不易損壞，采用按鈕開關，僅在測量相位差時才按下按鈕。電機是否轉動使用軟件控制，在測定阻尼系數和擺輪固有頻率與振幅關系時，必須將電機關斷。1開機介紹按下電源開關后，屏幕上出現歡迎界面，其中NO.0000X為控制箱與主機相連的編號。

51、過幾秒鐘后屏幕上顯示如圖3-3中A菜單“按鍵說明”。符號“t”為向左移動；“u”為向右移動；“p”為向上移動；“q”向下移動。建議做實驗的順序為先做阻尼振蕩，再做強迫振蕩，當儀器充分運轉到軸承摩擦阻力最小后，最后才做自由振蕩。2自由振蕩在A菜單按確認鍵，顯示B菜單所示的實驗類型，默認項為“自由振蕩”,字體反白為選中。 按鍵說明t u 選擇項目pq 改變工作狀態(tài)確定 功能項確定A 實驗步驟自由振蕩 阻尼振蕩 強迫振蕩B 阻尼 0 振幅測量關00 回查 返回周期 1 = 秒(擺輪)C 阻尼0 振幅 134測量查01 按確定鍵返回周期 1 = 01.442 秒(擺輪)D阻尼選擇阻尼1 阻尼2 阻尼3

52、E 10 T阻尼1 振幅測量關00 回查 返回周期 = 秒（擺輪）F圖3-3 液晶屏幕的各級菜單選項及顯示的測量值再按確認鍵顯示C菜單用手轉動擺輪160度左右，放開手后按“p”或“q”鍵,測量狀態(tài)由“關”變?yōu)椤伴_”，控制箱開始記錄實驗數據，振幅的有效數值范圍為：160-50(振幅小于160測量開，小于50測量自動關閉)。測量顯示關時，此時數據已保存并發(fā)送主機。查詢實驗數據，可按“t”或“u”鍵，選中“回查”，再按確認鍵如D菜單所示，表示第一次記錄的振幅為134，對應的周期為1.442秒，然后按“p”或“q”鍵查看所有記錄的數據，該數據為每次測量振幅相對應的周期數值，回查完畢，按確認鍵，返回到C

53、菜單，若進行多次測量可重復操作，自由振蕩完成后，選中“返回”，按確認鍵回到前面B菜單進行其它實驗。3阻尼振蕩在圖3-3 菜單B狀態(tài)下，根據實驗要求，按“u”鍵，選中“阻尼振蕩”, 按確認鍵顯示阻尼：如菜單E。阻尼分三個檔次，阻尼1最小，根據自己實驗要求選擇阻尼檔，例如選擇“阻尼”1檔，按確認鍵顯示如菜單F。用手轉動擺輪160度左右，放開手后按“p”或“q”鍵，測量由“關”變?yōu)椤伴_”并記錄數據，儀器記錄10組數據后，測量自動關閉，此時振幅大小還在變化，但儀器已經停止記數。阻尼振蕩的回查同自由振蕩類似，請參照上面操作。若改變阻尼檔測量，重復阻尼1的操作步驟即可。注意：為避免剩磁影響，阻尼開關不要隨

54、便撥動；否則由于電磁鐵剩磁而引起值變化。若要改變阻尼檔位，只有在某一阻尼系數的所有實驗數據測試完畢后，才可以改變。4強迫振蕩在圖3-3 菜單B狀態(tài)下，選中“強迫振蕩”，按確認鍵顯示如圖3-4的G菜單（注意：在進行強迫振蕩前必須選擇阻尼檔，否則無法實驗）。默認狀態(tài)選中“電機”。按“p”或“q”鍵，電機啟動，如菜單G所示。此時不能立即進行實驗，因為擺輪的周期還不穩(wěn)定（菜單G中默認狀態(tài)周期為1，屏幕實時顯示一個周期的測量結果），待觀察到擺輪周期和電機的周期相同，受迫振動穩(wěn)定時，再開始測量。菜單H中，測量前先選中“周期”，按“p”或“q”鍵把周期由1改為10，選中“測量”，按“p”或“q”鍵把測量打開

55、，經過10個周期后，屏幕顯示數據為10個周期的時間和，目的是通過多次測量減少偶然誤差。此后受迫振動仍在繼續(xù)，菜單H中的測量已關，若無任何菜單操作，數據保持不變。 = 秒（擺輪） = 秒（電機）阻尼 1 振幅測量關00周期1 電機關 返回周期1 G 10 = 14.252 秒（擺輪） 10 = 14.252 秒（電機）阻尼 1 振幅 122測量開01 周期10 電機開 返回周期H圖3-4 液晶屏幕的各級菜單選項及顯示的測量值測量相位時應把閃光燈放在電動機轉盤前下方，按下閃光燈按鈕，根據頻閃現象來測量,仔細觀察相位位置。強迫振蕩測量完畢, 按“t”或“u”鍵，選中“返回”，按確定鍵，重新回到菜單B

56、。5關機在菜單B狀態(tài)下，按住復位按鈕保持不動，幾秒鐘后儀器自動復位，此時所做實驗數據全部清除，然后按下電源按鈕，結束實驗。（二 ）測量內容1測定阻尼系數。測量阻尼系數時，電機電源必須切斷，將有機玻璃轉盤F轉動到白線對準0度和180度。記錄所選阻尼檔位，從液晶窗口讀出擺輪作阻尼振動時的10組振幅數值1，2，3，, 10，以及10個周期所用時間10T。利用公式求出值，式中n為阻尼振動的周期次數，n為第n次振動時的振幅，T為阻尼振動周期的平均值。所測數據按逐差法處理，利用公式求出值。2測定受迫振動的幅度特性和相頻特性曲線（參照教材P.73）。保持阻尼檔位不變，選擇強迫振蕩進行實驗。必須在受迫振動穩(wěn)定

57、后，也就是液晶顯示屏上同時顯示的擺輪彈簧的振動周期與強迫力電動機的有機玻璃轉盤的振動周期相等后才能讀取擺輪的振幅值，并利用閃光燈頻閃法測定受迫振動位移與強迫力間的相位差?？梢酝ㄟ^調節(jié)調速電位器讀數來改變電動機的轉速，即改變強迫外力矩頻率。調速電位器上方小窗口為主刻度，電位器讀數只具有相對意義，測量時需記錄電位器讀數，對電動機的轉速大致定位，方便回測數據。菜單G中打開電機開關，周期保持1不變，通過改變電機轉速調整強迫力頻率，找到振幅最大位置。待受迫振動穩(wěn)定正式測量時再如菜單H所示將周期改為10位置，并利用閃光燈測定受迫振動相位差，在數據表格中記錄振幅最大，=90時的數值。通過調節(jié)調速電位器讀數，

58、改變強迫力周期，在靠近=90左右各測3個點，相位差間距控制在10左右，離=90稍遠些左右各測2個點相位差間距控制在20左右（例如90度右邊的相位差為 98 101 120 142 161）。可先測相位差在90160范圍內的數據，也可先測相位差在9020范圍內的數據。每次改變電機的轉速，都需等受迫振動穩(wěn)定后，再測量記錄數據（至少測11組數據，且必須有受迫振動達到共振的數據）?？梢愿鶕枰谝褱y數據之間進行插值測量，直到數據足夠密集為止。由于i=2/Ti，0 = 2 / T0為轉輪彈簧的固有角頻率，所以表中i / 0= T0 / Ti 。3測定自由振蕩周期在菜單B下選擇自由振蕩，在120度左右測量

59、8次振蕩周期后取平均值作為轉輪彈簧對應的固有周期To?！緦嶒灁祿胺治觥浚ㄋ械膶嶒灁祿?、計算過程和結果都要按教材第一章規(guī)定的有效數字相關規(guī)定書寫；所有的計算必須推理嚴謹，公式、代入過程完整；計算結果包括中間計算結果必須寫單位）（一）阻尼系數測量數據記錄表： 阻尼檔位 10T= 秒 i振幅i / 度振幅i+5 / 度平均值12345（二）幅頻特性和相頻特性測量數據記錄表：阻尼開關位置 測量次數調速電位器讀數（位置）強迫力矩周期T / 秒振幅 / 度頻閃法測相位差值 / 度頻率比例i/0= T0/Ti12345690（共振）789101112131415（三）自由振蕩測量數據記錄表 = 秒測量次

60、數12345678振幅/度周期/秒（四）阻尼系數的計算對測量數據進行逐差計算，得到出五組數據的值（相當于），然后根據公式計算阻尼系數。（五）根據實驗數據以頻率比例i /0作橫坐標，以為縱坐標作幅頻特性曲線。（六）以頻率比例i /0作橫坐標，以相位差值為縱坐標作相頻特性曲線。實驗四 弗蘭克赫茲實驗【實驗原理】詳見教材：結構化大學物理實驗P.155159。仔細研讀原理后回答以下問題：問題1：簡述原子的能級理論，說明第一激發(fā)電勢與能級的關系。問題2：在電子與氬原子碰撞過程中，什么是彈性碰撞，什么是非彈性碰撞？滿足什么條件的電子能夠激發(fā)氬原子？問題3：隨著電壓VG2K的增加，板極電流IA出現周期性的極