大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)答案2(同名16809)

實(shí)驗(yàn)二十七動(dòng)力學(xué)共振法測定材料的楊氏彈性模量【預(yù)習(xí)題】 1．外延測量法有什么特點(diǎn)？使用時(shí)應(yīng)注意什么問題？答：所謂外延測量法，就是所需要的數(shù)據(jù)在測量數(shù)據(jù)范圍之外，一般很難測量，為了求得這個(gè)數(shù)，采用作圖外推求值的方法。具體地說就是先使用已測數(shù)據(jù)繪制出曲線，再將曲線按原規(guī)律延長到待求值范圍，在延長線部分求出所要的值。使用外延測量法時(shí)應(yīng)注意：外延法只適用于在所研究范圍內(nèi)沒有突變的情況，否則不能使用2．懸絲的粗細(xì)對(duì)共振頻率有何影響？答：在一定范圍內(nèi)，懸絲的直徑越大時(shí)，共振頻率反而越小。因?yàn)楣舱耦l率與阻尼的關(guān)系為，懸絲直徑大時(shí)，阻尼相應(yīng)較大，即大，則共振頻率應(yīng)該較小。當(dāng)然，懸絲直徑也不可過粗，太粗的懸絲對(duì)于棒振動(dòng)時(shí)振幅的影響很大，即變小，而不利于信號(hào)的拾取?！舅伎碱}】1．在實(shí)際測量過程中如何辨別共振峰真假？答：理論上認(rèn)為，“改變信號(hào)發(fā)生器輸出信號(hào)的頻率，當(dāng)其數(shù)值與試樣棒的某一振動(dòng)模式的頻率一致時(shí)發(fā)生共振，這時(shí)試樣振動(dòng)振幅最大，拾振器輸出電信號(hào)也達(dá)到最大”。實(shí)驗(yàn)中，并非示波器檢測到信號(hào)峰值處頻率都為樣品棒的共振頻率，由樣品支架和裝置其它部分的振動(dòng)也會(huì)導(dǎo)致示波器檢測到極值信號(hào)。因此正確真假判別共振信號(hào)對(duì)于測量相當(dāng)重要。真假共振峰的判別方法有好幾種，如預(yù)估法和撤耦法，預(yù)估法指利用已知的金屬楊氏模量，利用公式估算出共振頻率，撤耦法指用手托起試樣棒，此時(shí)拾振信號(hào)應(yīng)消失，反之為假信號(hào)。預(yù)估法和撤耦法結(jié)合起來用比較好：預(yù)估法可判斷出共振頻率的大致范圍，而撤耦法則可做進(jìn)一步精確判斷。另外，還可以在不放銅棒的情況下先做一個(gè)粗略檢測，即將可能的干擾信號(hào)頻率做一個(gè)排除。2．如何測量節(jié)點(diǎn)的共振頻率。答：從實(shí)驗(yàn)裝置圖中可以看出，試樣振動(dòng)時(shí)，由于懸絲的作用，棒的振動(dòng)并非原理中要求的自由振動(dòng)，而是存在阻尼下的受迫振動(dòng)，所檢測共振頻率隨懸掛點(diǎn)到節(jié)點(diǎn)的距離增大而增大。若要測量（27-1）式中所需的試樣棒基頻共振頻率，只有將懸絲掛在節(jié)點(diǎn)處，處于基頻振動(dòng)模式時(shí)，試樣棒上存在兩個(gè)節(jié)點(diǎn)，它們的位置距離分別為0.224L和0.776L處。在節(jié)點(diǎn)處的振動(dòng)幅度幾乎為零，很難檢測，所以要想測得試樣棒的基頻共振頻率需要采取內(nèi)插測量法。所謂內(nèi)插測量法，就是所需要的數(shù)據(jù)在測量數(shù)據(jù)范圍之內(nèi)，而不方便進(jìn)行測量，為了求得這個(gè)數(shù)，采用作圖內(nèi)插求值的方法。具體地說就是先使用已測數(shù)據(jù)繪制出曲線，再求出所要的值。內(nèi)插法只適用于在所研究范圍內(nèi)沒有突變的情況，否則不能使用。在本實(shí)驗(yàn)中就是以懸掛點(diǎn)位置為橫坐標(biāo)，以共振頻率為縱坐標(biāo)作出關(guān)系曲線圖，求得曲線最低點(diǎn)（節(jié)點(diǎn)）對(duì)應(yīng)的頻率即為試樣棒的基頻共振頻率。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(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)和測其波長時(shí)要注意什么？答：=1\*GB3①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，【思考題】1．拍攝一張高質(zhì)量的全息圖應(yīng)注意哪些問題?答：為保證全息照片的質(zhì)量，各光學(xué)元件應(yīng)保持清潔。若光學(xué)元件表面被污染或有灰塵，應(yīng)按實(shí)驗(yàn)室規(guī)定方法處理，切忌用手、手帕或紙片等擦拭。2．繪出拍攝全息圖的基本光路，說明拍攝時(shí)的技術(shù)要求。答：=1\*GB3①拍攝全息圖的基本光路如下：=2\*GB3②拍攝時(shí)的技術(shù)要求，主要有：（1）全息實(shí)驗(yàn)臺(tái)的防震性能要好。（2）要有好的相干光源。同時(shí)要求物光波和參考光波的光程盡量相等，光程差盡量小，以保證物光波和參考光波有良好的相干性。（3）物光和參考光的光強(qiáng)比要合適，一般選擇1：2到1：5之間為宜。兩者間的夾角在30到90度之間。3．全息圖的主要特點(diǎn)是什么？答：全息圖上記錄的是物光和與參考光相干涉時(shí)，形成的不規(guī)則干涉條紋。條紋的形狀與被拍攝物體