大学物理演示实验
① 这个是在大学物理演示实验中 ,老师让看的,不知道什么东东,请哪位大神告诉我。
闪电魔幻球又名魔球,闪电球,电光球,Plasma light,Plasma ball.通电后,灯体内发散出许多细长的、弯曲的、不断扭动的、奇妙的光线,灯体内涂有各种荧光粉,扭动的光线触及的地方将发出各种颜色的光,这些正是电离子灯(魔灯)的魅力所在。
工作原理:
外观为高强度玻璃球壳,球内充有稀薄的惰性气体,玻璃球中央有一个黑色球状电极。球的底部有一块震荡电路板,通过电源变换器,将12V低压直流电转变为高压高频电压加在电极上。
通电后,震荡电路产生高频电压电场,由于球内稀薄气体受到高频电场的电离作用而光芒四射,产生神秘色彩。由于电极上电压很高,故所发生的光是一些辐射状的等离子体辉光,绚丽多彩,光芒四射,在黑暗中非常好看。
当用手(人与大地相连)触及球时,球周围的电场、电势分布不再均匀对称,因此光线在手指的周围处变得更为明亮,产生的弧线顺着手的触摸移动而游动扭曲,随手指移动起舞。
② 大学物理演示实验中角动量守恒实验报告
你完成实验报告有什么困难,可以帮你;
你的实验仪器、实验步骤别人不知道,你的测量数据是独一无二的,要别人替你出报告,这怎么帮呢?
③ 大学物理的演示实验。
1.陀螺仪在高速转动时可以保持其自转轴的方向基本不变;因此可以用来作为飞机、舰船、导弹等上的导航和稳定器件
2.当转动惯量减小时,会感觉转速增大{即角速度增大}。这是因为人坐在上面时外力矩为零,此时角动量守恒,根据角动量等于转动惯量与角速度的乘积,当转动惯量减少时,角速度增大
3.当车轮式回转仪的轮子绕自转轴以角速度W高速旋转时,其角动量L=JW。若支点不在系统重心,系统将受到重力矩M=r*mg的作用,由角动量定理M=Dl/Dt知,车轮自转轴将绕竖直轴发生进动,其进动角速度=mgr/j。方向由L,M的方向决定 。
4.冰上芭蕾演员表演时,先把两臂张开,并绕通过足尖的垂直转轴以角速度旋转,然后迅速把两臂和腿朝身边靠拢,这时由于转动量惯变小,根据角动量守恒定律,角速度必增大,因而旋转更快;
跳水运动员常在空中先把手臂和腿蜷缩起来,以减小转动惯量而增大转动角速度,在快到水面时,则又把手,腿伸直,以增大转动惯量而减小转动角速度,并以一定的方向落入水中.
④ 求一篇大学物理演示实验观后感!!!
1.教学实践和心理学研究表明,初中学生有了一定的观察能力、实验能力和思维能力,但分析判断能力还不成熟,自主性还不强,因此还需要给予正确的、及时的指导。在探究学习中完全放手、束缚太多都不现实,不仅不能实现教学目标,对后续课程的学习也有负面影响。因此探究性学习活动中,既需要学生的自主探究,也需要教师的必要指导,在互动中实现教学目标。
在《探究平面镜成像特点》的一节公开课中,最初是想完全开放,自主探究。即创设情景后,由学生观察、讨论、猜想平面镜的成像特点,然后自行设计方案、小组实验,检验自己的猜想是否成立,最终得出成像特点。但是,试教过程中,明显感到实在太难驾驭,有的学生甚至对我的意图也不完全明白,结果只好临时调整教学策略,效果自然不理想。通过反思,认识到只有好的愿望、好的理念,不考虑学生的现状,自然不会获得理想的效果。
上公开课时,根据初二学生的认知能力重新设计了方案,适当增加了教师的指导,针对同学们的猜想,分步实验,逐个检验,及时交流,教师也成为研究主体中的一员,效果就理想多了。由于把学习过程还给了学生,没有了教师的绝对权威,学生们依据自己的天性、智力水准,自然地在教师的引导下完成认知过程,他们的热情自然高涨,从不同的角度思考、讨论,设计不同的方案,选取不同的实验用具,积极动手实验,再思考、讨论、交流,俨然一幅科学研究的情景。除了通常一些方法(如人举左手,镜中的像则举右手等)外,学生在活动中又找到了几种很有创意的方法。例如检验平面镜成像和物体相对于镜面是否对称时,一学生在拿起点燃的蜡烛在镜前移动,发现蜡烛倾斜(开始并不是有意的)时,镜中像也发生了倾斜,但倾斜的方向与蜡烛正好相反,运用数学中轴对称的知识,便得出物像相对于平面镜对称的结论;另一学生在实验时,手中没放下的火柴盒“帮了大忙”,他发现手中的火柴盒在蜡烛的左侧时,火柴盒的像在蜡烛像的右侧,调换一下位置,像也跟着变化,于是也得出了物像对称的结论。显然,同学们在课堂活动中已经成为了教学主体,他们为自己的发现(或称为创新)而欢欣,我想这样的亲历的探究过程他们会终生难忘。
探究教学活动是一种特殊的认知和实践活动,教师和学生都是主体,也必须成为主体,他们各自通过自己的能动作用,履行各自的角色,并且和谐互动,只有这样,探究教学活动才能顺利展开。如果教师、学生中任何一方不能积极、能动、自主、创造性地履行自身的角色,便失去了主体的特性,那么,探究教学的目标也就不可能实现。
探究活动应允许学生出错,不追求活动的完整性
由于器材、环境、知识水准、操作技能等原因,学生的实验结果和结论有时误差较大。教师若以此为契机提出问题,通过分析、讨论,找出原因,改进实验方法,这对进一步提高学生的实验技能和综合能力会大有益处。切不可轻率指责、否定。同时,课前分组也应充分考虑学生的能力状况,活动过程中及时组织交流,以使学生学会倾听他人的见解,从而学会携手合作以实现活动目标。当然,课后的补救也是必要的。对探究过程中出现问题的小组或个人,教师应提供再探究的机会,帮助他们在分析失败原因的基础上,改进实验方法,完成探究,消除失败产生负面影响的可能。共性的问题,教师要采取恰当的措施补救,或提出新的探究课题。这很正常,正是问题或错误,才有了改进和创新。
《研究串联电路特点》的一节课中,由于分组自主探究,学生的活动热情很高,八个小组中的五个都由实验数据归纳出了串联电路中的电流、电压特点。但是,有一个小组,实验数据几乎无规律可循,另两个小组的实验数据近似与电路特点相吻合。在交流时,由于受到有正确结论的小组的影响,后两个小组的代表说:“我们的实验数据显示:串联电路中各导体中的电流基本相等;串联电路中各导体两端电压之和基本等于电路两端的总电压。”而实验数据出现问题的那个小组的代表交流时讲道:“我们小组的实验不能验证串联电路中电流、电压的猜想是否成立。”这种情况的出现非常正常,由于连接电路时导线接头处接触电阻的影响或操作不当,导致实验失败。考虑到本节课的时间有限,我只做了对三个小组探究活动的肯定和对他们实事求是的科学精神的认可,先请同学们(包括实验结论正常的同学)就此实验现象自己分析原因,留待下一节课再交流、讨论。虽然教学进度被打乱,我还要花费一节课的时间来“善后”,但能让同学们动起来,积极地探究新的、更深一步的课题,这不正符合了
2.应用
利用上述问题的结论可以解决“内陆地区为什么比沿海地区温差大?”的问题。
当然,在探究活动中我们也要注意一些问题:
1、开放性决不意味着放任自流,整个教学事态的发展必须处于教师的引导、控制之下;也不意味着教师可以更轻松一些,而是对教师提出了更高的要求:如何使学生的自主活动能够有序、有效?这就要求设计者更充分地估计学生学习现状、教学内容的难度,同时更恰当地进行环境设计、媒体设计等。
2、 教师在培养学生探究实验时,要注意培养学生利用网络学习的能力,现在网络非常发达,在搜集资料时,也许几乎想搜集到什么就能搜集到什么。例如在“探究阿基米德原理”时,在网络网站输入“阿基米德实验”后,马上就找到了“杠杆法”、“抽水法”等一些取材容易、简单可行的验证阿基米德原理的方法。当然也比较容易地搜索到了不错的免费课件。
3、 真实的教学环境相比,在探究教学设计中教师有充足时间对整个教学过程进行周密计划、反复检查。因此,教师要对探究教学所涉及的各个因素进行反复的预演,达到能够比较精确地控制这些因素,特别是对整个探究过程的把握,是设计的难点之一。
4、 鼓励提问,科学的发展、技术的进步都是从发现问题开始的。人民教育家陶行知先生说得好:“发明千千万,起点是一问”。教师该从一开始实施课题探究教学时,就要保护、促进学生提问的积极性,因为多数学生还未养成发问的习惯,而且此时心中即使有问题也顾虑重重地怕自己提的问题太简单、怕提错了问题被别人笑话而不愿和大家一起探讨,更不用说进行深入的课题探究了。鼓励学生提出各种问题是完成设计的关键为此,我们应该深刻理解著名物理学家李政道先生曾讲过的这句话:“错了也没关系,错了马上改,可怕的倒是提不出问题,迈不出第一步”。
5、为了较好地完成物理探究的教学工作,教师首先要去适应新形式的变化,教师不是知识的信息库,不可能回答出学生们提出的所有的问题。要相信每一个学生都蕴藏着巨大的潜能,教师的作用就是要把每一个学生的潜能开发出来。要善于在学生进行物理探究的每一个过程中,进行点拨与指导,使学生能够在物理探究过程中学习知识,学习方法,学会研究。这是一项艰苦而有意义的工作,教师们应克服一切困难并努力去完成好这项工作,并善于总结物理“探究活动”的教学经验,使之不断完善。
最后还要注意:物理“探究活动”不以传授物理知识为主要任务,而是以学生主动参与社会、生活实践,亲身体验并从实践中感悟、探究为主,使学生通过实际操作或亲身体验获得直接经验,并利用所学知识进行分析、加工等,得出结果。
第3篇.对概念的形成及规律的建立,这应是课堂教学的重头戏,对这一过程教师必须加以充分的“稀释”,使学生知道其来龙去脉,从中体验物理学家研究问题的方法及科学探索的艰辛。例如《牛顿第一定律》,如果只是简单地告诉学生一个静态的结论,而不是引导学生循着规律的发现过程去体验一番,这不能不说是教学的一大缺憾。为此,在传授知识的同时,必须注重挖掘隐含在知识背后的科学方法,使其成为发展学生科学思维的源头活水。在这一节中我安排学生探讨以下几个问题:
1、亚里士多德根据直觉得到的观点错在哪里?(由于时代的局限性,亚里士多德没有考虑摩擦力的存在。)
2、伽利略研究问题的方法有何特点?(实验事实+科学推理=正确结论,这种研究方法对以后的科学研究工作具有重大的指导意义。)
3、伽利略对科学的贡献是什么?(“毁灭直觉的观点而用新的观点来替代它。”——爱因斯坦)
4、笛卡儿对伽利略的表述作了何种改进?(运动的方向性问题,伽利略时代还没有把物理量区分为矢量和标量。)
5、牛顿又是如何补充和完善前人的理论的?(①物体的运动并不需要力去维持,②提出了惯性的概念。牛顿第一定律实际上是伽利略思想的继承。)
6、牛顿第一定律揭示的是什么自然规律?(力和运动的正确关系)
7、你对牛顿“如果说我在科学上有什么贡献的话,那是因为我是站在巨人的肩膀上,比别人看得更远的缘故”这个说法有何感想?(这是一句实事求是的挚语。)
在牛顿第一定律的教学中,教学重点应定位在充分展示科学家的原发现过程及揭示伽利略的研究问题的思想方法上,在教育和教学的层面进行适当的剪辑和编制,让学生追根溯源,使教学过程真正成为学生内心体验和主动参与的“再发现过程”或“亚研究过程”,使学生真实体会到真理的发现过程是一个螺旋式上升过程。
要善于用逻辑推理与数学推导的方法进行探究教学
许多物理学的规则、公式,都是运用已学过的旧知识在具体的条件下,通过数学的严密推导而得出结论,这又是一个学习的重点,涉及到两个方面:其一为逻辑推理方式;其二为思维的方法。例如,力学中的动能:我们不仅要知道其表达式,更应知晓其推导过程:外力对物体做的功,如果用表示物体的动能,则有,根据牛顿第二定律和运动学公式,可得: 则我们把叫做动能。
4.
探究式教学作为一种现代物理教学模式,应作为我们教学改革和发展的方向,但不可能一步到位。在目前,关键在于教师对于探究性教学的认同和对于有效的物理教学的责任感,同时,教师自身对科学探究的理解和引导学生开展科学探究的能力也是非常重要的。
根据学校和学生的实际情况,将科学探究作为物理教学的指导思想,从以下三个方面入手,逐步改变传统的教学模式,向探究教学的方向发展。第一,将科学探究的思想体现在具体的教学方式和方法之中。例如伽利略开创了实验研究的先河,他对自由落体的研究堪称科学探究的典范;牛顿经过对天体运动的长期思考,最终发现了万有引力,将地球与天体的运动规律统一起来,这都是科学探究历程中的丰碑。第二,就像科学家的探究过程一样,学生的探究方式是灵活多样的,而不是一整套具体的模式和程序,教师应注意启发学生探究的积极性,培养他们自主探究的意识和能力。第三,科学探究并不一定需要装备良好的实验室,教师要想办法利用生活中的低成本的物品,因陋就简引导学生开展探究活动。
尝试解答并进行验证”的过程去揭示知识规律,求得解决问题的方法和途径.其实质是让学生学习科学研究的思维方式和研究方法,从而培养学生主动探究、获取知识,解决问题的能力。
对物理的理解和认识是通过亲身经历的学习过程而逐渐形成的。物理课不应当是听课、记笔记、做实验、做习题的结合,而应当是在教师的指导和帮助下不断探究物理现象的本质与内在联系的过程,将科学探究作为物理教学改革的指导思想,这是体现物理学的本质与促进学生科学素养发展相统一的要求,是物理教育发展的趋势。
、如何把探究精神渗透到物理教学中
(
物理学科是以实验作为载体的,许多现象可以说明所要讲述的物理知识。在教学中我通过探究实验的设计,让学生去发现问题,寻找解决问题的方法。探究实验的教学首先要提出所要探究的问题,提出的问题要新,要有一定的趣味性,以充分调动学生的积极性。在学习《摩擦力》时我提出:我们都知道,走路靠的是摩擦力,平时我们走得很稳,可是下雨天走路容易摔跤,想知道是什么原因吗?那我们就一起来“探究摩擦力的大小与哪些因素有关”。下面就让学生进行分组探究实验:一组探究摩擦力与接触物体的材料是否有关,二组探究摩擦力与接触物体的粗糙程度是否有关,三组探究摩擦力与正压力是否有关。其次要引导学生根据已学过的物理知识和生活经验,对问题进行科学猜想,鼓励大胆提出假设,开展讨论,分组设计检验猜想的实验方案,包括选用哪些实验器材、先后测量哪些物理量、具体如何操作等。例如在《重力》一节的教学中,“探究重力的大小与哪些因素有关”,要引导学生猜测重力的大小可能与形状,体积,质量等因素是否有关,并设计选用相关材料进行探究。再次让学生通过亲身参与探索实践活动,去获得积极的情感体验,逐步形成一种在日常学习与生活中喜爱质疑、乐于探究、积极求知的心理倾向。例如在《机械能守恒定律》的教学中,我安排了“触鼻”演示,装置很简单,效果却不错。取约二米长的线绳系在天花板上,下端拴一铁球。演示时,请学生中的“勇敢”者上来,让绳拴着的铁球偏离平衡位置,恰好能碰到参与者的鼻子,这时释放铁球,当铁球返回时,不管是下面的观看者还是上面的参与者都十分紧张,而铁球却在刚要碰到参与者的鼻了时戛然而止,参与者安然无恙。由于学生参与了整个演示过程,感受十分深刻,对理解“机械能守恒定律”很有帮助。
在概念的形成及规律的建立中进行探究教学
5. 运用“无错原则”主动参与探究性实验
“无错原则”实际是“无责怪原则”,即只要学生积极参与就予以鼓励,不怕学生失误,而是千方百计找出其值得肯定的地方,给予恰如其分的鼓励,帮助学生在和谐的探究性物理实验教学过程中树立自信心、上进心,这是教师教学思想、教学作风、教学技巧的一种独特表现。
、使学生在探究性物理实验中和谐发展
学生的全面和谐发展具有两层意思:首先使学生在德智体诸方面都得到生动、活泼、主动的发展;其次是使学生在全面发展基础上具有特长。为此,在探究性物理实验教学过程中,我注重对学生科学探究过程思维方法的培养和创新能力的培养,促使学生和谐发展。物理探究性实验学习过程,其中含着对学生物理思维方法的培养过程,物理思维方法多种多样,而对学生进行逆向思维训练我情有独钟,颇有心得。例如,在探究性实验学习“电磁感应”之前,可先让学生回顾奥斯特实验,并设问:既然电能够产生磁,那么反过来磁是否能产生电呢……又如在探究性实验学习了凸透镜成像规律之后,可让学生先判断照相机、幻灯机的成像性质,然后运用逆向思维分析解释他们的成像原理。如此这样,学生对一些物理知识问题在脑海中就产生了一定的逆向思维的习惯 ,有利于物理探究性学习。
和谐发展是全面发展的一个新的层面,只要拥有了和谐的教育理念,注重建立和谐的师生关系,把和谐的理念贯穿教育教学的始终就能够实现学生和谐发展的最研究成果
通过近一个学期的研究初步取得了一些成果,学生在科学探究中合作形成一种必不可少条件,从科学探究中的提出问题到最后结论的得出,无不充满着学生和谐、快乐的交流,使学生团结、和谐气氛中获得了知识。
在科学探究中运用和谐教育是一个长期的工作过程,应贯穿教学的始终,不是一个阶段性的任务,本学期刚接新的班级,开展本课题其目的主要培养学生在科学探究中的合作意识,建立和谐的师生关系、使学生探究活动更加有效
⑤ 跪求大学物理演示实验报告——光学
这是以前我们写的 你看看可不可以
用透射光栅测定光波波长
08物理 杨贵宏
云南省红河学院物理系 云南 蒙自 661100
摘 要:这篇文章讲述了怎样利用透射光栅测量光波波长,以及测量时的细节,测量前的实验准备。
关键词:光栅,主极大,次极大,分光计,单色光,复色光
引言:
我们的生活离不开阳光,通常我们认为阳光是一种单色光[1](单一波长的光)。其实,笼罩在我们周围的光线本身是复色光(由两种或两种以上的单色光组成的光线),他是由不同波长波线的单色光组成的。
广义的说,具有周期性的空间结构或光学性能(如透射率、折射率)的衍射屏,统称光栅。光栅的种类很多,有透射光栅和反射光栅,有平面光栅和凹面光栅,有黑白光栅和正弦光栅,有一维光栅,二维光栅和三维光栅,等等。此次实验所使用的光栅是利用全息照相技术拍摄的全息透射光栅光栅的表面若被污染后不易清洗,使用时应特别注意[2]。
分光计是一种能精确测量角度的光学仪器,常用来测量材料的折射率、色散率、光波波长和进行光谱观测等。由于该装置比较精密,控制部件较多而且复杂,所以使用时必须严格按照一定的规则和程序进行调整,以便测量出准确的结果。
分光计主要由五个部件组成:三角底座,平行光管、望远镜、刻度圆盘和载物台。图中各调节装置的名称及作用见表1。
分光计基本结构示意图
表1 分光计各调节装置的名称和作用
代号 名称 作用
1 狭缝宽度调节螺丝 调节狭缝宽度,改变入射光宽度
2 狭缝装置
3 狭缝装置锁紧螺丝 松开时,前后拉动狭缝装置,调节平行光。调好后锁紧,用来固定狭缝装置。
4 平行光管 产生平行光
5 载物台 放置光学元件。台面下方装有三个细牙螺丝7,用来调整台面的倾斜度。松开螺丝8可升降、转动载物台。
6 夹持待测物簧片 夹持载物台上的光学元件
7 载物台调节螺丝(3只) 调节载物台台面水平
8 载物台锁紧螺丝 松开时,载物台可单独转动和升降;锁紧后,可使载物台与读数游标盘同步转动
9 望远镜 观测经光学元件作用后的光线
10 目镜装置锁紧螺丝 松开时,目镜装置可伸缩和转动(望远镜调焦);锁紧后,固定目镜装置
11 阿贝式自准目镜装置 可伸缩和转动(望远镜调焦)
12 目镜调焦手轮 调节目镜焦距,使分划板、叉丝清晰
13 望远镜光轴仰角调节螺丝 调节望远镜的俯仰角度
14 望远镜光轴水平调节螺丝 调节该螺丝,可使望远镜在水平面内转动
15 望远镜支架
16 游标盘 盘上对称设置两游标
17 游标 分成30小格,每一小格对应角度 1’
18 望远镜微调螺丝 该螺丝位于图14-1的反面。锁紧望远镜支架制动螺丝 21 后,调节螺丝18,使望远镜支架作小幅度转动
19 度盘 分为360°,最小刻度为半度(30′),小于半度则利用游标读数
20 目镜照明电源 打开该电源20,从目镜中可看到一绿斑及黑十字
21 望远镜支架制动螺丝 该螺丝位于图14-1的反面。锁紧后,只能用望远镜微调螺丝18使望远镜支架作小幅度转动
22 望远镜支架与刻度盘锁紧螺丝 锁紧后,望远镜与刻度盘同步转动
23 分光计电源插座
24 分光计三角底座 它是整个分光计的底座。底座中心有沿铅直方向的转轴套,望远镜部件整体、刻度圆盘和游标盘可分别独立绕该中心轴转动。平行光管固定在三角底座的一只脚上
25 平行光管支架
26 游标盘微调螺丝 锁紧游标盘制动螺丝27后,调节螺丝26可使游标盘作小幅度转动
27 游标盘制动螺丝 锁紧后,只能用游标盘微调螺丝26使游标盘作小幅度转动
28 平行光管光轴水平调节螺丝 调节该螺丝,可使平行光管在水平面内转动
29 平行光管光轴仰角调节螺丝 调节平行光管的俯仰角
实验原理:
图1中给出几条不同缝数缝间干涉因子的曲线.为了便于比较,纵坐标缩小了 它们有以下特点:
(1)主极强峰值的大小、位置和数目
当 ( )时, , ,但它们的比值 ,这些地方是缝间干涉因子的主极大(多缝衍射图样中出现一些新的强度极大和极小,其中那些较强的亮线叫主极大,较弱的亮线叫次极大)。 意味着衍射角满足下列条件:
(1)
(1)式说明,凡是在衍射角满足(1)式的方向上出现一个主极大,主极大的强度是单缝在该方向强度的 倍。主极强的位置与缝数N无关。主极强的最大级别|k|<d/λ。
(2)零点的位置、主极强的半角宽度和次极强的数目
当Nβ等于π的整数倍但β不是π整数倍时,sinNβ=0,sinβ≠0,这里是缝间干涉因子的零点。零点在下列位置:
sinθ=(k+m/N)λ/d (2) 其中k=0,±1,±2,…;m=1,…,N-1.
所以每个主极强之间有N-1条暗线(零点),相邻暗线间有一个次极强,故共有N-2个次极强。
半角宽度公式为: △θ=λ/Nd•cosθk。 (3)
主极强的半角宽度△θ与Nd成反比,Nd越大,△θ越小,这意味着主极强的锐度越大。反映在幕上,就是主极强亮纹越细。
上面我们只分析了缝间干涉因子的特征,实际的强度分布还要乘上单缝衍射击因子.在图1中所示 缝间干涉因子上乘以图1所示的单缝衍射因子,就得到图2[(a),(b),(c)]中所示的强度分布.从这里可以看出,乘上单缝衍射因子后得到的实际强度分布中各级说极强的大小不同,特别是刚好遇到单缝衍射因子零点的那几级主极强消失了,这现象叫做缺级.
在给定了缝的间隔d之后,主极强的位置就定下来了,这时单缝衍射因子并不改变主极强的位置和半角宽度,只改变各级主极强的强度.或者说,单缝衍射因子手作用公在影响强度在各级主极强间的分配.
如图3所示,设S为位于透镜L1物方焦面上的细长狭缝光源,G为光栅,光栅上相邻狭缝两对应之间的距离d 称为光栅常量,自L1射出的平行光垂直地照射在光栅G上。透镜L2将与光栅法线成θ角的衍射光会聚于其像方焦面上的Pθ点,由(1)式的光栅分光原理得
(3)
上式称为光栅方程.式中θ是衍射角,λ是光波波长,k是光谱级数(k=0、±1、±2…)。衍射亮条纹实际上是光源加狭缝的衍射像,是一条锐细的亮线。当k=0时,在θ=0的方向上,各种波长的亮线重叠在一起,形成明亮的零级像。对于k的其它数值,不同波长的亮线出现在不同的方向上形成光谱,此时各波长的亮线称为光谱线。而与k 的正、负两组值相对应的两组光谱,则对称地分布在零级像的两侧。因此,若光栅常量d为已知。当测定出某谱线的衍射角θ和光谱级k,则可由(1)式求出该谱线的波长λ;反之,如果波长λ是已知的。则可求出光栅常量d 。
实验进行步骤:
1.实验时分光计调节,
(1)粗调。
A,旋转目镜手轮,尽量使叉丝和绿十字清晰。
B,调节载物台,使下方的三只螺钉的外伸部分等高,使载物台平面大致与主轴垂直(目测)。
C,调整望远镜光轴俯仰调节螺钉,使望远镜光轴尽量调成水平(目测)。
粗调应达到的要求:在载物台上放一个三棱镜。当三棱镜的一个光学面与望远镜光轴接近垂直时,应可以看到反射回来的十字像,十字像一般与分划板上的交点并不重合,至此粗调完成。
(2)细调。
A,使分光计望远镜适应平行光(对无穷远调焦),望远镜、准直管主轴均垂直于仪器主轴,准直管发出平行光。
B,使望远镜对准准直管,从望远镜中观察被照亮的准直管狭缝的像,使其和叉丝的竖直线重合,固定望远镜。参照图3放置光栅,点亮目镜叉丝照明灯(移开或关闭夹缝照明灯),左右转动载物平台,看到反射的“绿十字”,调节b2或b3使“绿十字”和目镜中的调整叉丝重合。这时光栅面已垂直于入射光。
用汞灯照亮准直管的狭缝,转动望远镜观察光谱,如果左右两侧的光谱线相对于目镜中叉丝的水平线高低不等时(如图3),说明光栅的衍射面和观察面不一致,这时可调节平台上的螺钉b1使它们一致。最终使 光栅面衍射面应调节到和观测面度盘平面一致。
2. 测光栅常量d:只要测出第k可级光谱中的波长λ已知的谱线的衍射角 ,就可以根据(3)式求出d值。
(1).调节分光计按(1)步骤
(2).调节光栅位置
(3).用汞灯照亮准直管,转动望远镜到光栅的一侧,使叉丝的竖直线对准已知波长的第k级谱线的中心,记录二游标值。
(4). 将望远镜转向光栅的另一侧,使叉丝的竖直线对准已知波长的第k级谱线的中心,记录二游标值。
(5).重复第4、5步两次,得到3组数据。
3.光谱级数k由自己确定,由于光栅常量d已测出,因此只要未知波长的第k级谱线的衍射角 ,就可以求出其波长值 。
以知波长可以用汞灯光谱中的绿线( nm),也可以用钠灯光谱中二黄线 )之一。
3. 测量未知波长
(1). 用汞灯照亮准直管,转动望远镜到光栅的一侧,使叉丝的竖直线对准已知波长的第k级谱线的中心,记录二游标值。
(2).转动望远镜到光栅的一侧,使叉丝的竖直线对准以知波长的第k级谱线的中心,记录两游标值;将望远镜转向光栅的另一侧,同上测量,同一游标的两次读熟之差是衍射角 的两倍。
(3).重复第1、2步两次,得到3组数据。
实验数据:见实验数据记录表
实验数据记录表
表二 测光栅常量d实验数据
测量次序( )
1
2
3
表三 测量未知波长实验数据
测量次序( )
1
2
3
实验结果:
1.测量光栅常量
根据 ,由表二得到 的平均值
= (1)
由光栅原理 ,
因此有
又因为在此实验中 ,绿光的波线 nm,衍射角的平均值 ,因此得d的平均值
(nm) (2)
2.测量蓝紫光的波长
根据 ,由表三得到 的平均值
= (3)
由于 ,得到
又因为在此实验中 ,光栅常量 nm,衍射角的平均值 ,因此得 的平均值
(nm) (4)
参考文献:
[1],赵凯华.新概念物理教程——光学.高等教育出版社,2004
[2],进清理, 黄晓虹主编. 基础物理实验.浙江大学出版社2006
[3],杨述武主编,王定兴编. 普通物理实验(光学部分).高等教育出版社,1993
⑥ 急求大学物理演示实验后的心得!1000—2000字
和写实验报告差不多吧……
写些原理(这个可以写到500以上,一般原理都很复杂啊,叹……)然后锁用到的物理公式的分析,然后写实验步骤中的注意事项,然后是实验结果的报道和误差大致的来源,之后消除误差的方法。
写完这些绝对超过2000字!
⑦ 大学物理演示实验的目录
1 力、热学
1.1 力学
1.1.1 向心力
1.1.2 弹性碰撞
1.1.3 圆锥爬坡
1.1.4 科里奥利力
1.1.5 傅科摆
1.1.6 质心运动
1.1.7 转动定律
1.1.8 角速度合成
1.1.9 直升飞机的角动量守恒
1.1.10 角动量守恒转台
1.1.11 常平架回转仪
1.1.12 进动演示仪
1.1.13 混沌摆
1.2 空气动力学
1.2.1 气体流速与压强演示仪
1.2.2 飞机升力
1.2.3 伯努利悬浮球
1.2.4 气体涡旋演示仪
1.3 振动与波
1.3.1 旋转乔量演示仪
1.3.2 简谐振动合成仪
1.3.3 机械共振
1.3.4 音叉
1.4.5 拍频摆
1.4.6 驻波共振
1.4.7 纵驻波
1.4.8 昆特管
1.4.9 鱼洗
1.4.10 水波干涉
1.4.11 傅立叶振动合成仪
1.4.12 声波波形演示仪
1.4.13 声聚焦
1.4.14 超声雾化
1.4 热学
1.4.1 分子运动
1.4.2 伽尔顿板
1.4.3 模拟电冰箱实验装置
1.4.4 投影式相临界点状态演示仪
2 光学
2.1 几何光学
2.1.1 分光计
2.1.2 三棱镜
2.1.3 尼克尔棱镜模型
2.1.4 方解石与双折射
2.1.5 窥视无穷
2.1.6 人造火焰
2.1.7 光栅变换图
2.1.8 激光反射运动合成仪
2.1.9 反射式运动合成仪
2.1.10 海市蜃景演示仪
2.1.11 光学幻影演示仪
2.1.12 光学分形演示仪
2.1.13 普氏摆
2.1.14 光瞳实验演示仪
2.2 波动光学
2.2.1 动态多缝衍射强度实时显示仪
2.2.2 旋转式小孔衍射仪
2.2.3 散射光干涉演示仪
2.2.4 激光光纤干涉演示仪
2.2.5 台式皂膜
2.2.6 帘式皂膜
2.2.7 光栅视镜系统
2.2.8 光学仪器分辨率
2.2.9 反射白光全息图
2.2.10 透射白光全患合成图
2.3 偏振光学
2.3.1 自然光、偏振光模型
2.3.2 偏振光状态演示仪
2.3.3 旋光色散演示仪
2.3.4 偏振光干涉、应力演示仪
2.4 光学综合
2.4.1 热辐射机
2.4.2 氦氖激光器
2.4.3 看得见的激光
2.4.4 绿激光器
2.4.5 激光光学演示仪
2.4.6 红外接收演示仪
2.4.7 梦幻时钟
2.4.8 梦幻球
2.4.9 激光多普勒试验仪
2.4.10 超声光栅演示仪
2.4.11 电光调制演示仪
2.4.12 法拉第磁旋光演示仪
2.4.13 光纤和互感通讯演示仪
2.4.14 3D立体影像演示仪
2.4.15 光纤陀螺演示仪
2.4.16 夫兰克一赫兹演示仪
3 电学
3.1 静电学
3.1.1 维氏起电机
3.1.2 高压电源
3.1.3 指针验电器
3.1.4 静电摆球
3.1.5 静电除尘
3.1.6 静电跳球
3.1.7 静电植绒
3.1.8 雅格布天梯
3.1.9 低气压下辉光放电
3.1.10 辉光球、辉光盘
3.1.11 电子束偏转
3.1.12 库仑扭秤
3.2 导体与电介质
3.2.1 静电感应盘
3.2.2 卡文迪许球
3.2.3 导体静电荷接曲率分布
3.2.4 尖端放电
3.2.5 电风轮、电风转筒
3.2.6 避雷针
3.2.7 静电屏蔽
3.2.8 高压带电作业
3.2.9 电介质极化
3.2.10 电介质对电容影响
3.2.11 PGM数字小电容测试仪
3.2.12 绝缘体转换为导体
3.3 电学综合
3.3.1 手触式电池
3.3.2 压电效应
3.3.3 基尔霍夫定律
3.3.4 RLC电路串并联谐振
……
4 磁学
参考文献