近代物理实验内容及思考题

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时间:2018-07-15

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1、近代物理实验内容及思考题第一轮实验项目:一、夫兰克—赫兹实验实验内容:1、仪器的安装调试。2、逐点手动测量激发电位:在同一张坐标纸上作出Ip~VG2曲线,由曲线确定出各极值电位值。求出氩原子第一激发态电位和测量误差。3、自动测量激发电位:在示波器上调出Ip~VG2曲线,直接读出氩原子第一激发态电位值。4、示波器观察分别改变减速电压Vp和灯丝电压Vf曲线Ip-VG2应有何变化。课后思考题:1、解释曲线Ip-VG2形成的原因。2、实验中,取不同的减速电压Vp时,曲线Ip-VG2应有何变化?为什么?3、实验中,取不同的灯丝电压Vf时,曲线Ip-VG2应有何变化

2、?为什么?二、塞曼效应实验内容:1、调整光路,从测量望远镜中可观察到清晰明亮的一组同心干涉圆环。2、接通电磁铁稳流电源,缓慢地增大磁场B,从测量望远镜中可观察到细锐的干涉圆环逐渐变粗,然后发生分裂。旋转偏振片为00、450、900各不同位置时,观察偏振性质不同的成分和成分。3、选定干涉级K和K-1的位置,测量干涉圆环直径,用特斯拉计测出磁场B,根据下式求出电子的比荷(e/m)值。(标准值=1.761011C/kg)(式中d=5mm)4、观察沿磁场方向的塞曼分裂,将电磁铁旋转900,并抽出铁芯,放上1/4波片与偏振片,以区分左旋和右旋偏振光。课后思考题:1

3、、什么叫塞曼效应,磁场为何可使谱线分裂?2、叙述各光学器件在实验中各起什么作用?3、如何判断F-P标准具已调好?4、实验中如何观察和鉴别塞曼分裂谱线中的π成分和σ成分?如何观察和分辨σ成分中的左旋和右旋偏振光?三、核磁共振实验内容:1、观察氢核1H的NMR现象(1)分别改变不同实验条件(射频场强度、扫场电压、样品在磁极间的位置)观察吸收信号的变化;(2)比较掺入顺磁物质浓度不同的水样品,观察吸收信号的差别。2、通过测量产生共振现象的射频场频率和磁场强度大小,根据公式计算回磁比γ。第4页共4页3、通过测量产生共振现象的射频场频率,根据公式计算磁场强度大小,

4、并与实际测量值相比较。课后思考题:1、什么叫核磁共振?2、观测NMR吸收信号时要提供哪几种磁场?各起什么作用?各有什么要求?3、NMR稳态吸收有哪两个物理过程?实验中怎样才能避免饱和现象出现?4、怎样利用核磁共振测量回磁比和磁场强度?四、电子顺磁共振实验内容:1、仪器的调试。2、观察共振吸收信号波形和色散波形。3、用特斯拉计测量磁场磁感应强度,根据公式计算旋磁比,根据从而计算出朗德因子g值。课后思考题:1、电子顺磁共振的原理是什么?2、微波段电子顺磁共振的主要装置有哪些?各起什么作用?五、用光栅光谱仪测钠光光谱实验内容:1、光谱仪的熟悉和调试。2、观察钠

5、原子光谱并打印测得的图象将光谱仪电压调到500V左右,可见的光谱为589.0nm、589.6nm。课后思考题:解释光谱的物理意义,以及从形状上区别光谱的种类。第二轮实验项目:六、密立根油滴实验实验内容:1、调节仪器。2、练习控制油滴和测量。3、正式测量,喷入油雾后,通过加减电压,选择出一中意油滴,该油滴经几次受控上下运动,待其它油滴消失后进行测量。静态测量法测量油滴带电量:至少选择三个油滴进行测量,每个油滴至少测量五次。课后思考题:1、加上电压后,油滴可能出现哪些运动?请分别说明原因。2、为什么不挑选带质量很大的油滴测量?3、如果电容器两极板不水平,即极

6、板间电场方向与重力场方向不平行,这对测量结果有何影响?七、傅立叶分解与合成实验内容:第4页共4页A、方波的傅立叶分解1、求RLC串联电路对1KHz,3KHz,5KHz正弦波谐振时的电容值C1、C3、C5,并与理论值进行比较。2、将1KHz方波进行频谱分解,测量基波和n阶谐波的相对振幅和相对相位。B、傅立叶级数合成1、用李萨如图形反复调节各组移相器1KHz、3KHz、5KHz、7KHz正弦波同位相。2、调节1KHz、3KHz、5KHz、7KHz正弦波振幅比为。3、将1KHz、3KHz、5KHz、7KHz正弦波逐次输入加法器,观察合成波形变化,最好可看到近似

7、方波图形。课后思考题:1、写出方波和三角波的傅里叶分解式。2、实验中使用什么电路对方波或三角波进行频谱分解?3、将1KHz,3KHz,5KHz,7KHz四组正弦波的初相位和振幅调节到什么条件输入到加法器叠加后,可以分别合成出方波波形?八、光拍法测量光速实验内容:1、调节光速测定仪底脚螺丝,使仪器处于水平状态。2、连接线路,接通激光电源,调节电流至5mA,接通12V直流稳压电源,预热15分钟后,使它们处于稳定工作状态。3、调节高频信号源的输出频率使衍射光最强。4、调整光路。接通斩光器,调节光电二极管前的透镜,改变入射到光敏面上的光强大小,使近程光束和远程光

8、束的幅值相等。5、缓慢移动导轨上装有正交反射镜的滑块11,改变远程光束的光程,使

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