大学物理实验报告答案解析大全(实验数据)

大学物理实验报告答案解析大全(实验数据)

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1、大学物理实验报告答案大全(实验数据及思考题答案全包括)伏安法测电阻实验目的(1)利用伏安法测电阻。(2)验证欧姆定律。(3)学会间接测量量不确定度的计算;进一步掌握有效数字的概念。实验方法原理根据欧姆定律,R=UI,如测得U和I则可计算出R。值得注意的是,本实验待测电阻有两只,一个阻值相对较大,一个较小,因此测量时必须采用安培表内接和外接两个方式,以减小测量误差。实验装置待测电阻两只,0~5mA电流表1只,0-5V电压表1只,0~50mA电流表1只,0~10V电压表一只,滑线变阻器1只,DF1730SB3A稳压源1台。实验步骤本实验为简单设计性实验,实验线路、数据记录表格和具体

2、实验步骤应由学生自行设计。必要时,可提示学生参照第2章中的第2.4一节的有关内容。分压电路是必须要使用的,并作具体提示。(1)根据相应的电路图对电阻进行测量,记录U值和I值。对每一个电阻测量3次。(2)计算各次测量结果。如多次测量值相差不大,可取其平均值作为测量结果。(3)如果同一电阻多次测量结果相差很大,应分析原因并重新测量。数据处理(1)由∆U=Umax×1.5%,得到∆U1=0.15V,∆U2=0.075V;(2)由∆I=Imax×1.5%,得到∆I1=0.075mA,∆I2=0.75mA;(3)再由uR=R(3V)+(3I),求得uR1=9×101Ω,uR2=

3、1Ω;(4)结果表示R1=(2.92±0.09)×103Ω,R2=(44±1)Ω光栅衍射实验目的(1)了解分光计的原理和构造。(2)学会分光计的调节和使用方法。(3)观测汞灯在可见光范围内几条光谱线的波长实验方法原理测量次数123U1/V5.46.98.5I1/mA2.002.603.20R1/Ω270026542656测量次数123U2/V2.082.222.50I2/mA38.042.047.0R2/Ω54.752.953.2∆U2∆I2若以单色平行光垂直照射在光栅面上,按照光栅衍射理论,衍射光谱中明条纹的位置由下式决定:(a+b)sinψk=dsinψk=±kλ如果人射光不是单

4、色,则由上式可以看出,光的波长不同,其衍射角也各不相同,于是复色光将被分解,而在中央k=0、ψ=0处,各色光仍重叠在一起,形成中央明条纹。在中央明条纹两侧对称地分布着k=1,2,3,…级光谱,各级光谱线都按波长大小的顺序依次排列成一组彩色谱线,这样就把复色光分解为单色光。如果已知光栅常数,用分光计测出k级光谱中某一明条纹的衍射角ψ,即可算出该明条纹所对应的单色光的波长λ。实验步骤(1)调整分光计的工作状态,使其满足测量条件。(2)利用光栅衍射测量汞灯在可见光范围内几条谱线的波长。①由于衍射光谱在中央明条纹两侧对称地分布,为了提高测量的准确度,测量第k级光谱时,应测出+k级和-k级光谱线的

5、位置,两位置的差值之半即为实验时k取1。②为了减少分光计刻度盘的偏心误差,测量每条光谱线时,刻度盘上的两个游标都要读数,然后取其平均值(角游标的读数方法与游标卡尺的读数方法基本一致)。③为了使十字丝对准光谱线,可以使用望远镜微调螺钉12来对准。④测量时,可将望远镜置最右端,从-l级到+1级依次测量,以免漏测数据。数据处理(1)与公认值比较计算出各条谱线的相对误λ0为公认值。(2)计算出紫色谱线波长的不确定度差ë−ëxë0其中u(λ)=⎡∂((a+b)sinϕ)⎢⎣2⎤u(ϕ)⎥=(a+b)

6、cosϕ

7、u(ϕ)⎦=1600×cos15.092�×ð60×180=0.467

8、nm;U=2×u(λ)=0.9nm最后结果为:λ=(433.9±0.9)nm1.当用钠光(波长λ=589.0nm)垂直入射到1mm内有500条刻痕的平面透射光栅上时,试问最多能看到第几级光谱?并请说明理由。答:由(a+b)sinφ=kλ∵φ最大为90º-6-9-6得k={(a+b)/λ}sinφ所以sinφ=1-9最多只能看到三级光谱。2.当狭缝太宽、太窄时将会出现什么现象?为什么?答:狭缝太宽,则分辨本领将下降,如两条黄色光谱线分不开。狭缝太窄,透光太少,光线太弱,视场太暗不利于测量。3.为什么采用左右两个游标读数?左右游标在安装位置上有何要求?答:采用左右游标读数是为了消

9、除偏心差,安装时左右应差180º。谱线游标左1级(k=-1)右1级(k=+1)φλ/nmλ0/nmE黄l(明)左102°45′62°13′20.258°577.1579.00.33%右282°48′242°18′黄2(明)左102°40′62°20′20.158°574.4577.90.45%右282°42′242°24′绿(明)左101°31′63°29′19.025°543.3546.10.51%右281°34′243°30′紫

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