近代物理实验思考题答案

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1、一、夫兰克一赫兹实验1解释曲线Ip-V（；2形成的原因答；充汞的夫兰克-赫兹管，其阴极《被灯丝〃加热，发射电子。电子在《和栅极G之间被加速电压—G加速而获得能量，并与汞原了碰揷，栅极与板极/Z间加反向拒斥电压匕必，只有穿过栅极后仍有较大动能的电子，才能克服拒斥电场作用，到达板极形成板流4。2实验中，取不同的减速电压也时，曲线IP-VC2应有何变化？为什么？答；减速电压增人时，在相同的条件下到达极板的电了所需的动能就越人，一些在较小的拒斥电压下能到达极板的电子在拒斥电压升高后就不能到达极板了。总的来说到达极板的电了数减小，因此极板电流减小。3实验中,取不同的

2、灯丝电压W时,曲线1P-VC2应有何变化？为什么?答；灯丝电压变大导致灯丝实际功率变大，灯丝的温度升高,从而在其他参数不变得情况下，单位吋间到达极板的电子数增加，从而极板电流增大。灯丝电压不能过高或过低。因为灯丝电压的高低，确定了阴极的工作温度，按照热电子发射的规律，影响阴极热电了的发射能力。灯丝电位低，阴极的发射电子的能力减小，使得在碰撞区与汞原子相碰撞的电子减少，从而使板极A所检测到的电流减小，给检测带来困难，从而致^lA-UGKIlli线的分辨率下降；灯丝电压高，按照上而的分析，灯丝电压的提高能提高电流的分辨率。但灯丝电压高，致使阴极的热电子发射能力

3、增加，同时电子的初速增大，引起逃逸电子增多，和邻峰、谷值的差值却减小了。二、塞曼效应1、什么叫塞曼效应，磁场为何可使谱线分裂？答；若光源放在足够强的磁场屮时，原来的一条光谱线分裂成几条光谱线，分裂的谱线成分是偏振的，分裂的条数随能级的类别而不同。后人称此现象为塞曼效应。原子中电子的轨道磁矩和口旋磁矩合成为原子的总磁矩。总磁矩在磁场中受到力矩的作用而绕磁场方向旋进从而可以使谱线分离2、叙述各光学器件在实验屮各起什么作用？答;略3、如何判断F-P标准具已调好？答;实验时当眼睛上下左右移动时候，圆环无吞叶现彖时说明F-P标准具的两反射面平行了。4、实验中如何观察

4、和鉴别塞曼分裂谱线中的兀成分和。成分？如何观察和分辨。成分中的左旋和右旋偏振光？答；沿着磁场方向观测时，二+1为右旋圆偏振光，二-1时为左旋偏振光。在实验中,+"成分经四分Z—玻片后，当偏振片透振方向在一、三彖限时才对观察到，因此为相位差为2龙的线偏振光，所以+"成分为右旋偏振光。同理可得成分为左旋偏振光。三、核磁共振1、什么叫核磁共振？答;白旋不为零的粒子，如电子和质子，具冇白旋磁矩。如果我们把这样的粒子放入稳恒的外磁场小，粒子的磁矩就会和外磁场相互作用使粒子的能级产生分裂，分裂若发生在原子核上则我们称为，核磁共振。2、观测NMR吸收信号吋要提供哪几种磁

5、场？各起什么作用？各有什么要求？答两种。第一种恒磁场B0使核自旋与之相互作用核能级发牛塞曼分裂分裂为两个能级笫二种垂直于B0的B1使原子核吸收能量从低能级跃迁到高能级发牛核磁共振。共振条件足条件003、MR稳态吸收冇哪两个物理过程？实验中怎样才能避免饱和现象出现？答；需要稳态吸收和弛豫两个过程。4、怎样利丿IJ核磁共振测量回磁比和磁场强度？答；有共振条件心=(邑匚如)竝,即0()=广仇测出0)带入就可求出回磁比将理论的回h磁比带入就可求出磁场。四、电子顺磁共振1电子顺磁共振的原理是什么？答；将原子磁矩不为零的顺磁物质證于外磁场中，则原了磁矩与外磁场相互作用

6、能为E=-Pj•Bq=-pihB()(4)那么，相邻磁差AE=(5)如來垂直于外磁场Bo的方向上加一振幅值很小的交变磁场2BiCos

7、进行计算。2为什么不挑选带质量很人的油滴测量？3,如果电容器两极板不水平，即极板间电场方向•重力场方向不平行，这对测屋结果有何影响？七、傅立叶分解与合成1、写出方波和三角波的傅里叶分解式。4/?111答；方波f(t)=—(sincotH—sin3cotH—sinScotH—sin^1cot+)龙35712n-三角波/(/)=鑿(sin血-Asin3m+Asin5必——sin7血+兀2325272sin(2/?-)a)t(2/i-l)22、实验中使用什么电路对方波或三角波进行频谱分解？答；用串联谐振电路作为选频电路，对方波或三角波进行频谱分解。3、将lK

8、Hz,3KHz,5KHz,7KHz四组正弦波的初相位和振幅调节到什