13级物理、材料专业普通物理实验教材(曾育锋2014-09)

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1、普通物理实验13级物理、材料专业用华南师范大学物理实验教学示范中心普通物理实验室编2014.865目录光学实验基础知识……………………………………………………………………………4实验1、冷却法测金属的比热容……………………………………………………………11实验2、共振法测量固体材料的杨氏模量……………………………………………………16实验3、霍尔效应的研究………………………………………………………………………21实验4、RLC串联电路的暂态过程研究………………………………………………………28实验5、

2、薄透镜焦距的测定……………………………………………………………………32实验6、用菲涅耳双棱镜测波长………………………………………………………………37实验7、分光计的调节及棱镜折射率的测定…………………………………………………40实验8、用透射光栅测光波波长栅……………………………………………………………45实验9、迈克尔逊干涉仪的调整及使用………………………………………………………47实验10、偏振光………………………………………………………………………………52实验11、等厚干涉……………………

3、………………………………………………………59实验12、单色仪的定标………………………………………………………………………6365普通物理实验物理实验可分三个环节：1）课前预习，写预习报告。2）课堂实验，要求亲自动手，认真操作，详细记录。3）课后进行数据处理，完成实验报告。其中：预习报告的要求：1）实验目的、主要公式、主要线路图或光路图。（若此部分要作为正式报告的，则要按正式报告的要求来写）2）画好原始数据表格，单独用一张纸。实验报告内容：（要用统一的实验报告纸做）1)实验题目；2)实验目的；3)实验

4、原理：主要公式和主要光路图、电路图或示意图，简单扼要的文字叙述；4)主要实验仪器名称、规格、编号5)实验步骤：写主要的，要求简明扼要；6)数据处理、作图（要用作图纸）、误差分析。要保留计算过程，以便检查；7)结论：要写清楚，不要淹没在处理数据的过程中；8)思考题、讨论、分析或心得体会；9)附：原始数据记录。（后面附上预习报告）65光学实验基础知识由于人的视力有限，在观察或测量远处物体或近处微小物体时，需使用助视光学仪器使被测物体的像对眼睛成较大的张角，以弥补视力的局限性．构成光学仪器的主要元件有透镜、

5、反射镜、棱镜、光栅和光阑等，这些元件按不同方式的组合构成了不同的光学系统．在大学物理实验中，常用的有测微目镜、读数显微镜及分光计等．下面介绍测微目镜和读数显微镜的基本结构、调节和读数方法，然后介绍大学物理实验中常用的光源．1测微目镜①测微目镜的结构测微目镜是一种光学精密测量仪器，一般作为光学仪器的附件，如在读数显微镜、调焦望远镜、测微准直管等都可使用，也可作为测长仪器单独使用．它主要用来测量由光学系统所成实像的大小．本节以实验室常用的MCU-15型测微目镜为例进行说明．(1)MCU-15型测微目镜的技

6、术参数放大倍数：15X，测微鼓轮分度值：0.01mm，测量范围：0-8mm．(2)MCU-15型测微目镜的结构图1测微目镜实物图和读数abMCU-15型测微目镜的实物图如图1a所示，目镜视场中观察到的竖直双线和十字叉丝如图1b所示，内部结构如图2所示．其中2玻璃板(分划尺)是固定在目镜焦平面内侧附近的刻线玻璃标尺，其分度值为1mm，量程为8mm；3分度板由玻璃制成的可动分划板，其上刻有竖直双线和十字叉丝，它与标尺相距仅0.1mm．当调好焦时，在目镜中可观察到玻璃尺上放大的刻线像以及与其相叠的竖直双线和

7、十字叉丝，如图1b所示．分划板的框架与由读数鼓轮带动的丝杆通过弹簧相连．当读数鼓轮转动时，丝杆推动分划板沿导轨垂直于光轴移动，读数鼓轮每转一圈，竖直双线和十字叉丝移动1mm．由于鼓轮轮周上均匀刻有100条等间距刻度线，因此，鼓轮每转过一小格，叉丝相应地移动0.01mm．0.01mm是测微目镜的分度值．测微目镜的读数为分划尺上的数值加上读数鼓轮的读数得到．如图1b中分划尺上的读数为3mm，鼓轮上的读数为48.0×0.01=0.480mm，总读数为3.480mm．65图2测微目镜内部结构1复合目镜2玻璃板

8、（标尺）3分划板4传动测微螺旋5读数鼓轮6防尘玻璃7接头装置②测微目镜的调节方法使用时先调节目镜，使测量准线（叉丝）在视场中清晰可见，再调节整个测微目镜与待测物之间的距离，直到从目镜中观察到待测物的像清晰，并使叉丝像与待测物的像无视差．③测微目镜使用注意事项(1)虽然分划尺量程为0-8mm，但测量时尽量在1-7mm范围内进行，避免竖丝或叉丝交点超出毫米尺刻线之外．这样做是为了保护测微装置的准确度．(2)由于分划板的移动是靠测微螺旋丝杆的推动，为了防止回程