大学物理演示实验.doc

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1、1.超导磁悬浮操作方法1.首先将小车下面垫上一8mm左右的硬纸板放在磁性导轨上。要让再将液氮倒入小车容器中,大约过三分钟，撤下硬纸板。2.小车悬浮在空中,给其一个驱动力,机车就会沿着磁性导轨运动。3.打开驱动力的开关（可变向）,让机车每圈的运动都受到一个驱动力的作用,这样可是机车持续的运动下去。注意事项：1.液氮的温度是零下近200摄氏度，操作者及观看者要注意不要触及液氮，操作时一定要带手套，使用镊子。2.超导块的冷却要均匀，全面，最好全部浸入液氮中，否则机车的运动将会不稳定。原理提示：超导体的磁性与导体不同，进入超导态后置于外磁场中时，它内部产生

2、磁化强度与外磁场完全抵消，磁力线完全被排斥在超导体外面，从而内部的磁感应强度为零，这就是超导体的完全抗磁性，即迈斯纳效应。完全抗磁性会产生磁悬浮现象。实验中，当超导块经冷却达到超导态后靠近磁性导轨时，磁力线进入超导体表面并形成很大的磁通密度梯度，感应出高临界电流，从而超导块对轨道产生排斥，排斥力克服超导体重力使其悬浮。磁性导轨用铷铁硼磁块铺设在钢板上制成，两边N型轨道起磁约束作用，保证超导块在轨道上运动。2.光栅透视系统操作方法打开灯光电源，把观察镜对准灯源中心，透过观察镜观察不同光源的光谱。注意事项不要频繁的开关灯源，因灯管的寿命和开灯的次数有关

3、。原理提示根据光栅方程，如果是复色光入射，则由于各成分色光的不同。除中央零级条纹外，各成分色光的其它同级明条纹将在不同的衍射角出现。同级的不同颜色的明条纹将按波长顺序排列成光栅光谱，这就是光栅的分光作用。如果入射复色光中只包含若干个波长成分，则光栅光谱由若干条不同颜色的细亮谱线组成。本实验中使用介质膜光栅，很好的观察了氦、汞及白光的光谱。3.光学幻影原理提示凹面镜成虚像的原理，观察者所看到的图像是在仪器的后部凹面镜中所成的虚像，因在凹面镜的前方焦点上有一个倒悬的可以转动的物体，观察者看到的图像就是这个物体的虚像。操作方法1.打开电源即可。2.观察时

4、，观察者应站在正对着仪器有一定距离的位置。4.偏振光干涉演示仪操作方法1.观察仪器内的图形，都是无色透明的元件。2.打开光源，这时立即观察到偏振光干涉条纹。3.旋转面板上的旋钮，观察视场中的色彩变化。4.把透明U型元件从窗口放进，观察不到异常，用力握U型元件，这时在元件上出现彩色条纹，呈现疏密分布。条纹密集的地方是应力比较大的地方，反之是应力较小处，此即光测弹性。注意事项取放玻璃片要小心轻放，注意安全原理提示在仪器内的透光材料是由里到外用不同层数的薄膜拼制而成的图案，薄膜内部的残余应力分布均匀。光弹材料制成的三角板和曲线板，内部存在着非均匀分布的残

5、余应力。线偏振光通过这些模型后产生应力双折射，分成有一定相差且振动方向互相垂直的两束光，这束光的传播方向是同向的，这两束光通过最外层的偏振片后成为相干光，发生偏振光干涉。对于不同层数的薄膜拼制而成的图案，由于应力均匀，双折射产生的光程差由厚度决定，各波长的光干涉后的强度均随厚度而变，故而合成后呈现与层数分布对应的色彩图案。对于三角板和曲线板，由于厚度均匀，双折射产生的光程差主要与应力有关，各波长的光干涉后的强度随应力分布而变，则合成后呈现与应力分布对应的不规则彩色条纹。转动外层偏振片，即改变两偏振片的偏振化方向夹角，也会影响各波长的光干涉后的强度，

6、使图案颜色发生变化。利用偏振光的干涉，可以考察透明元件是否受到应力以及应力的分布情况。这称为光测弹性。5.普氏摆操作方法1.拉开摆球，使其在两排金属杆之间的一个平面内摆动；2.站在普氏摆正前方即垂至于摆动面的位置观察球摆动的轨迹；3.戴上光衰减镜再观察摆球的轨迹，会发现球按椭圆轨迹运动；4.将光衰减镜反转180度，再观察摆球运动轨迹的变化。原理提示我们之所以能够看到立体的景物，是因为双眼可以各自独立看东西，两眼有间距，造成左眼与右眼图像的差异称为视差，人类的大脑很巧妙地将两眼的图像融合，产生出有空间感的立体视觉效果在大脑中。在这个实验中，所用的光衰

7、减镜引起相位延迟，使分别进入两只眼睛的物光产生光程差，从而感觉出物体的立体感。6.台式皂膜操作方法1.配制的溶成份是：洗洁精和甘油。2.先把仪器上的照明灯打开，再将横梁各种造型浸入皂液，提起来观察不同的皂膜形状，在照明灯下观察薄膜干涉条纹。原理提示皂膜实验同时演示了液体表面张力、薄膜干涉现象及能量最底原理。“表面张力”即液体表面的分子由于受到液体内部分子的吸引力而使液体表面尽可能收缩的一种力。由于表面张力的作用，形成皂膜，而不同形状的模型拉出不同的形状的皂膜，则体现能量最底原理，即：在这种形状下，皂膜面积最小，能量最低。在白光照射下，呈现出彩色的干

8、涉条纹。当肥皂液慢慢向下流时，皂膜变得上薄下厚，形成劈尖干涉，可以看到彩色的条纹带逐渐由窄变宽。7.雅格布天梯演示实验【实