物理实验思考题答案
光学实验思考题集
一、 薄透镜焦距的测定
⒈远方物体经透镜成像的像距为什么可视为焦距？ 答：根据高斯公式v f u f '+＝1，有其空气中的表达式为'111f
v u =+-，对于远方的物体有u ＝－∞，代入上式得f ′＝v ，即像距为焦距。
⒉如何把几个光学元件调至等高共轴？粗调和细调应怎样进行？
答：对于几个放在光具座上的光学元件，一般先粗调后细调将它们调至共轴等高。 ⑴ 粗调
将光学元件依次放在光具座上，使它们靠拢，用眼睛观察各光学元件是否共轴等高。可分别调整：
1) 等高。升降各光学元件支架，使各光学元件中心在同一高度。
2) 共轴。调整各光学元件支架底座的位移调节螺丝，使支架位于光具座中心轴线上，再调各光学元件表面与光具座轴线垂直。
⑵细调（根据光学规律调整）
利用二次成像法调节。使屏与物之间的距离大于４倍焦距，且二者的位置固定。移动透镜，使屏上先后出现清晰的大、小像，调节透镜或物，使透镜在屏上成的大、小像在同一条直线上，并且其中心重合。
⒊能用什么方法辨别出透镜的正负？
答：方法一：手持透镜观察一近处物体，放大者为凸透镜，缩小者为凹透镜。方法二：将透镜放入光具座上，对箭物能成像于屏上者为凸透镜，不能成像于屏上者为凹透镜。
⒋测凹透镜焦距的实验成像条件是什么？两种测量方法的要领是什么？
答： 一是要光线近轴，这可通过在透镜前加一光阑档去边缘光线和调节共轴等高来实现；二是由于凹透镜为虚焦点，要测其焦距，必须借助凸透镜作为辅助透镜来实现。
物距像距法测凹透镜的要领是固定箭物，先放凸透镜于光路中，移动辅助凸透镜与光屏，使箭物在光屏上成缩小的像（不应太小）后固定凸透镜，记下像的坐标位置（P ）；再放凹透镜于光路中，并移动光屏和凹透镜，成像后固定凹透镜（O 2），并记下像的坐标位置（P ′）；此时O 2P ＝u ，O 2P ′＝v 。
用自准法测凹透镜焦距的要领是固定箭物，取凸透镜与箭物间距略小于两倍凸透镜的焦距后固定凸透镜（O 1），记下像的坐标位置（P ）；再放凹透镜和平面镜于
O 1P 之间，移动凹透镜，看到箭物平面上成清晰倒立实像时，记下凹透镜的坐标位
置（O 2），则有f 2 ＝O 2P 。
⒌共轭法测凸透镜焦距时，二次成像的条件是什么？有何优点？
答：二次成像的条件是箭物与屏的距离D 必须大于4倍凸透镜的焦距。用这种方法测量焦距，避免了测量物距、像距时估计光心位置不准所带来的误差，在理论上比较准确。
6．如何用自准成像法调平行光？其要领是什么？
答：固定箭物和平面镜，移动箭物与平面镜之间的凸透镜，使其成清晰倒立实像于箭物平面上。此时，箭物发出的光经凸透镜后为平行光。其要领是箭物与平面
镜间距要大于凸透镜焦距。
7．不同物距的物体经凸透镜成像时，像的清晰区大小是否相同？
答：不相同。原因有二：一是不同区间的物其成像区间范围不相同，二是由于近轴光线条件不能满足，致使存在色像差。
8．用自准法测凸透镜焦距时，透镜光心偏离底座中心坐标时，应如何解决？
答：由于透镜的光心不一定在底座刻线的平面内，所测结果可能偏大或偏小，要消除这一系统误差，可将透镜反转180°,再测量一次，然后取其平均值。
9．分析测焦距时存在误差的主要原因。
答：①共轴等高调节不好；②成像清晰范围找得不准；③由于箭物所放位置不能测量或箭物倾斜没进行修正。
10．没有接收屏就看不到实像，这种说法正确吗？
答：不正确。对于透镜，只要在它成像的范围内，用眼睛对着光线都能看到实像。
11．本实验介绍的几种测量凸透镜的方法，哪一种方法比较好？为什么？
答：从道理上说位移法比较好，因为这种方法把焦距的测量归结于可以精确测量的量D和d的测量，避免了确定凸透镜光心位置不准带来的困难。
12．利用自准直法测凸透镜的焦距时，为什么会发现透镜能在两个不同位置，使 1 字孔屏上出现清晰的像？
答：这是因为除了自准直法产生的哪个像外，凸透镜背对1字孔的那个凹面能象凹面反射镜那样成一个倒立的实像，只是这个像距比凸透镜的焦距小。
13．物距不同时，像的清晰范围是否相同？
答：是不相同的。按近轴光学的分析，物距越大，像的清晰范围越大。
14．在测凸透镜焦距时，可以用测得的多组u 、v 值，以u /v （即像的放大率）作纵轴，以u作横轴，画出实验图线。试问这条实验图线具有什么形状?怎样
从这条图线求出焦距f?
答：由焦距计算公式：1/u+1/v=1/f整理后得：u/v=u/f-1。以u为横坐标，u/v为纵坐标作图为一直线，其斜率为1/f，进而可求得焦距。
15.在透镜焦距测定过程中，有时没有看到1 字像，而看到灯丝的像，这是为什么？
答：这是因为平行光没有完全调节好原因。
16．如何直接判断凸透镜和凹透镜？
答：观察光线经过这两类透镜折射以后是否能会聚于一点。用手拿着透镜观察桌面上的字，如相同的高度，字放大的这块是凸透镜，字缩小的这块是凹透鏡。
17．凸透镜、凹透镜的定义及性质？
答；中間厚邊緣薄的叫凸透鏡，中間薄边緣厚的叫凹透鏡。凸透鏡會令光线聚焦，令影像放大。凹透鏡会令光线发散開，令影像縮小。
18．测量凸透镜及凹透镜除书上的几种方法，还有其他方法吗？
答：测量凸透镜及凹透镜除书上有成像公式法、位移法、自准直法、辅助透镜法和视差法。
19．公式法测凹透镜焦距时，凹透镜的位置如何放置？
答：因为凹透镜不能成实象，所以要借助凸透镜来成象，凹透镜的位置应放在凸透镜第一次成象位置的后面、平面镜的前面。
20．公式法、位移法测透镜焦距时，加圆孔光阑时象如何变化，为什么？
答：公式法、位移法测透镜焦距时，加圆孔光阑时象变得清晰。主要是把杂光去掉，使远轴光线变成近轴光线。
21．测量透镜焦距，选择放大的像还是缩小的像比较准确，为什么？
答：测量透镜焦距，选择缩小的像比较准确，容易观察它的清晰度。如果在测凹透镜焦距时，如第一次就成一个大的象，然后再放上凹透镜，经发散象会更大，一象会不清晰，二会超出视场范围。
22．加圆孔光阑后，选择较远的像还是较近的像比较准确，为什么？
答：加圆孔光阑后，选择较近的像比较准确，因为加上圆孔光阑后，光的能量会减少，如距离较远的话，由于光能的不足而影响象的清晰度。
23．自准直法则透镜焦距时，为什么不加圆孔光阑？
答：自准直法则透镜焦距时，光经过平面镜反射路径长，光的能量要损耗，为了保证能量所以不加圆孔光阑。
24．如何测量凸透镜的曲率半径及折射率？
答：用牛顿环放在读数显微镜上，测出它第K级的直径D，代入公式算出它的曲率半径及折射率。
25．测量时将透镜转过180°，测量结果如何？为什么？
答：测量时将透镜转过180°，测量结果是相同的，因为这是在同一个介质空气中。26．如何调节光具座上光学仪器的共轴？
答：（1）粗调：用眼镜观察，使光具座上各元件等高，互相之间平行，中心在一条直线上。
（2）细调：利用位移法进一步调节各元件的共轴，移动凸透镜使两次在白屏所成的一个放大的像和一个缩小的像的中心重合。
二、光具组基点的测定
1. 为什么加上圆光阑时，象看起来清晰？
答：把杂光去掉，主要使远轴光线变成近轴光线，象看就起来清晰。
三、分光计的调节及棱镜玻璃折射率的测定
1．分光计的读数装置为什么要有两个读数窗?在测量角度时，读数应注意什么
答：为了消除望远镜（即游标）和载物台（即度盘）得转动轴与中心轴不重和即偏心对测量的影响，在度盘一条直径的两端各安装一个游标，读数时，通过观察窗上部的放大镜观察刻度尺，分别对两个游标读数。
2．分光计的度尺根据游标原理刻成，在用分光计测量前是否需记下零读数（零差）?为什么?
答：在用分光计测量前不需要记下零读数（零差），因为用分光计测角度实际上是测定处于与度盘平面平行的平面内，且通过中心轴的两束平行光束的夹角。
3．为什么用平面镜调节分光计平台时，要调相互垂直二次？
答：因为一条直线不能确定一个平面，两条相交直线才能确定一个平面。所以要调相互垂直二次。
4．在测三棱镜最小偏向角时，有时无论哪个方向转都没有最小偏向角，这是为什么？
也可能转动三棱镜谱线（出射光线）没有动，这又是为什么？
答：三棱镜的位置没有放好，光路没有调整好，三棱镜的磨砂面朝那个方向没定位正确，无论哪个方向转都没有最小偏向角。
5．测最小偏向角时，入射角、出射角关系如何？入射光线、出射光线关系如何？三棱镜中的光线方向如何？
答：在测最小偏向角时，入射角和出射角相等，入射光线和出射光线在底边的两侧，并对称，三棱镜中的光线方向
6．阿贝折射率仪是根据什么原理制成的？
答：阿贝折射率仪是根据全反射原理制成的。它有两种工作方式，即透射式和反射式。7．阿贝折射率仪是根据什么原理制成的？
答：阿贝折射率仪是根据全反射原理制成的。它有两种工作方式，即透射式和反射式。
4 棱镜色散的研究
1．分光计实际调节的是哪三个面共面？
答：（1）读数平面，（2）观察平面，（3）待测光路平面。
2．如何调节望远镜调焦无穷远？
答：（1）旋转望远镜目镜，使目镜中的十字叉丝清晰。
（2）找到反射回来的绿色叉丝象，拉伸目镜镜筒，使之清晰，并使叉丝与叉丝象无视差，然后固定目镜。
3．用平面镜调节为什么要放二个位置来调节？
答：因为一条直线不能确定一个平面，两条相交直线才能确定一个平面。所以要调相互垂直二次。
五、夫琅和费衍射的强度分布和观察
1.实验中为什么要找出中央明纹的位置？
本实验的最终目的是为了能做出光强度分布图，找出中央明纹的位置，使其极大值位于所测数据的中间位置，做出的图像才能够出现主极大和其两边的二级极大。
2.实验中为什么要保证中央明纹的光电流值不要偏小？
如果中央明纹的光电流值偏小，那么其他位置的光电流值将更小，自然光照射的光电流值给作图带来一定的麻烦，而且，做出的图效果也不好。
3．在单缝实验过程中，当缝宽b及缝到屏的间距d增大或减少时，条纹如何变化？答：b增大，条纹变密。
D增大，条纹变稀。
6菲涅耳衍射实验研究
7用双棱镜干涉测钠光波长
1．双棱镜干涉属什么方法的干涉，什么类型的干涉？
答：双棱镜干涉属于双光束干涉，是分波阵面方法的干涉
2．如何测量波长差？如何较准确测量？
答：以钠灯为光源调节干涉仪看到等倾干涉条纹，移动M1镜，使视场中心的视见度最小，记录M1的位置为d1，沿原方向继续移动M1，直至视见度又为最小，M1的位置为d2，Δd=∣d2-d1∣,
3、双棱镜干涉实验中，单缝距双棱镜的间距是否影响干涉条纹？
答：双棱镜干涉实验中，单缝距双棱镜的间距对干涉条纹会有影响。
八、用牛顿环测透镜曲率半径和用劈尖测厚度（直径）
1、为什么实验中有的学生算出的R
20-10 、R
25-15
、R
30-20
会有很大的差异？
(1) 在数暗环时计数错误或计算中带错数据都可导致此结果。
（2）在转动读数显微镜副尺时，有正转、反转交叉转动的现象。
（3）目镜中的纵丝没有压到暗环的中央，而是与暗环内切或外切。
2、为什么实验中有的学生测出的R持续偏小？
(1)读数显微镜中看到的明暗相间的条纹不清晰。
(2)把中心的暗斑数做第一环。
3、牛顿环的各环是否等宽?环的密度是否均匀?如何解释?
答：牛顿环的各环不等宽，中间宽边缘窄；环的密度也不均匀，中间密边缘稀。这是由干涉公式决定。
4、用同样的实验方法，能否测定凹透镜的曲率半径?
答：能测定凹透镜的曲率半径。
5、牛顿环干涉条纹畸变的可能原因有哪些?
答：这是由于灰尘或凸透镜和平板玻璃不规则造成的。
6．在牛顿环实验中，如何正确测量圆环的直径？
答：在牛顿环实验中，测量直径时级次K要取适当大,为了避免螺距误差,测量时显微镜要向一个方向移动,不能中途反向转动.在测量直径时, 中心应是暗点,一边是内切,另一边应是外切.调节时应注意将显微镜镜筒先下降,然后缓慢上升,以免损坏牛顿环. 7．牛顿环的干涉属于哪种方法的干涉？哪种类型的干涉？迈克尔逊干涉仪的干涉属于哪种方法的干涉？哪种类型的干涉？
答：牛顿环的干涉属于分振幅方法的干涉，是等厚干涉。迈克尔逊干涉仪的干涉利用分割光波振幅的方法的干涉，是等倾干涉。
8．牛顿环的中心明暗如何？条纹疏密如何？条纹级次高低如何？
答：牛顿环的中心是暗点，条纹中央疏，边缘密，中央低级次，边缘高级次的明暗相间的圆条纹。
9．白光照射劈尖时，干涉条纹如何？
答：白光照射劈尖时，干涉条纹将是相互平行的彩纹。
10．在调节牛顿环时，为什么不能旋紧三个调节螺丝？
答：在调节牛顿环时，如果将三个调节螺丝旋得太紧，压力太大会使两块玻璃变形，而使它们之间的接触不是点而变成了面。
11．理论上，牛顿环的中心，应该是暗纹，还是明纹？为什么？
答：牛顿环是一块平板玻璃和一块凸玻璃组成的，从理论上讲它们接触应是个点，从上面看下去中心应是暗纹，而从下面看上来中心就是明纹。
12.在调节牛顿环时，为什么不能旋紧三个调节螺丝？
答：在调节牛顿环时，如果将三个调节螺丝旋得太紧，压力太大会使两块玻璃变形，而使它们之间的接触不是点而变成了面。
13.理论上，牛顿环的中心，应该是暗纹，还是明纹？为什么？
答：牛顿环是一块平板玻璃和一块凸玻璃组成的，从理论上讲它们接触应是个点，从上面看下去中心应是暗纹，而从下面看上来中心就是明纹。
九、用透射光栅测定光波波长
1、光栅光谱和棱镜光谱有哪些不同之处?在上述两种光谱中，哪种颜色的光偏转最大?答:光栅光谱和棱镜光谱采用不同的分光器件--衍射光栅和三棱镜得到的。前者依据光栅方程 (k=0，士1，士2,...)；后者根据不同波长的光在玻璃中的折射率不同产生色散。在光栅光谱中，对于同一衍射级次k,波长越大衍射角也越大，即红光偏转最大；在棱镜光谱中，由于波长越大折射率越小，偏向角也越小，故紫光偏转最大。
2、当狭缝太宽或太窄时将会出现什么现象?为什么?
答:狭缝太宽时谱线太亮、太宽，所以会造成较大的测量误差;狭缝太窄时谱线亮度不够，甚至会造成找不到谱线。因此应该使狭缝宽窄合适。
3、入射光末垂直照射光栅所造成的后果是什么？
入射光末垂直照射光栅会给实验带来了系统误差。当光线以φ角人射光栅时，光栅公式变为(k==0,士1,+2，…)由于对正、负k级而言, φ值为一正一负，所以造成两边衍射角不相等。如果只取一侧的衍射角，代入计算，则误差较大。在本实验中，由于把正、负同级衍射角取了平均，部分地消除了由此造成的误差。在测波长时，由于入射角不变，所以进一步抵销了由此造成的误差。但是从操作技能等方面考虑，今后应尽量避免类似情况发生。
4、实验时并不要求仪器转轴过光栅面，这对测量衍射角有无影响?
答：这对测量衍射角无影响。
5、在用自准直法调整光栅方位时，可以同时看到两个一强一弱的十字反射像，它们是怎样形成的? 调整时应如何处理?
答：强的十字反射像是由光栅前表面反射的；弱的十字反射像是由光栅后表面反射的。调整时只以强的十字反射像为准。
6、缝的宽度对光谱的观测有什么影响?
答：狭缝的宽度太宽测量光谱不准确且分不出黄1和黄2光谱；狭缝的宽度太窄则狭缝的亮度又太弱，不利于测量。
7．为什么要使平行光垂直入射光栅？如何调节？
答：因为只有在平行光垂直入射光栅的情况下，才能用λθk d =sin 。分光计调整好后，把平面镜换成光栅，放置光栅时要使公共转轴在光栅平面内，左右转动平台使经光栅反射的绿色叉丝与目镜中的调整叉丝重合，同时缝像又与测量用叉丝的垂直轴重合。
8．如果平行光不垂直入射光栅，则条纹数是否改变？如要测量，则计算公式如何？如何测量？
答：如果平行光不垂直入射光栅，则零级条纹两边的条纹数将不对称，如要测量，则计算公式不能用λθk d =sin ，而要变成
分光计调整好后，把平面镜换成光栅，放置光栅时要使公共转轴在光栅平面内，左右转动平台使经光栅反射的绿色叉丝与目镜中的调整叉丝重合，同时缝像又与测量用叉丝的垂直轴重合。
9．如何调节望远镜聚焦无穷远？
答：（1）旋转望远镜目镜，使目镜中的十字叉丝清晰。
（2）找到反射回来的绿色叉丝象，拉伸目镜镜筒，使之清晰，并使叉丝与叉丝象无视差，然后固定目镜。
10．为什么说当缝像（光栅0级谱线）与十字叉丝竖直线重合时，并且光栅反射回来
的绿色叉丝与调整用叉丝重合时，平行光已经垂直入射光栅？
答：当缝像（光栅0级谱线）与十字叉丝竖直线重合时，望远镜与平行光管光轴已垂
合。光栅反射回来的绿色叉丝与调整用叉丝重合时，望远镜光轴与仪器转轴垂直，平行光已经垂直入射光栅。
十、偏振现象的观察与分析
1．平面偏振光通过1/2波片出射光的偏振态如何？
答：平面偏振光通过1/2波片出射光是圆偏振光。
2．平面偏振光通过1/4波片出射光的偏振态如何？
答：平面偏振光通过1/4波片出射光是圆偏振光。
3．圆偏振光通过1/2波片出射光的偏振态如何？
答：仍为圆偏振光。
4．圆偏振光通过1/4波片出射光的偏振态如何？
答：圆偏振光通过1/4波片出射光是平面偏振光。
5．椭圆偏振光通过1/2波片出射光的偏振态如何？
答：仍为椭圆偏振光。
6．椭圆偏振光通过1/4波片出射光的偏振态如何？
答：椭圆偏振光通过1/4波片出射光是平面偏振光。
7．自然光、平面偏振光、圆偏振光、椭圆偏振光、部分偏振光通过偏振片、并转动偏振片则出射光的光强如何变化？
答：自然光、平面偏振光、圆偏振光、椭圆偏振光、部分偏振光通过偏振片、并转动偏振片则出射光的光强无变化。
8．如何检验自然光和圆偏光？
答：用一块1/4波片可以把圆偏振光变成线偏振光，但不能把自然光变成线偏振光。
这样就可以检验自然光和圆偏光。
十一、利用光电效应测定普朗克常量
1、测量到的光电流是否完全是光电效应概念中的光电流?它还受到哪些因素的影响? 答：测量到的光电流不完全是光电效应概念中的光电流，实测光电流是实际阴极正向光电流、阳极反向光电流和反向暗电流的叠加结果。
2、你是如何减小截止电压的测量误差的?
答：我们可用实测的伏安特性曲线与横轴的交点值来代表阴极光电流的真正遏止电压，这种实测截止光电流的外加电压作理论遏止电压的方法即为交点法。在测伏安特性曲线与横轴的交点值附近的数据时，取点可取密些，以保证测量更准确。
十二、迈克耳逊干涉仪调节和使用
1、调节等倾干涉条纹时，怎样判断是否观察到了严格的等倾干涉条纹？
答：当平面镜M
1和M‘
2
完全平行时，才能观察到严格的等倾干涉条纹。这时如果眼
睛上下、左右微微移动，同心干涉圆环的大小不变，仅仅是圆心随眼睛移动而移动，并且干涉条纹反差大。这样的干涉条纹就是严格的等倾干涉条纹。
2、测量波长时应如何避免空程误差？
答：微动微调手轮，屏上条纹就应有变化，否则就存在空程误差，可用手轻推可动反射镜，消除空程误差，测量时始终连续地沿一个方向转动微调手轮。这样就可以避免空程误差。
3 是否所有的圆形条纹都是等倾干涉条纹?举例说明之。
答：不是所有的圆形条纹都是等倾干涉条纹。例如牛顿环干涉条纹就是等厚干涉条纹。
4 什么条件下迈克尔孙干涉仪产生等倾干涉 ? 根据什么现象判断干涉条纹确实是
等倾条纹 ?
答：当与M1完全平行时，迈克尔逊干涉一产生等倾干涉。当干涉条纹完全是圆形条纹时就确实时等倾干涉条纹。
5．迈克尔逊干涉仪的中心明暗如何？条纹疏密如何？条纹级次高低如何？
答：迈克尔逊干涉仪的中心是亮点，条纹分布中央疏，边缘密，中央高级次，边缘低级次的明暗相间的同心圆条纹。
6．迈克尔逊干涉仪调节时，从G1中看到三个叉丝,这是如何产生的?，
答：G1 G1中看到三个叉丝象，其中二个象是平面镜M1形成的，一个象是M2形成的。7．调节迈克尔逊干涉仪时，发现有时条纹很密；有时条纹很疏，看似直纹？这是为什么？
答：这主要是M 1/和M2之间的不平行并与它们之间的距离也有关系。
8．迈克尔逊干涉仪调节时，有时叉丝已经完全重合，但就是看不到条纹，这是为什么？答：在调节迈克尔逊干涉仪时，有时叉丝已经完全重合，但就是看不到条纹，这是可能它的位置刚巧在视见度为零的时候，所以看不到条纹而只能看到一片黄光。
9．在迈克尔逊干涉仪调节时，有时发现开始时条纹向中心收缩至消失，但继续同一方向移动m1时，发现条纹由中心向外冒出，这是为什么？
答：因为当M1和M2的间距逐渐减小到一定时，M1镜移到了M2虚象内，这时条纹却向外冒出
10．迈克尔逊干涉仪中，G1、G2二板称什么板，作用如何？
答：G1板是分光板，作用是将一束光分成两束相互垂直的光。G2板是补偿板，作用是补偿光程差。
11．什么时候，迈克尔逊干涉仪中的干涉条纹向内收缩至消失？
答：当M1和M2的间距逐渐由大变小时，即干涉条纹向内收缩至消失。
12．什么时候，迈克尔逊干涉仪中的干涉条纹向外扩展至冒出？
答：当M1和M2的间距逐渐增大时，即向外扩展至冒出。
13．迈克尔逊干涉仪调节时，有时看到直条纹，这是为什么？
答：如果M1/和M2不平行时，就会看到直条纹。
14.、什么时候，迈克尔逊干涉仪中的干涉条纹向内收缩至消失？
答：当M1和M2的间距逐渐由大变小时，即干涉条纹向内收缩至消失。
15、什么时候，迈克尔逊干涉仪中的干涉条纹向外扩展至冒出？
答：当M1和M2的间距逐渐增大时，即向外扩展至冒出。
16在调节M1镜的过程中，发现开始条纹是向内收缩的，但到一定时候条纹却向外冒出，这是为什么？
答：因为当M1和M2的间距逐渐减小到一定时，M1镜移到了M2虚象内，这时条纹却向外冒出。
17、迈克尔逊干涉仪调节时，有时看到直条纹，这是为什么？
答：如果M1/和M2不平行时，就会看到直条纹。
18、如何测量波长差？如何较准确测量？
答：以钠灯为光源调节干涉仪看到等倾干涉条纹，移动M1镜，使视场中心的视见度最小，记录M1的位置为d1，沿原方向继续移动M1，直至视见度又为最小，M1的位置为d2，Δd=∣d2-d1∣。
十三、法布理——珀罗标准具
十四、硅光电池的线性响应
十五、透明介质的折射率的测定
十六、光谱的测量
十七、单色仪的定标和滤光片光谱透射率的测定
1、光栅单色仪怎样将复合光分解为单色光?
答：由于光栅的分光作用，从出射狭缝出来的光线为单色光。当光栅转动时，从出射狭缝将依次出现由短波长到长波长的单色光。
2、对单色仪进行定标的目的是什么？
答：光栅单色仪经过运输、长期使用或重新装调后，其波长显示器的读数与实际所测单色光的准确波长值有偏离，通常就需要对光栅单色仪进行重新定标，即用一些已知波长、谱线宽度较窄的光照亮入射狭缝S1，转动扫描手轮让这些光按波长顺序依次从出射狭缝S2照出，读出波长显示器上相应的指示值R，再利用已知波长的准确值，可以做出光栅单色仪的校准曲线，将波长显示器上的读数作相应的修正，得到所测光波波长的准确值。
3、调节入射狭缝S1和出射狭缝S2时应注意什么?
答：S1缝宽和S2缝宽应调到0.5mm左右。
4、两种光电探测器输出的是电流还是电压信号?
答：光敏二极管输出的是电流信号；光电池输出的是电压信号。
十八、超声声速的测定
1、用逐差法处理数据的优点是什么?
答：逐差法的优点：它可以充分地利用测量数据，并对数据有取平均地效果。
2、能否用扬声器代替发射面．用话筒代替接收面进行声速测定?
答：不能，因为扬声器地发射面和话筒地接受面不规则，不利于声波反射和产生单一地相位差。
3、如何用本实验中的方法测量声波在媒质中（如液体和固体）的传播速度?
答：用本实验中的方法将发射端和接受端放在绝缘液体中就可测量声波在液体中的传播速度；将圆柱型固体固定在发射端和接受端之间，测出发射端的发射波和反射波的相位差，再折算成波长就可测量声波在固体中的传播速度。
十九、光的色度研究
二十、光纤光学实验研究
二十一、光学全息照相
1、为什么说全息图记录了物光波波前的全部信息? 它又是怎样记录“全部信息”的? 答：全息照相记录的不是物光的强度分布，而是干涉条纹。干涉条纹的可见度反映了物光波的振幅，干涉条纹的疏密和取向则由物光波的相位决定。物体上每个点发出的光波记录在整个底片上，换言之，底片上的每个点都记录了所有物点发出的光波。这样用干设法把物光波场的“全部信息”都记录下来所获得的照片，称为全息照片或全息图。
2、怎样才能拍摄制作出高质量的全息照片? 拍摄过程中应注意哪些事项?
答：拍摄过程应注意如下事项：
（a）物光波和参考光波的光程差尽量小（几厘米内）；
（b）调整分束镜使物光和参考光的强度比在合适的范围内（2：1～10：1）
（c）物光和参考光的夹角尽可能小；
（d）被摄物和全息干板应被均匀照明；
（e）在曝光过程中，应尽量保持系统稳定，避免杂光、振动、声波、气流等的影响。
3、怎样选择全息记录介质?
答：记录全息图的介质应该是性能良好的感光材料，且要求具有较高的分辨率。
大学物理实验思考题完整版(淮阴工学院)
实验一：物体密度 1、量角器的最小刻度是0.5.为了提高此量角器的精度，在量角器上附加一个角游标，使游标30个分度正好与量角器的29个分度的等弧长。求：（1、）该角游标的精度；（ 2、）如图读数 答案：因为量角器的最小刻度为30’.游标30分度与量角器29 分度等弧长，所以游标精度为30/30=1，图示角度为149。45’ 2、测定不规则的固体密度时，若被测物体浸入水中时表面吸附着水泡，则实验结果所得密度值是偏大还是偏小?为什么？ 答案：如果是通过观察水的体积的变化来测量不规则物体的体积,那么计算的密度会减小,因为质量可以测出,而吸附气泡又使测量的体积增大（加上了被压缩的气泡的体积）所 以密度计算得出的密度减小 实验二：示波器的使用 1、示波器有哪些组成部分？每部分的组成作用？ 答案：电子示波器由Y偏转系统、X偏转系统、Z通道、示波管、幅度校正器、扫描时间校正器、电源几部分组成。 Y偏转系统的作用是：检测被观察的信号，并将它无失真或失真很小地传输到示波管的垂直偏转极板上。 X偏转系统的作用是：产生一个与时间呈线性关系的电压，并加到示波管的x偏转板上去，使电子射线沿水平方向线性地偏移，形成时间基线。 Z通道的作用是：在时基发生器输出的正程时间内产生加亮信号加到示波管控制栅极上，使得示波管在扫描正程加亮光迹，在扫描回程使光迹消隐。 示波管的作用是：将电信号转换成光信号，显示被测信号的波形。 幅度校正器的作用是：用于校正Y通道灵敏度。 扫描时间校正器的作用是：用于校正x轴时间标度，或用来检验扫描因数是否正确。 电源的作用是：为示波器的各单元电路提供合适的工作电压和电流。 2、为什么在实验中很难得到稳住的李萨如图形，而往往只能得到重复变化的某一组李萨如图形？ 答案：因为在实验中很难保证X、Y轴的两个频率严格地整数倍关系,故李莎茹图形总是在不停旋转,当频率接近整数倍关系时,旋转速度较慢； 实验三：电位差计测量电动势 1、测量前为什么要定标？V0的物理意义是什么?定标后在测量Ex时，电阻箱为什么不能在调节? 答案：定标是因为是单位电阻的电压为恒定值，V0的物理意义是使实验有一个标准的低值，电阻箱不能动是因为如果动了电阻箱就会改变电压，从而影响整个实验；为了保持工 作电流不变.设标准电压为En,标准电阻为Rn,则工作电流为I=En/Rn,保持工作电流不变,当测量外接电源时,调节精密电阻Ra,使得电流计示数为零,有E=I*Ra,若测试过程中调节了电位器Rc,则导致I产生变化,使测得的E不准（错误）
大学物理实验复习思考题大部分答案
《大学物理实验B 》复习思考题 第一章 误差、不确定度和数据处理的基本知识 1、 误差的概念，误差的分类。 物理实验离不开对物理量的测量，测量有直接的，也有间接的。由于仪器、实验条件、环境等因素的限制，测量不可能无限精确，物理量的测量值与客观存在的真实值之间总会存在着一定的差异，这种差异就是测量误差。 误差分为： （一）系统误差包含：仪器误差、仪器零位误差、理论和方法误差、环境误差和人为误差等。 （二）过失误差 过失误差，指实验者使用仪器的方法不正确，实验方法不合理，粗心大意，过度疲劳，读错、记错数据等引起的误差。只要实验者采取严肃认真的态度，就可以消除这种误差。 （三）偶然误差（又叫随机误差） 2、 测量不确定度的概念是什么？如何对测量不确定度进行评定？怎样对测量结果进 行报道？ )1()()(12--===∑=n n x x n S S x u n i i x x A C x u B 仪仪?==σ)( 2222)3()()()()(仪 ?+=+=x B A C S x u x u x u （p=68.3%） 3、测量结果有效数字位数是如何确定的？ （1）不确定度的位数一般只取一位（而且只入不舍），若首位是1时可取两位。相对不确定度为百分之几，一般也只取一、两位。 （2）不确定度决定了测量结果有效数字的位数，即测量结果的有效数字最后一位应与不确定度所在位对齐；若不确定度取两位，则测量结果有效数字的末位和不确定度末位取齐。 （3）有效数字尾数舍入规则：尾数“小于五则舍，大于五则入，等于五凑偶”，这种舍入法则使尾数舍与入的概率相同。 （4）同一个测量值，其精度不应随单位变换而改变。 4、作图法是如何处理数据的？ （1）作图规则 ①作图一定要用坐标纸；②画坐标纸大小和确定坐标轴分度；③画出坐标轴； ④数据点； ⑤连线； ⑥标注图名. （2）图解法求直线的斜率和截距 求直线斜率和截距的具体做法是，在描出的直线两端各取一坐标点A （x 1，y 1）和B （x 2，y 2），则可从下面的式子求出直线的斜率a 和截距b 。
普通物理实验思考题及答案
实验一． 1求λ时为何要测几个半波长的总长？ 答:多测几个取平均值，误差会减小 2为何波源的簧片振动频率尽可能避开振动源的机械共振频率？ 答 当簧片达到某一频率（或其整数倍频率）时，会引起整个振动源（包括弦线）的机械共 振，从而引起振动不稳定。 3弦线的粗细和弹性对实验各有什么影响，应该如何选择？ 答 弦线应该比较细，太粗的话会使振动不明显，弹性应该选择较好的，因为弹性不佳会造 成振动不稳定 4横波在弦线上传播的实验中，驻波是由入射波与反射波迭加而成的，弦线上不振动的点称 为波节，振动最大的点称为波腹，两个波节之间的长度是半波长 5因振簧片作水平方向的振动，理论上侧面平视应观察不到波形，你在实验中平视能观察得 到吗？什么情况能观察到，为什么？ 答 平视不能观察到，因为。。。。。。 6为了使lg λ—lgT 直线图上的数据点分布比较均匀，砝码盘中的砝码质量应如何改变？ 答 每次增加相同重量的砝码 实验二. 1.外延测量法有什么特点？使用时应该注意什么问题？ 答 当需要的数据在测量数据范围之外而不能测出，为了求得这个值，采用作图外推求值的 方法，即先用已测的数据绘制出曲线，再将曲线按原规律延长到待求值范围，在延长线部分 求出所需要的值 使用时要注意在所要值两边的点要均衡且不能太少并且在研究的范围内 没有突变的情况 2.物体的固有频率和共振频率有什么不同？它们之间有何联系？ 答 物体的固有频率和共振频率是不同的概念，固有频率指与方程的根knl=4.7300对应的振 动频率，它们之间的关系为f 固= f 共2^4/11Q 前者是物体的固有属性，由其结构，质量材质等决定，而后者是当外加强迫力的频率等于物 体基频时，使其发生共振时强迫力的频率 实验三． 1．为什么实验应该在防风筒（即样品室）中进行？ 答：因为实验中的对公式 要成立的条件之一是：保证两样品的表面状况相同，周围介质（空气）的性质不变， m:强迫对流时m=1;自然对流时m=5/4; (实验中为自然冷却即自然对流) 所以实验要在防风筒（即样品室）中进行，让金属自然冷却。 2．用比较法测定金属的比热容有什么优点？需具备什么条件？ 答：优点是可以简单方便测出待测金属的比热容。如果满足下列条件：两样品的形状尺寸都 相同（例如细小的圆柱体）；两样品的表面状况也相同； 于是当周围介质温度不变（即室温恒定），两样品又处于相同温度时，待测金属的比热容为： 3．如何测量不同的金属在同一温度点的冷却速率？ 答：法一：测出不同金属在该温度点附近下 降相同的温度差Δθ以及所需要的时间Δt,可 得各个金属在该温度点的冷却速率。 法二：通过实验，作出不同金属的θ～t 冷却曲线，在各个冷却曲线上过该温度点切 线，求出切线的斜率，可得各温度点的冷却速率。 4、可否利用本实验中的方法测量金属在任意温度时的比热容？
大学物理实验思考题汇总(供参考)
金属线胀系数的测定 1.为什么要在温度和千分表稳定的时候读数？ 测定固体的线性膨胀系数时，温度会逐渐上升，并超越你设定的温度值，再继续等待，温度会降低，直至温度稳定至千分表10秒钟不转动一格，再读数，能减小系统误差。 2.隔热棒的作用是什么？与被测物接触的一端为什么是尖的？ 隔热和力的传递作用,做成尖的，接触面积最小民间小样品与千分表的热传递。隔热和力的传递作用。一端是尖的，是减少样品与测量设备(千分尺)的热传递,保证千分尺测试到的就是样品的受热伸长量. 3.为什么被测物体与千分表探头需保持在同一直线？ 只有受力在同一直线，千分表才能测出样品的真实伸长量，否则只是伸长量的分量。 4.两根材料相同，粗细、长度不同的金属棒，在同样的温度变化范围内，他们的线膨胀系数是否相同？ 是材料的属性，只要是同一材料就一样。 落球法液体粘滞系数测量 1.斯托克斯公式的应用条件是什么?本实验是怎样去满足这些条件的?又如何进行修正的? 无限宽广的液体，无涡流，液体静止，小球刚性，表面光滑，恒温条件，无初速 度下落，匀速过程满足该公式； 本实验采用刚性小球，使小球的半径远小于液面，体积可忽略不计，放入小球时尽量轻来满足公式适用条件； 修正：d/2R。前乘修正系数2.4；d/2h前乘修正系数3.3. 2.在特定的液体中，如果钢珠直径增大一些，测量结果如何变化?如
果钢珠从高处掷下，测量结果如何变化? 钢珠直径增大，测量结果变大，钢珠从高处掷下，测量结果变小。 3.讨论本实验造成不确定度增大的主要因素是什么，如何改进? 小球受容器体积限制，使小球尽可能在中央下落； 小球有初速度，释放小球尽量轻。 杨氏模量的测定 1.本实验中必须满足哪些实验条件? 金属丝必须材质和尺寸均均匀；韧性要好,能够承重一定规格的钩码；金属丝长度要足够,一般要求两米左右。 2.为什么要使钢丝处于伸直状态? 因为拉直后才能保证加力后正确测出钢丝伸长量。 3.如何判断在整个加减砝码过程中钢丝是弹性形变? 在增砝码过程和减砝码过程中，相同质量砝码的情况，前后两次测得金属丝的长度没有很大差别，说明金属丝进行的是。 4.要减小E的测量误差，本实验采取了什么措施? 调节望远镜时，要仔细调节目镜，消除视差。 整个测量过程中的动作要轻,保持整个测量装置稳定。如果发生变动必须重新调节，重新开始实验。 每一次加减砝码的间隔时间尽量保持相等。取放砝码时一定要轻拿轻放，避免摆动。 测量钢丝直径时应用螺旋测微器多测几次，每次取不同点不同方向进行测量，取平均。 为了正确测量加力后的伸长量，必须事先进行预加力3千克左右。 光杠杆放大法测量细钢丝的微小长度变化，用逐差法求平均微小长度变化，减小误差. 5. 试设计用本实验所用的光杠杆及望远镜标尺系统，测量固体薄膜厚度(比如纸张)的原理及方法. 参考思路: 根据杨氏弹性模量实验中的光杠杆放大法原理,把物体伸长量△L看做薄片的厚度进行设计。薄片可以多片一起测,提高厚度变化值;还可以多片一起放上然后逐片减少。具体测量过程自己考虑设计。 设固体薄膜的厚度为x，将待测物置于光杠杆小镜后脚下，从光杠杆望远镜系统中读出水平叉丝对应数α0，然后将待测物从光杠杆小镜后脚下轻轻取出，读出
大学物理实验报告及答案
(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！) 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。 U 实验方法原理根据欧姆定律，R =，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， I 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 =U max ×1.5% ，得到?U 1 = 0.15V,?U2 = 0.075V ； (2) 由?I = I max ×1.5% ，得到?I 1 = 0.075mA,?I 2 = 0.75mA； (3) 再由u= R ( ?U )2 + ( ?I ) 2 ，求得u= 9 ×101?, u= 1?； R 3V 3I R1 R2 (4) 结果表示R1 = (2.92 ± 0.09) ×10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。?, R 2 = (44 ±1)? (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
物理实验考试题及参考答案
测量、误差与数据处理测试题 一、改正下列错误，写出正确结果。（本题20分，每小题4分） （1）0.01082的有效数字为5位； （2）1.80?104 g=0.18?105 g ； （3）用最小分度值为1'的测角仪，测得某角度刚好为60?整，则测量结果表示为：60?±1'； （4）P =3169±200 kg ； （5）h =27.3?104±2000 km 。 二、试用有效数字运算法则计算出下列结果，式中有效数字下面加横线表示为估读值。（本题10分，每小题2分） （1）=2)532.7( （2）=8.32 （3）=?9.235.834 （4）=+246.32.478 （5）=???=-21053.2142.32L 三、指出测量下列各物理量时，所选用的仪器与其最小分度值是多少？（本题10分，每小题2分） （1）63.74 cm; （2）0.302 cm; （3）0.0100 cm ; （4）12.6 s ; （5）0.2030 s; 四、用仪器误差限为±0.004 mm 的螺旋测微器测量小钢球的直径，在不同方向测得以下数据，请进行数据处理并写出测量结果。（本题20分）
五、求出下列函数的标准不确定度表达式，已知x ,y ,z 的不确定度分别为?x ,?y ,?z ，k 、m 、n 为常数。（每小题5分，共20分） （1）W =x -y ； （2）W =y x ； （3）W =n m k z y x ? （4）w =sin x 六、经测量，金属环的内径D 1=2.880±0.004 cm ，外径D 2=3.600±0.004 cm ，厚度为2.575±0.004 cm ，求金属环体积V 的不确定度及相对不确定度。（本题20分）
物理实验思考题答案
物理实验全解 实验一霍尔效应及其应用 【预习思考题】 1．列出计算霍尔系数、载流子浓度n、电导率σ及迁移率μ的计算公式，并注明单位。 霍尔系数，载流子浓度，电导率，迁移率。 2．如已知霍尔样品的工作电流及磁感应强度B的方向，如何判断样品的导电类型？ 以根据右手螺旋定则，从工作电流旋到磁感应强度B确定的方向为正向，若测得的霍尔电压为正，则样品为P型，反之则为N型。 3．本实验为什么要用3个换向开关？ 为了在测量时消除一些霍尔效应的副效应的影响，需要在测量时改变工作电流及磁感应强度B的方向，因此就需要2个换向开关；除了测量霍尔电压，还要测量A、C间的电位差，这是两个不同的测量位置，又需要1个换向开关。总之，一共需要3个换向开关。 【分析讨论题】 1．若磁感应强度B和霍尔器件平面不完全正交，按式（5.2-5）测出的霍尔系数比实际值大还是小？要准确测定值应怎样进行？ 若磁感应强度B和霍尔器件平面不完全正交，则测出的霍尔系数比实际值偏小。要想准确测定，就需要保证磁感应强度B和霍尔器件平面完全正交，或者设法测量出磁感应强度B 和霍尔器件平面的夹角。 2．若已知霍尔器件的性能参数，采用霍尔效应法测量一个未知磁场时，测量误差有哪些来源？ 误差来源有：测量工作电流的电流表的测量误差，测量霍尔器件厚度d的长度测量仪器的测量误差，测量霍尔电压的电压表的测量误差，磁场方向与霍尔器件平面的夹角影响等。实验二声速的测量 【预习思考题】 1. 如何调节和判断测量系统是否处于共振状态？为什么要在系统处于共振的条件下进行声速测定？ 答：缓慢调节声速测试仪信号源面板上的“信号频率”旋钮，使交流毫伏表指针指示达到最大（或晶体管电压表的示值达到最大），此时系统处于共振状态，显示共振发生的信号指示灯亮，信号源面板上频率显示窗口显示共振频率。在进行声速测定时需要测定驻波波节的位置，当发射换能器S1处于共振状态时，发射的超声波能量最大。若在这样一个最佳状态移动S1至每一个波节处，媒质压缩形变最大，则产生的声压最大，接收换能器S2接收到的声压为最大，转变成电信号，晶体管电压表会显示出最大值。由数显表头读出每一个电压最大值时的位置，即对应的波节位置。因此在系统处于共振的条件下进行声速测定，可以容易和准确地测定波节的位置，提高测量的准确度。 2. 压电陶瓷超声换能器是怎样实现机械信号和电信号之间的相互转换的？ 答：压电陶瓷超声换能器的重要组成部分是压电陶瓷环。压电陶瓷环由多晶结构的压电材料制成。这种材料在受到机械应力，发生机械形变时，会发生极化，同时在极化方向产生电场，这种特性称为压电效应。反之，如果在压电材料上加交变电场，材料会发生机械形变，这被称为逆压电效应。声速测量仪中换能器S1作为声波的发射器是利用了压电材料的逆压电效应，压电陶瓷环片在交变电压作用下，发生纵向机械振动，在空气中激发超声波，把电信号转变成了声信号。换能器S2作为声波的接收器是利用了压电材料的压电效应，空气的振动使压电陶瓷环片发生机械形变，从而产生电场，把声信号转变成了电信号。
大学物理实验预习及思考题答案
实验一霍尔效应及其应用 【预习思考题】 1．列出计算霍尔系数、载流子浓度n、电导率σ及迁移率μ的计算公式，并注明单位。 霍尔系数，载流子浓度，电导率，迁移率。 2．如已知霍尔样品的工作电流及磁感应强度B的方向，如何判断样品的导电类型？ 以根据右手螺旋定则，从工作电流旋到磁感应强度B确定的方向为正向，若测得的霍尔电压为正，则样品为P型，反之则为N型。 3．本实验为什么要用3个换向开关？ 为了在测量时消除一些霍尔效应的副效应的影响，需要在测量时改变工作电流及磁感应强度B的方向，因此就需要2个换向开关；除了测量霍尔电压，还要测量A、C间的电位差，这是两个不同的测量位置，又需要1个换向开关。总之，一共需要3个换向开关。 【分析讨论题】 1．若磁感应强度B和霍尔器件平面不完全正交，按式（5.2-5）测出的霍尔系数比实际值大还是小？要准确测定值应怎样进行？ 若磁感应强度B和霍尔器件平面不完全正交，则测出的霍尔系数比实际值偏小。要想准确测定，就需要保证磁感应强度B和霍尔器件平面完全正交，或者设法测量出磁感应强度B和霍尔器件平面的夹角。 2．若已知霍尔器件的性能参数，采用霍尔效应法测量一个未知磁场时，测量误差有哪些来源？
误差来源有：测量工作电流的电流表的测量误差，测量霍尔器件厚度d的长度测量仪器的测量误差，测量霍尔电压的电压表的测量误差，磁场方向与霍尔器件平面的夹角影响等。 实验二声速的测量 【预习思考题】 1. 如何调节和判断测量系统是否处于共振状态？为什么要在系统处于共振的条件下进行声速测定？ 答：缓慢调节声速测试仪信号源面板上的“信号频率”旋钮，使交流毫伏表指针指示达到最大（或晶体管电压表的示值达到最大），此时系统处于共振状态，显示共振发生的信号指示灯亮，信号源面板上频率显示窗口显示共振频率。在进行声速测定时需要测定驻波波节的位置，当发射换能器S1处于共振状态时，发射的超声波能量最大。若在这样一个最佳状态移动S1至每一个波节处，媒质压缩形变最大，则产生的声压最大，接收换能器S2接收到的声压为最大，转变成电信号，晶体管电压表会显示出最大值。由数显表头读出每一个电压最大值时的位置，即对应的波节位置。因此在系统处于共振的条件下进行声速测定，可以容易和准确地测定波节的位置，提高测量的准确度。 2. 压电瓷超声换能器是怎样实现机械信号和电信号之间的相互转换的？ 答：压电瓷超声换能器的重要组成部分是压电瓷环。压电瓷环由多晶结构的压电材料制成。这种材料在受到机械应力，发生机械形变时，会发生极化，同时在极化方向产生电场，这种特性称为压电效应。反之，如果在压电材料上加交变电场，材料会发生机械形变，这被称为逆压电效应。声速测量仪中换能器S1作为声波的发射器是利用了压电材料的逆压电效应，压电瓷环片在交变电压作用下，发生
大学物理实验练习题(内附答案)
1. 某长度测量值为 2.130mm，则所用仪器可能是（D）。 A. 毫米尺 分度卡尺 分度卡尺 D.千分尺 2. 电表零点偏移所引起的测量误差属于（B）。 A. 随机误差 B. 系统误差 C. 疏失误差 、B、C都不是 3. 不确定度在可修正的系统误差修正以后，将余下的全部误差按产生原因及计算方法不同分为两类，其中（B）属于 A 类分量。 A．由测量仪器产生的误差分量 B．同一条件下的多次测量值按统计方法计算的误差分量 C．由环境产生的误差分量 D．由测量条件产生的误差分量 4. 对y ax b 的线性函数，利用图解法求a时，正确的求解方法是（C）。 A．a tg （为所作直线与坐标横轴的夹角实测值） B．a y（x 、y 为任选两个测点的坐标值之差） x C．a y（x 、y 为在所作直线上任选两个分得较远的点的坐标值之x 差） D． a y（x、y为所作直线上任选一点的坐标值） x 5. 判断下列结果表述正误 B. R （8.621 0.800） 102mm × C. R （8.621 0.008） m A. R 8.62108 8.02041 102 mm × B. R （8.621 80） 102 mm × D．R （8.621 0.0081） 102 mm × B．A= C．R= 4 D．f= 2.485 1040.09 10Hz × B．I=＋
C．T=＋× D．Y=＋× 1011P a × =2560 100mm =× 6. 模拟法描绘静电场实验中，在描绘同轴电缆的静电场图形时，电力线应该D）。 A．沿半径方向，起于圆心，终止于无穷远B．沿半径方向，起于圆心，终止于外圆环电极内表面C．沿半径方向，起于内圆柱电极外表面，终止于无穷远D．沿半径方向，起于内圆柱电极外表面，终止于外圆环电极内表面 7. 光电效应的研究实验中，微电流测量仪使用时的调零方法为（B）。 A．只要使用前调零即可 B．每改变一次量程都要调零 C．每改变一次电压都要调零 D．每次更换滤光片都要调零 8. 对某物进行直接测量。有如下说法，正确的是（D）。 A．有效数字的位数由所使用的量具确定 B．有效数字的位数由被测量的大小确定 C．有效数字的位数主要由使用的量具确定D．有效数字的位数由使用的量具与被测量的大小共同确定 9. 观测者习惯性的读数滞后所引起的测量误差属于（B）。A．随机误差 B. 系统误差 C．疏失误差 D．A、B、C都不是 10. 模拟法描绘静电场实验中，若画出的等势线不对称，可能的原因是 （C）。A．导线有一定的电阻 B．电源电压过高 C．导电基质不均匀 D．以上全部 11. 牛顿环的干涉条纹应当以凸透镜与平板玻璃的接触点为圆心的同心圆，实际上多数情况是出现一个大黑斑。下列说法正确的是（A）。 A．黑斑的出现对实验结果无影响 B．接触处有灰尘 C．黑斑的出现对实验结果有影响 D．以上说法都不对 12. 以下说法不正确的是（B）。
最新物理实验思考题答案讲课教案
1、电磁感应【Q】在实验中我们发现，旋转的铝盘会对磁铁产生牵引力，发过来磁铁也会对铝盘有一个反作用力（磁阻尼力），这个阻尼力会影响实验精度吗？【A】并不会影响实验精度，且铝盘会以一个恒定的频率在转动！原因：步进电机的工作原理，是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元步进电机件。因此，在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响。【Q】大家是否发现在我们这个实验中，铝盘上面挖了六个小孔，你们认为这些小孔会对牵引力产生影响吗？【A】小孔会对牵引力产生影响，牵引力相比没孔的铝盘会变小；每一根铝丝两端都会产生感应电动势，铝盘就相当于多个电源的并联，但是由于小孔的存在，产生的电流可能不稳定，牵引力会有小幅波动，但是小孔并不是改变磁通量的“罪魁祸首【Q】测量磁悬浮力或牵引力时，永磁体的位置对结果有什么影响？比如正对着铝盘圆心与偏离角度的区别；还有永磁体靠近铝盘中心时所受的力与磁体位于铝盘边缘时相比，大小
如何？【A】做了几次试验，发现当磁铁在盘内较大距离时力不大，到盘边时较大，远离盘后减小。可推知力与磁铁到盘中心的距离是一个单峰的函数，有水平渐近线。【Q】大家想一下，如果那个轴承完全无摩擦，那么它的转速会无限增大吗？【A】【Q】如何改进？？【A】此实验的磁悬浮力和磁牵引力装置应增加一个角度指针，因为我们在做距离和力的大小的关系试验中，每次都要将测力器杆取出，然后重新固定，这当中是不是会因为角度的不同产生较大的误差呢？所以可以增加一个角度小指针，来校正测力杆放置的方向，减免误差我们是准备加一个升降装置的，最好带刻度的。 1.测量磁悬浮传动系统的轴承转速时，测得的转速不是很稳定，而转速的测定时以一定时间内通过轴承的光束的个数为依据的。所以我建议增加轴承上计数孔的个数，这样测得的数目会增多，可以减小不稳定因素的干扰，所得读数会相对集中一些。 2.我做实验时的传感器支架稳定性不好，每次垫一个垫片测磁牵引力和磁悬浮力时，旋转的铝盘很容易擦到永磁铁。不仅如此，
大学物理实验思考题
测非线性电阻的伏安特性 [思考题]： ⒈从二极管伏安特性曲线导通后的部分找出一点，根据实验中所用的电表，试分析若电流表接，产生的系统误差有多大？如何对测量结果进行修正？ 答：如图5.9-1，将开关接于“1”，称电流表接法。由于电压表、电流表均有阻（设为R L 与R A ），不能严格满足欧姆定律，电压表所测电压为（R L ＋R A ）两端电压，这种“接入误差”或 “方法误差”是可以修正的。测出电压V 和电流I ，则V I ＝R L ＋R A ， 所以R L ＝V I －R A ＝R L ′＋R A ①。 接入误差是系统误差，只要知道了R A ，就可把接入误差计算出来加以修正。通常是适当选择电表和接法，使接入误差减少至能忽略的程度。 由①式可看出，当R A <
迈克尔逊干涉仪的使用 [预习思考题] 1、根据迈克尔逊干涉仪的光路，说明各光学元件的作用。 答：在迈克尔逊干涉仪光路图中（教材Ｐ１８１图5.13--4），分光板G将光线分成反射与透射两束；补偿板G/使两束光通过玻璃板的光程相等；动镜M１和定镜M２分别反射透射光束和反射光束；凸透镜将激光汇聚扩束。 2、简述调出等倾干涉条纹的条件及程序。 答：因为公式λ＝２△d △k 是根据等倾干涉条纹花样推导出来的，要用此 式测定λ，就必须使M１馆和M2/（M2的虚像）相互平行，即M１和M2相互垂直。另外还要有较强而均匀的入射光。调节的主要程序是： ①用水准器调节迈氏仪水平；目测调节激光管（本实验室采用激光光源）中心轴线，凸透镜中心及分束镜中心三者的连线大致垂直于定镜M２。 ②开启激光电源，用纸片挡住M１，调节M２背面的三个螺钉，使反射光点中最亮的一点返回发射孔；再用同样的方法，使M１反射的最亮光点返回发射孔，此时M１和M2/基本互相平行。 ③微调M２的互相垂直的两个拉簧，改变M２的取向，直到出现圆形干涉条纹，此时可以认为M１与M２/已经平行了。同方向旋动大、小鼓轮，就可以观察到非定域的等倾干涉环纹的“冒”或“缩”。 3、读数前怎样调整干涉仪的零点？
(完整版)大学物理实验理论考试题及答案汇总
一、 选择题（每题4分，打“ * ”者为必做，再另选做4题，并标出选做记号“ * ”，多做不给分，共40分） 1* 某间接测量量的测量公式为4 3 23y x N -=，直接测量量x 和y 的标准误差为x ?和y ?,则间接测 量量N 的标准误差为？B N ?=； 4322 (2)3339N x x y x x x ??-==?=??， 3334(3)2248y N y y y y x ??==-?=-??- ()()[]21 23 2 289y x N y x ?+?=? 2* 。 用螺旋测微计测量长度时，测量值=末读数—初读数（零读数），初读数是为了消除 ( A ) （A ）系统误差 （B ）偶然误差 （C ）过失误差 （D ）其他误差 3* 在计算铜块的密度ρ和不确定度ρ?时，计算器上分别显示为“8.35256”和“ 0.06532” 则结果表示为：（ C ） (A) ρ=（8.35256 ± 0.0653） （gcm – 3 ）， (B) ρ=（8.352 ± 0.065） （gcm – 3 ）， (C) ρ=（8.35 ± 0.07） （gcm – 3 ）， (D) ρ=（8.35256 ± 0.06532） （gcm – 3 ） (E) ρ=（2 0.083510? ± 0.07） （gcm – 3 ）， (F) ρ=（8.35 ± 0.06） （gcm – 3 ）， 4* 以下哪一点不符合随机误差统计规律分布特点 （ C ） （A ） 单峰性 （B ） 对称性 （C ） 无界性有界性 （D ） 抵偿性 5* 某螺旋测微计的示值误差为mm 004.0±，选出下列测量结果中正确的答案：（ B ） A ． 用它进行多次测量，其偶然误差为mm 004.0； B ． 用它作单次测量，可用mm 004.0±估算其误差； B =?==? C. 用它测量时的相对误差为mm 004.0±。 100%E X δ = ?相对误差：无单位；=x X δ-绝对误差：有单位。
大学物理实验思考题答案
大学物理实验思考题答案 实验一：用三线摆测物体的转动惯量 1. 是否可以测摆动一次的时间作周期值？为什么？ 答：不可以。因为一次测量随机误差较大，多次测量可减少随机误差。 2. 将一半径小于下圆盘半径的圆盘，放在下圆盘上，并使中心一致，讨论此时三线摆的周期和空载时的周期相比是增大、减小还是不一定？说明理由。 答：当两个圆盘的质量为均匀分布时，与空载时比较，摆动周期将会减小。因为此时若把两 盘看成为一个半径等于原下盘的圆盘时，其转动惯量10小于质量与此相等的同直径的圆盘， 根据公式（3-1-5），摆动周期T0将会减小。 3. 三线摆在摆动中受空气阻尼，振幅越来越小，它的周期是否会变化？对测量结果影响大吗？为什么？答：周期减小，对测量结果影响不大，因为本实验测量的时间比较短。 ［实验二］金属丝弹性模量的测量 1. 光杠杆有什么优点，怎样提高光杠杆测量的灵敏度？ 本帖隐藏的内容需要回复才可以浏览 答：优点是：可以测量微小长度变化量。提高放大倍数即适当地增大标尺距离D或适当地 减小光杠杆前后脚的垂直距离b,可以提高灵敏度，因为光杠杆的放大倍数为2D/b。2?何谓视差，怎样判断与消除视差？ 答：眼睛对着目镜上、下移动，若望远镜十字叉丝的水平线与标尺的刻度有相对位移，这种现象叫视差，细调调焦手轮可消除视差。 3.为什么要用逐差法处理实验数据？ 答：逐差法是实验数据处理的一种基本方法，实质就是充分利用实验所得的数据，减少随机误差，具有对数据取平均的效果。因为对有些实验数据，若简单的取各次测量的平均值，中间各测量值将全部消掉，只剩始末两个读数，实际等于单次测量。为了保持多次测量的优越性，一般对这种自变量等间隔变化的情况，常把数据分成两组，两组逐次求差再算这个差 的平均值。 ［实验三］随机误差的统计规律 1?什么是统计直方图？什么是正态分布曲线？两者有何关系与区别？本帖隐藏的内容需要回复才可以浏览答：对某一物理量在相同条件下做n次重复测量，得到一系列测量值，找出它的最大值和最小值，然后确定一个区间，使其包含全部测量数据，将区间分成若干小区间，统计测量结果出现在各小区间的频数M，以测量数据为横坐标，以频数M为纵坐标，划出各小区间及其对应的频数高度，则可得到一个矩形图，即统计直方图。 如果测量次数愈多，区间愈分愈小，则统计直方图将逐渐接近一条光滑的曲线，当n趋向于 无穷大时的分布称为正态分布，分布曲线为正态分布曲线。 2. 如果所测得的一组数据，其离散程度比表中数据大，也就是即S（x）比较大，则所得到的周期平均值是否也会差异很大？ 答：（不会有很大差距，根据随机误差的统计规律的特点规律，我们知道当测量次数比较大时，对测量数据取和求平均，正负误差几乎相互抵消，各误差的代数和趋于零。
大学物理实验思考题(附答案)
“大学物理实验”思考题 1. 什么是测量误差，从形成原因上分哪几类？A 类和B 类不确定度指什么？试举例（比如导线直径的测量）计算分析说明。 测量结果和实际值并不完全一致，既存在误差。 误差分为系统误差，随机误差，粗大误差。 A类不确定度：在同一条件下多次重复测量时，由一系列观察结果用统计分析评定的不确定度。 B类不确定度：用其他方法（非统计分析）评定的不确定度。 2. 就固体密度的测量实验来分析间接测量结果与不确定度。 3. 螺旋测微器、游标卡尺、读数显微镜都是测量长度的工具，试具体各举一个例子详细说明这些仪器是如何读数的？另外，在螺旋测微器实验中，为什么要关注零点的问题？如何来进行零点修正呢？ 螺旋测微器:螺旋测微器的精密螺纹的螺距是0.5mm,可动刻度有50个等分刻度,可动刻度旋转一周,测微螺杆可前进或后退0.5mm,因此旋转每个小分度,相当于测微螺杆前进或推后0.5/50=0.01mm. 游标卡尺：以游标零刻线位置为准，在主尺上读取整毫米数．看游标上哪条刻线与主尺上的某一刻线（不用管是第几条刻线）对齐，由游标上读出毫米以下的小
数．总的读数为毫米整数加上毫米小数. 读数显微镜与螺旋测微器类似 4. 图线法、逐差法、最小二乘法都是处理数据的常用方法，它们各有什么好处？如何进行？试各举一个例子加以详细说明。 图线法简便，形象，直观。 逐差法提高了实验数据的利用率,减小了随机误差的影响,另外也可减小中仪器误差分量。 最小二乘法理论上比较严格，在函数形式确定后，结果是唯一的，不会因人而异。 5. 测量微小的形变量，常用到光杠杆，请叙述光杠杆的测量原理，并导出基本测量公式。 6. 迅速调出光杠杆是一个技术性很强的实验步骤，请具体说明操作的基本步骤。 （1）调整望远镜水平,光杠杆平面镜竖直 （2）调整望远镜与光杠杆平面镜高度相同 （3）沿望远镜外侧边沿上方使凹口、瞄准星、平面镜在同一直线上，左、右移动望远镜在镜子里找到竖直尺的像;若找不到,可微调镜子的角度,直到找到为止。（4）旋动望远镜目镜,使十字叉丝清晰;再旋动聚焦手轮,直到看清竖直尺的像。 7. 测量一个物体的杨氏模量，可以有很多方法。请说出拉伸法的基本原理，并给出相应的测量公式。作为设计性实验，你能不能再设计一种测量方法，请具体写出该测量方法的实验原理和测量要点。 逐差法
大学物理实验思考题答案
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本实验测量的时间比较短。 实验2 金属丝弹性模量的测量 1. 光杠杆有什么优点，怎样提高光杠杆测量的灵敏度? 答：优点是：可以测量微小长度变化量。提高放大倍数即适当地增大标尺距离D或适当地减小光杠杆前后脚的垂直距离b，可以提高灵敏度，因为光杠杆的放大倍数为2D/b。 2. 何谓视差，怎样判断与消除视差? 答：眼睛对着目镜上、下移动，若望远镜十字叉丝的水平线与标尺的刻度有相对位移，这种现象叫视差，细调调焦手轮可消除视差。 3. 为什么要用逐差法处理实验数据? 答：逐差法是实验数据处理的一种基本方法，实质就是充分利用实验所得的数据，减少随机误差，具有对数据取平均的效果。因为对有些实验数据，若简单的取各次测量的平均值，中间各测量值将全部消掉，只剩始末两个读数，实际等于单次测量。为了保持多次测量的优越性，一般对这种自变量等间隔变化的情况，常把数据分成两组，两组逐次求差再算这个差的平均值。
物理实验思考题答案
光学实验思考题集 一、 薄透镜焦距的测定 ⒈远方物体经透镜成像的像距为什么可视为焦距 答：根据高斯公式v f u f '+＝1，有其空气中的表达式为'111f v u =+-，对于远方的物体有u ＝－，代入上式得f′＝v ，即像距为焦距。 ⒉如何把几个光学元件调至等高共轴粗调和细调应怎样进行 答：对于几个放在光具座上的光学元件，一般先粗调后细调将它们调至共轴等高。 ⑴ 粗调 将光学元件依次放在光具座上，使它们靠拢，用眼睛观察各光学元件是否共轴等高。可分别调整： 1) 等高。升降各光学元件支架，使各光学元件中心在同一高度。 2) ； 3) 共轴。调整各光学元件支架底座的位移调节螺丝，使支架位于光具座中心轴线 上，再调各光学元件表面与光具座轴线垂直。 ⑵细调（根据光学规律调整） 利用二次成像法调节。使屏与物之间的距离大于４倍焦距，且二者的位置固定。移动透镜，使屏上先后出现清晰的大、小像，调节透镜或物，使透镜在屏上成的大、小像在同一条直线上，并且其中心重合。 ⒊能用什么方法辨别出透镜的正负 答：方法一：手持透镜观察一近处物体，放大者为凸透镜，缩小者为凹透镜。方法 二：将透镜放入光具座上，对箭物能成像于屏上者为凸透镜，不能成像于屏上 者为凹透镜。 ⒋测凹透镜焦距的实验成像条件是什么两种测量方法的要领是什么 答： 一是要光线近轴，这可通过在透镜前加一光阑档去边缘光线和调节共轴等高来实现；二是由于凹透镜为虚焦点，要测其焦距，必须借助凸透镜作为辅助透镜来实现。 物距像距法测凹透镜的要领是固定箭物，先放凸透镜于光路中，移动辅助凸透 镜与光屏，使箭物在光屏上成缩小的像（不应太小）后固定凸透镜，记下像的坐标位置（P ）；再放凹透镜于光路中，并移动光屏和凹透镜，成像后固定凹透镜（O 2），并记下像的坐标位置（P′）；此时O 2P ＝u ，O 2P′＝v 。 用自准法测凹透镜焦距的要领是固定箭物，取凸透镜与箭物间距略小于两倍凸 透镜的焦距后固定凸透镜（O 1），记下像的坐标位置（P ）；再放凹透镜和平面镜于O 1P 之间，移动凹透镜，看到箭物平面上成清晰倒立实像时，记下凹透镜的坐标位置（O 2），则有f 2 ＝O 2P 。 ⒌共轭法测凸透镜焦距时，二次成像的条件是什么有何优点 @ 答：二次成像的条件是箭物与屏的距离D 必须大于4倍凸透镜的焦距。用这种方 法测量焦距，避免了测量物距、像距时估计光心位置不准所带来的误差，在理 论上比较准确。 6．如何用自准成像法调平行光其要领是什么 答：固定箭物和平面镜，移动箭物与平面镜之间的凸透镜，使其成清晰倒立实像于
大学物理实验思考题答案
实验一：用三线摆测物体的转动惯量 1. 是否可以测摆动一次的时间作周期值？为什么？ 答：不可以。因为一次测量随机误差较大，多次测量可减少随机误差。 2. 将一半径小于下圆盘半径的圆盘，放在下圆盘上，并使中心一致，讨论此时三线摆的周期和空载时的周期相比是增大、减小还是不一定？说明理由。 答：当两个圆盘的质量为均匀分布时，与空载时比较，摆动周期将会减小。因为此时若把两盘看成为一个半径等于原下盘的圆盘时，其转动惯量I0小于质量与此相等的同直径的圆盘，根据公式(3-1-5)，摆动周期T0将会减小。 3. 三线摆在摆动中受空气阻尼，振幅越来越小，它的周期是否会变化？对测量结果影响大吗？为什么？ 答：周期减小，对测量结果影响不大，因为本实验测量的时间比较短。 [实验二] 金属丝弹性模量的测量 1. 光杠杆有什么优点，怎样提高光杠杆测量的灵敏度? 答：优点是：可以测量微小长度变化量。提高放大倍数即适当地增大标尺距离D或适当地减小光杠杆前后脚的垂直距离b，可以提高灵敏度，因为光杠杆的放大倍数为2D/b。 2. 何谓视差，怎样判断与消除视差? 答：眼睛对着目镜上、下移动，若望远镜十字叉丝的水平线与标尺的刻度有相对位移，这种现象叫视差，细调调焦手轮可消除视差。 3. 为什么要用逐差法处理实验数据? 答：逐差法是实验数据处理的一种基本方法，实质就是充分利用实验所得的数据，减少随机误差，具有对数据取平均的效果。因为对有些实验数据，若简单的取各次测量的平均值，中间各测量值将全部消掉，只剩始末两个读数，实际等于单次测量。为了保持多次测量的优越性，一般对这种自变量等间隔变化的情况，常把数据分成两组，两组逐次求差再算这个差的平均值。 [实验三]
江苏大学物理实验考试题库及答案完整版
大学物理实验A(II)考试复习题 1．有一个角游标尺，主尺的分度值是0.5°，主尺上29个分度与游标上30个分度等弧长，则这个角游标尺的最小分度值是多少？ 30和29格差1格，所以相当于把这1格分成30份。这1格为0.5°=30′，分成30份，每份1′。 2．电表量程为：0～75mA 的电流表，0～15V 的电压表，它们皆为0.5级，面板刻度均为150小格，每格代表多少？测量时记录有效数字位数应到小数点后第几位(分别以mA 、V 为记录单位)？为什么？ 电流表一格0.5mA 小数点后一位 因为误差0.4mA, 电压表一格0.1V 小数点后两位,因为误差0.08V ，估读一位 ***3．用示波器来测量一正弦信号的电压和频率，当“Y 轴衰减旋钮”放在“2V/div ”档，“时基扫描旋钮”放在“0.2ms/div ”档时，测得波形在垂直方向“峰－峰”值之间的间隔为8.6格，横向一个周期的间隔为9.8格，试求该正弦信号的有效电压和频率的值。 f=1/T=1÷(9.8×0.0002)=510.2 U 有效=8.6÷根号2=6.08V ***4.一只电流表的量程为10mA ，准确度等级为1.0级；另一只电流表量程为15mA ，准确度等级为0.5级。现要测量9mA 左右的电流，请分析选用哪只电流表较好。 量程为10mA ，准确度等级为1.0级的电流表最大误差0.1mA,量程为15mA ，准确度等级为0.5级,最大误差0.075mA,所以选用量程为15mA ，准确度等级为0.5级 5. 测定不规则固体密度时，，其中为0℃时水的密度，为被测物在空气中的称量质量，为被测物完全浸没于水中的称量质量，若被测物完全浸没于水中时表面附 有气泡，试分析实验结果 将偏大还是偏小？写出分析过程。 若被测物浸没在水中时附有气泡，则物体排开水的体积变大，物体所受到的浮力变大，则在水中称重结果将偏小，即m 比标准值稍小，可知0ρρm M M -=将偏小 6．放大法是一种基本的实验测量方法。试写出常用的四种放大法，并任意选择其中的两种方法，结合你所做过的大学物理实验，各举一例加以说明。 累计放大法 劈尖干涉测金属丝直径的实验中，为了测出相邻干涉条纹的间距 l ，不是仅对某一条纹测量，而是测量若干个条纹的总间距 Lnl ，这样可减少实验的误差。