北大信息安全实验讲义

信息安全课程实验讲义-实验

武勇

北京大学信息科学与技术学院

计算机系－信息安全研究室

Infomation Security Lab,

Department of Computer Science and Technology,

Peking University

实验主题?实验主题

–VPN

–SSL

–PGP

–IDS

–Firewall

VPN-FreeS/WAN

?FreeS/WAN概述

–IPSEC 可以提供在两个网关之间的不安全的互联网上的安全通道的这种能力。在这种通道中传送的数据都是要求保密性非常高的数据，数据在发送者的网关处加密，在接收者的网关处解密。这就是VPN(Virtual Private Network)。Freeswan就是在

Linux 下实现IPSEC 的工具。

?FreeS/WAN实现的功能

–采用预共享密钥的Gateway－Gateway连接方式

–采用预共享密钥的Net-Gate连接方式

–采用预共享密钥的Net-Net连接方式

–采用预共享密钥的混合模式连接方式

–基于Ｘ.509证书的连接

–Etc.

实验环境

?实验环境

–Redhat7.3

–Linux Kernel 2.4.18

–FreeS/WAN Version 1.99

?注意FreeS/WAN 1.99版本在2.4.18以上版本运行可能出现问题

–您可以到下面的站点下载FreeS/WAN

https://www.wendangku.net/doc/ea2103453.html,/

–您可以到下面的站点下载Linux Kernel 2.4.18

https://www.wendangku.net/doc/ea2103453.html,/pub/linux/kernel/v2.4/

FreeS/WAN安装

?FreeS/WAN安装

–下载FreeS/WAN安装包：freeswan-1.99-alt1.src.rpm

–将其拷贝到/usr/src目录下

–安装rpm

?#rpm -ivh freeswan-1.99-alt1.src.rpm

–在/usr/src/redhat/SOURCES可以见到freeswan-1.99.tar.bz2文件–解压缩文件到/usr/src/redhat/SOURCES/freeswan-1.99 目录下?#bzip2 –d freeswan-1.99.tar.bz2

?#tar xvf freeswan-1.99.tar

–#cd/usr/src/redhat/SOURCES/freeswan-1.99

–在将FreeS/WAN编译进内核之前，最好将linux内核重新编译–#make menugo

–#make kinstall

–也可以使用make oldmod和make minstall代替上面两步

FreeS/WAN的使用

?FreeS/WAN启动

–安装完FreeS/WAN后，重新启动，就可以看到IPSec工作了

–常用命令

?ipsec--version

?ipsec whack --status

?ipsec setup restart//重新启动FreeS/WAN

?FreeS/WAN的配置

–ipsec.conf文件指定了FreeS/WAN的大部分的配置和控制信息。

通过配置该文件，可以实现多种VPN连接方式。

–该文件为文本文件，由一个或多个区组成。以“＃”开头的行为注释行。include后跟空格，再跟文件名，将用此文件的内容替

代此行。如：include ipsec.*.conf 每个区的开始的一行为：type name，type为区的类型，name定义了区的名称。区中的行的一

般的形式为：parameter=value，空的value表示采用系统的缺省

值（也就相当于忽略该参数行）。

ipsec.conf文件

?Ipsec.conf文件格式说明

–type name; //每个section以此开头

–{parameter=value}; //包含多个参数/值对

–type %default;

?所有与此type相同类型的section都取本section定义的parameter

value

–type 只能是config或conn

?CONN section和Config section通用字段定义请自己查阅资料

?例子：采用预共享密钥的Gateway－Gateway连接方式

采用预共享密钥的Gateway－Gateway

连接方式

conn sample3

# Left security gateway, subnet behind it, next hop toward right.

left=192.168.101.1

#leftsubnet=192.168.104.1/24

#leftnexthop=10.22.33.44

# Right security gateway, subnet behind it, next hop toward left.

right=192.168.102.1

#rightsubnet=192.168.0.0/24

#rightnexthop=10.101.102.103

# To authorize this connection, but not actually start it, at startup,

# uncomment this.

auto=start

keyingtries=0

spi=0x200

esp=3des-md5-96

espenckey=0x01234567_89abcdef_02468ace_13579bdf_12345678_9abcdef0

PGP-Pgpdesktop7.1

?Pgpdesktop概述

?Pgpdesktop是一个商业的PGP软件，除了支持对outlook、outlook express的邮件加密，还支持磁盘保护区的创立，另外pgpdesktop还提供了对VPN，Firewall的支持。

实验环境

?实验环境

?Windows 2000

?Pgpdesktop7.1

–您可以到下面的站点下载Pgpdesktop7.1

https://www.wendangku.net/doc/ea2103453.html,/

不过此站点下载的为试用版，要实现高级功能，需要license，建议大家自己在网络上下一个带license的版本。

?下载pgpdesktop710licensed.exe

?在Window2000下运行这个文件即可

–在安装时候，选择I am a new user

–在本实验中，我们只安装pgpdesktop7.1 的pgpdisk, pgpmail for microsoft outlook ,pgpmail for microsoft outlook express,只实现

pgpdisk和对outlook 和outlook express 邮件加密的功能。

–安装完毕后，重新启动计算机，就可以在屏幕右下角看到pgp 的图标pgptray

?PGPdisk是一个磁盘安全工具

–它可以在你的硬盘上创建一个受口令保护的磁盘保护区（以.pgd文件方式存在），并根据你的需要加载或卸载这个磁盘保护区，加载.pgd文件后在你的电脑内会多出一个驱动器符号。用pgpdisk可以保护你的一些机密数据。

?例如：创建一个pgp disk

–首先在屏幕右下角点击pgptray，选择pgpdisk?New disk

–选择创建一个100M大小的盘，名字叫my.pgd位于C盘下

–输入保护此磁盘的口令

–创建成功，这时你的C盘下会多了一个100多M的文件

–选择pgpdisk->Mount disk，并选择文件my.pgd

–输入口令，这时在‘我的电脑’内可以看到多了一个磁盘F：

–在F：下你可以保存文件等操作

–选择pgpdisk->Unmount all disks ，磁盘F：消失

?安装PgpDesktop后，在你的outlook或outlook express中的工具栏中就会出现Encrypt Message、Decrypt Message、lunch pgpkeys按钮。?要想加密Mail,首先需要生成密钥

–在pgptray下选择PGPkeys，出现pgpkeys的窗口

–选择Generate New key pairs

–输入密钥文件（公钥文件、私钥文件）名字例如：mykey.pkr mykey.skr –输入私钥保护口令，继续，即可生成密钥

?加密Mail

–在outlook express下写新邮件，输入邮件内容

–在工具栏中选择Encrypt Message（PGP）

–按发送，这时候outlook express会连接key服务器获取对方对应的公开密钥，在这里我们自己给自己发邮件，取消此连接过程，会出现recipicent selections 对

话框，选择mykey即可加密

–加密后的邮件如图。

?签名Mail

–在outlook express下写新邮件，输入邮件内容

–在工具栏中选择Sign Message（PGP）

–按发送，这时候outlook express会让你输入你的私有密钥保护口令，输入口令即可对邮件签名

?注意

–可以将加密和签名同时进行

–若你想和对方通过PGP通信，对方应获得你的公钥文件，而你应获得对方的公钥文件，可以将公钥文件发布在官方的服务器上以便双方获取，也可以直接交换。

北京大学物理实验报告：霍尔效应测量磁场(pdf版)

霍尔效应测量磁场 【实验目的】 (1) 了解霍尔效应的基本原理 (2) 学习用霍尔效应测量磁场 【仪器用具】 仪器名参数 电阻箱? 霍尔元件? 导线? SXG-1B毫特斯拉仪±(1% +0.2mT) PF66B型数字多用表200 mV档±(0.03%+2) DH1718D-2型双路跟踪稳压稳流电源0~32V 0~2A Fluke 15B数字万用表电流档±(1.5%+3) Victor VC9806+数字万用表200 mA档±(0.5%+4) 【实验原理】 (1)霍尔效应法测量磁场原理 若将通有电流的导体至于磁场B之中，磁场B(沿着z轴)垂直于电流I S(沿着x轴)的方向，如图1所示则在导体中垂直于B和I S方向将出现一个横向电位差U H，这个现象称之为霍尔效应。 图 1 霍尔效应示意图 若在x方向通以电流I S，在z方向加磁场B，则在y方向A、A′两侧就开始聚积异号电荷而产生相应的附加电场.当载流子所受的横向电场力F E洛伦兹力F B相等时： q(v×B)=qE 此时电荷在样品中不再偏转，霍尔电势差就有这个电场建立起来。 N型样品和P型样品中建立起的电场相反，如图1所示，所以霍尔电势差有不同的符号，由此可以判断霍尔元件的导电类型。

设P型样品的载流子浓度为p，宽度为w，厚度为的d。通过样品电流I S=pqvwd，则空穴速率v=I S/pqwd，有 U H=Ew=I H B =R H I H B =K H I H B 其中R H=1/pq称为霍尔系数，K H=R H/d=1/pqd称为霍尔元件灵敏度。(2)霍尔元件的副效应及其消除方法 在实际测量过程中，会伴随一些热磁副效应，这些热磁效应有： 埃廷斯豪森效应：由于霍尔片两端的温度差形成的温差电动势U E 能斯特效应：热流通过霍尔片在其端会产生电动势U N 里吉—勒迪克效应：热流通过霍尔片时两侧会有温度差产生，从而又产生温差电动势U R 除此之外还有由于电极不在同一等势面上引起的不等位电势差U0 为了消除副效应，在操作时我们需要分别改变IH和B的方向，记录4组电势差的数据 当I H正向，B正向时：U1=U H+U0+U E+U N+U R 当I H负向，B正向时：U2=?U H?U0?U E+U N+U R 当I H负向，B负向时：U3=U H?U0+U E?U N?U R 当I H正向，B负向时：U4=?U H+U0?U E?U N?U R 取平均值有 1 (U1?U2+U3?U4)=U H+U E≈U H (3)测量电路 图 2 霍尔效应测量磁场电路图 霍尔效应的实验电路图如图所示。I M是励磁电流，由直流稳流电源E1提供电流，用数字万用表安培档测量I M。I S是霍尔电流，由直流稳压电源E2提供电流，用数字万用表毫安档测量I S，为了保证I S的稳定，电路中加入电阻箱R进行微调。U H是要测的霍尔电压，接入高精度的数字多用表进行测量。 根据原理(2)的说明，在实验中需要消除副效应。实际操作中，依次将I S、 I M的开关K1、K2置于(+,+)、(?,+)、(?,?)、(+,?)状态并记录U i即可，其 中+表示正向接入，?表示反向接入。

计量经济学讲义第六讲(共十讲)

第六讲 多重共线 一、 FWL 定理及其应用 考虑模型： 112233i i i i i y a b x b x b x ε=++++ （1） 假如我们只关注 1 ?b ，则通过如下步骤可以获得之。 第1步：把 1x 对其他解释变量进行回归（请注意，截距所对应的解释变量为1） ，即有： 101223????i i i i x x x v βββ=+++ （2） 第2步：把 y 也对（2）中的解释变量进行回归，即有： 01223????i i i i y x x w ???=+++ （3） 第3步：把 ?w 对?v 进行回归（不含截距，当然你可以包含截距，但你会发现，截距 的估计结果是零，这是因为?w 与?v 其均值都为零） ，即有模型： ??i i i v e w η=+ （4） 则有：2????i i i w v v η=∑∑，可以验证，1??b η=，且残差?i e 等于初始的残差?i ε。此即著名的FWL 定理（Frisch-Waugh-Lovell theorem ）。关于FWL 定理的一个简单证明见附录1。思考题： 利用关于“偏导数”的直觉，你能够理解 1 ??b η=吗？ 考察2????i i i w v v η=∑∑，把01223????i i i i y x x w ? ??=---代入，现在分子是： 2012230123????()?????????i i i i i i i i i i i v x i i y x x y v x v v v w v ??????------∑∑∑==∑∑∑

应该注意到，在进行第一步回归时，OLS 法保证了 203???i i i i i v x x v v ===∑∑∑ 因此，22??????i i i i i i w v y v v v η== ∑∑∑∑ 显然，如果把 y 对?v 直接进行无截距回归： *?i i i y v η? =+ （5） 我们也可以得到： *122???????i i i i i i y v w v b v v η η====∑∑∑∑。 因此，如果只关注如何获得1 ?b ，我们可以把FWL 定理中第二步与第三步合并为把y 对 ? v 直接进行无截距回归。 思考题： ?i ?与?i e 相等吗？提示： ???????i i i e v i i i w y v η ?η--== 注意到， 2?i v ∑是（2）中的残差平方和，对（2），有： 22211 11 ()()??i i i x x x x v TSS ESS RSS -=-+↓↓↓∑∑∑

北京大学物理实验报告：弗兰克-赫兹实验(docx版)

北京大学物理实验报告：弗兰克-赫兹实验(docx版)

弗兰克-赫兹实验 【实验目的】 (1) 了解弗兰克-赫兹实验用伏-安证明原子存在能级的原理和方法 (2) 学习用伏-安法测量非线性器件 (3) 学习微电流的测量 【仪器用具】 仪器名参数 F-H-II 弗兰克赫兹实验仪?F-H-II 弗兰克赫兹实验仪微电流放大器10?7档F-H-II 弗兰克赫兹实验仪电源组V F 0~5V2.5级 V G1K 0~5V 2.5级 V G2P0~15V2.5级Victor VC9806+数字万用表200 mV档±(0.5%+4) 【实验原理】 (1)原子的受激辐射 玻尔的氢原理理论指出，原子只能较长久地停留在一些稳定状态（称为定态）。这些定态的能量（称为能级）是不连续分布的，其中能级最低的状态称为基态。原子在两个定态之间发生跃迁时，要吸收或发射一定的能量，该能量等于两个定态之间的能量差 ΔE mn=E m?E n 原子在能级之间的跃迁可以通过有一定能量的电子与原子碰撞交换能量来实现。初速度为零的电子经过电势差U0加速获得能量eU0，当这些电子与稀薄气体（例如汞）发生碰撞，就会发生能量交换。当电子能量满足 eU0=ΔE mn 便会使得原子从E n被激发到E m，电子能量被吸收。 (2)弗兰克-赫兹实验 图 1 弗兰克-赫兹装置示意图

图1是弗兰克-赫兹实验装置示意图。图中左侧为弗兰克-赫兹管（F-H管），它是一种密封的玻璃管，其中充有稀薄的原子量较大的汞或惰性气体原子。在这里灯丝用来对阴极K加热，使其发射热电子。灯丝电压U F越高，阴极K发射的电子流也就越大。第一栅极G1的主要作用是消除空间电荷对阴极电子发射的影响。第二栅极G2的作用是在G2和K之间形成对电子加速的静电场。发射的电子穿过栅极G2达到极板P，形成板流I P。板流I P的大小由微电流测试仪进行测量。在板极P和G2之间加有一反向电压，它对电子减速，使经过碰撞后动能非常低的电子折回。 由热阴极发射的电子初速度为零，受加速电场V G2K作用，V G2K较低时，电子能量小于原子的激发能，电子与汞原子只能发生弹性碰撞。当V G2K增大到原子的第一激发电位时，电子与原子间就产生非弹性碰撞，汞原子吸收电子的能量，由基态被激发到第一激发态。电子损失能量后不能穿越拒斥场，引起板流I P聚减，于是I P?V G2K特性曲线上出现第一个峰值。V G2K继续增大，电子经第一次非弹性碰撞后的剩余能量足以使其与汞原子产生第二次非弹性碰撞，汞原子再次从电子中取得能量，能量交换的结果使I P再次下降。 峰间距正是第一激发态和基态的能极差，在本次实验中，通过测量各个峰值并对其进行线性拟合可以更准确地测得能极差。 (3)实验装置 图 2 四栅式F-H管 实验仪器如图2所示，仪器分为三部分。 加热炉和控温仪：中有FH管，保持FH处于预定温度中 电源组：包括三组独立的稳压电源，分别提供V F灯丝加热电源，V G1K控制电子束强度的加速电压，V G2P减速用的反向电压 微电流放大器：将板流I P并输出U out，本次试验中用U out代替I P 【实验原理】 1预热汞管至180度 2如图2所示搭建实验装置 3根据参考数据调节V F V G1K V G2P，在允许范围内使得峰谷比较大 4调节V G2K，粗测U out?V G2K，了解峰出现的范围

大学物理实验 复摆实验讲义

复 摆 【实验目的】 (1)研究复摆的物理特性; (2)用复摆测定重力加速度; (3)用作图法和最小二乘法研究问题及处理数据。 【仪器用具】 复摆,光电计时器,电子天平,米尺等。 【实验原理】 1.复摆的振动周期公式 在重力作用下,绕固定水平转轴在竖直平面内摆动的刚体称为复摆(即物理摆).设一复摆 (见图1-1)的质量为m ,其重心G 到转轴O 的距离为h ,g 为重力加速度,在它运动的某一时刻t,参照平面(由通过O 点的轴和重心G 所决定)与铅垂线的夹角为0,相对于O 轴的恢复力矩为 M=-mgh sin θ （1.1） 图 1-1复摆示意图 根据转动定理, 复摆(刚体)绕固定轴O 转动,有 M=I β (1.2) 其中M 为复摆所受外力矩，I 为其对O 轴的转动惯量，β为复摆绕O 轴转动的角加速度, 且 22dt d θβ= 则有 M=I 2 2dt d θ （1.3） 结合式(1.1)和式(1.3),有 I 22dt d θ +mgh sin θ=0 (1.4) 当摆角很小的时候, sin θ≈θ, ,式(1.4)化为

22dt d θ + θI mgh =0 (1.5) 解得 θ=A cos(ωt+θ0) (1.6) 式中A ，θ由初条件决定;ω是复摆振动的角频率，ω＝I mgh /， 则复摆的摆动周期 T=2πmgh I （1.7） 2.复摆的转动惯量，回转半径和等值单摆长 由平行轴定理,I=I G +mh 2,式中I G 为复摆对通过重心G 并与摆轴平行的轴的转动惯量, (1.7) 式可写为 T=2πmgh mh I G 2 + （1.8） 可见, 复摆的振动周期随悬点O 与质量中心G 之间的距离h 而改变。还可将I =I G +mh 2改写 2 2G 2I mR mh mR =+= (1.9) 式中R G = m I G 为复摆对G 轴的回转半径, 同样也有R=m I ， R 称为复摆对悬点O 轴的回转半径。复摆周期公式也可表示为 T=2π g h h R G +2 （1.10） 事实上, 总可以找到一个单摆,它的摆动周期等于给定的复摆的周期,令 L ＝h h R G +2 （1.11） 则 T= 2π g L (1.12) 式中L 称为复摆的等值单摆长。这样, 就它的振动周期而论,一个复摆的质量可以被认为集中到一个点上, 这个点距悬点(支点)的距离为

实验报告格式

《客户关系管理》课程实验实训报告

集团、卢森堡剑桥集团、亚洲创业投资基金（原名软银中国创业基金）共同投资成立。 当当网成立于1999年11月，以图书零售起家，已发展成为领先的在线零售商：中国最大图书零售商、高速增长的百货业务和第三方招商平台。当当网致力于为用户提供一流的一站式购物体验，在线销售的商品包括图书音像、服装、孕婴童、家居、美妆和3C数码等几十个大类，在库图书超过90万种，百货超过105万种。当当网的注册用户遍及全国32个省、市、自治区和直辖市。注册用户遍及全国32个省、市、自治区和直辖市。当当网于美国时间2010年12月8日在纽约证券交易所正式挂牌上市，是中国第一家完全基于线上业务、在美国上市的B2C网上商城。 当当网于2010年12月8日在纽约证券交易所正式挂牌上市，是中国第一家完全基于线上业务、在美国上市的B2C网上商城。2012年，当当网的活跃用户数达到1570万，订单数达到5420万。 2014年2月28日，当当和1号店已经签订合作协议，当当将在1号店销售图书，1号店将在当当平台上销售食品和日用百货。 公司创建： 当当网由李国庆和俞渝创立，李国庆先生任当当网CEO，俞渝女士目任当当网董事长。二人是夫妻，联手创业，早已在业内传为佳话。 李国庆毕业于北大，两次创业，均以出版为主体。在图书出版领域摸爬滚打了10年，很了解中国传统的图书出版和发行方面的所有环节。俞渝是纽约大学学金融MBA毕业的，在华尔街做融资，有过几个很成功的案例。她在美国生活了整整10年，投资者非常信任她，又有共同语言。 1996年，李国庆和俞渝邂逅，然后在纽约结婚，当当的故事也就开了头。两人从谈恋爱开始，就经常一起思考，一起聊亚马逊的商业模型与传统贸易手段的根本区别。后来夫妇俩常探讨在图书这个行业中间赚钱最关键的环节是什么，有着多年图书出版运营经验的李国庆说肯定是出版社和读者的直接联系。于是他们一起去找风险投资商，说服了IDG、LCHG（卢森堡剑桥集团，该集团公司拥有欧洲最大的出版集团）共同投资，目标锁定在凭借发达国家现代图书市场的运作模式和成熟的管理经验，结合当今世界最先进的计算机技术和网络技术，用来推动中国图书市场的“可供书目”信息事业，及“网上书店”的门户建设，成为中国最大的图书资讯集成商和供应商。 公司历史： 1999年11月，网站进入运营。 2000年2月，当当网首次获得风险投资。 2000年11月，当当网周年店庆大酬宾，在网民中引起巨大反响。 2001年6月，当当网开通网上音像店。 2001年7月，当当网日访问量超过50万（Unique Visitor），成为最繁忙的图书、音像店。 2003年4月，在“非典”肆虐之时，当当网坚持高速运转，满足读者对精神食粮的需求，被文化部等四家政府部门首推为“网上购物”优秀网站。 2003年6月，当当网、新浪网、SOHO、网通等公司举办“中国精神”活动，呼唤开放乐观的民族精神，引起轰动的社会反响。 2004年2月，当当网获得第二轮风险投资，著名风险投资机构老虎基金投资当当1100万美元。 2004年3月，当当网开通期刊频道。

大学物理实验 复摆实验讲义

利用复摆测量重力加速度 【实验目的】 (1)根据复摆的物理特性测量重力加速度; (2)利用拟和方法处理实验数据; (3)练习测量不确定度的评定。 【仪器用具】 复摆,光电计时器,游标卡尺等。 【实验原理】 在测量重力加速度的方法中，有一类利用了摆的性质：小振动周期的平方与成反比（由量纲分析即可得到此结论）。对于大家熟悉的单摆，由于摆球并不是理想的质点，摆线也有一定的质量，导致等效的摆长很难精确测定，严重制约了的测量精度（因为周期测量可以达到很高的精度)。我们这次实验使用的复摆就是为了克服这个困难而设计的专用于重力加速度测量的仪器。 所谓的复摆就是一个刚体摆。在重力作用下，刚体绕固定水平转轴在竖直平面内摆动(见图1)。设复摆的质量为m，其重心G到转轴O的距离为h，从重心到转轴的垂线OG与铅垂线的夹角为，则重力对复摆产生的恢复力矩为 图1 复摆示意图 根据刚体定轴转动定理，复摆的角加速度 其中I为刚体相对O轴的转动惯量，为刚体相对其重心的转动惯量，这里用到了转动惯量的平行轴定理：。

当摆角很小的时候, 上式简化为 这是简谐运动的方程。由此可知，与单摆一样，复摆在平衡位置附近的小振动是周期为 的简谐振动。注意 不是 的单调函数：当 趋于零或无穷大时，周期都趋于无穷大（见图2）。 图2 复摆 曲线（A,C 为一对共轭点） 在实验中，我们可以改变转动轴O 轴（即悬点）的位置。悬点始终在经过复摆重心G 的一条直线（即复摆摆杆的中心线）上。通过改变悬点而改变 ，测量不同 对应的周期 ，用理论公式对测量结果进行拟合，就可以得到 了。 除了上述的曲线拟合方法，这里再介绍一种只需要测量两个点的方法，这也是利用复摆测量重力加速度的传统方法。如图2所示，我们选择的两个悬点O 1和O 2分处重心的两侧，它们到重心的距离分别为 ，振动周期分别为 和 ，根据周期公式有 如果O 1、O 2满足 但 ，则称它们互为共轭点。对于共轭点的情况，上式右边第二项为零，只需要测量两个悬点的距离 就可以计算 了。由于不需要确定重心的实际位置（这一步的精度远比测量两个悬点的距离要低），共轭点法测量重力加速度可以达到很高的精度。注意，即便O 1、O 2不是一对精确的共轭点，只要 和 相差做够小（比如

北京大学物理实验报告：弗兰克赫兹实验docx版

北京大学物理实验报告:弗兰克-赫兹实验(ｄocx版)

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弗兰克-赫兹实验 【实验目的】 （１) 了解弗兰克－赫兹实验用伏-安证明原子存在能级的原理和方法 (２) 学习用伏-安法测量非线性器件 (３) 学习微电流的测量 【仪器用具】 仪器名参数 F-H-II 弗兰克赫兹实验仪?F-Ｈ-II 弗兰克赫兹实验仪微电流放大器10?7档F-H-II 弗兰克赫兹实验仪电源组V F 0~5V2.5级 V G1K 0~5V 2.5级 V G2P 0~15V2.５级Victｏr VC9806＋数字万用表200 ｍＶ档±(０.５%＋4） 【实验原理】 (1)原子的受激辐射 玻尔的氢原理理论指出，原子只能较长久地停留在一些稳定状态(称为定态）。这些定态的能量(称为能级)是不连续分布的，其中能级最低的状态称为基态。原子在两个定态之间发生跃迁时，要吸收或发射一定的能量，该能量等于两个定态之间的能量差 ΔE mn=E m?E n 原子在能级之间的跃迁可以通过有一定能量的电子与原子碰撞交换能量来实现。初速度为零的电子经过电势差U0加速获得能量eU0,当这些电子与稀薄气体（例如汞)发生碰撞,就会发生能量交换。当电子能量满足 eU0=ΔE mn 便会使得原子从E n被激发到E m,电子能量被吸收。 (2)弗兰克-赫兹实验 图１弗兰克-赫兹装置示意图 图1是弗兰克-赫兹实验装置示意图。图中左侧为弗兰克－赫兹管（F-H管），

它是一种密封的玻璃管,其中充有稀薄的原子量较大的汞或惰性气体原子。在这里灯丝用来对阴极K加热,使其发射热电子。灯丝电压U F越高，阴极K发射的电子流也就越大。第一栅极G1的主要作用是消除空间电荷对阴极电子发射的影响。第二栅极G2的作用是在G2和K之间形成对电子加速的静电场。发射的电子穿过栅极G2达到极板P，形成板流I P。板流I P的大小由微电流测试仪进行测量。在板极P和G2之间加有一反向电压,它对电子减速,使经过碰撞后动能非常低的电子折回。 由热阴极发射的电子初速度为零，受加速电场V G2K作用，V G2K较低时，电子能量小于原子的激发能,电子与汞原子只能发生弹性碰撞。当V G2K增大到原子的第一激发电位时,电子与原子间就产生非弹性碰撞,汞原子吸收电子的能量,由基态被激发到第一激发态。电子损失能量后不能穿越拒斥场，引起板流I P聚减，于是I P?V G2K特性曲线上出现第一个峰值。V G2K继续增大,电子经第一次非弹性碰撞后的剩余能量足以使其与汞原子产生第二次非弹性碰撞,汞原子再次从电子中取得能量,能量交换的结果使I P再次下降。 峰间距正是第一激发态和基态的能极差，在本次实验中,通过测量各个峰值并对其进行线性拟合可以更准确地测得能极差。 (3)实验装置 图 2 四栅式F－Ｈ管 实验仪器如图２所示，仪器分为三部分。 加热炉和控温仪:中有FH管，保持FＨ处于预定温度中 电源组:包括三组独立的稳压电源,分别提供V F灯丝加热电源，V G1K控制电子束强度的加速电压,V G2P减速用的反向电压 微电流放大器:将板流I P并输出U out,本次试验中用U out代替I P 【实验原理】 1预热汞管至18０度 2如图２所示搭建实验装置 3根据参考数据调节V F V G1K V G2P，在允许范围内使得峰谷比较大 4调节V G2K,粗测U out?V G2K,了解峰出现的范围 5缓慢调节V G2K，细测U out?V G2K曲线 6处理实验数据

大学物理创新实验报告

大学物理创新实验报告 篇一：大学物理创新实验报告 大学物理实验报告总结 一：物理实验对于物理的意义 物理学是研究物质的基本结构，基本的运动形式，相互作用及其转化规律的一门科学。它 的基本理论渗透在基本自然科学的各个领域，应用于生产部门的诸多领域，是自然科学与 工程科学的基础。物理学在本质上是一门实验学科，物理规律的发现和物理理论的建立都 必须以物理实验为基础，物理学中的每一项突破都与实验密切相关。物理概念的确立，物 理规律的发现，物理理论的确立都有赖于物理实验。 二：物理实验对于学生的意义 大学物理实验已经进行了两个学期，在这两个学期，通过二十几个物理实验，我们对物理 学的理解和认识又更上了一步台阶。通过对物理实验的熟悉，可以帮助我们掌握基本的物 理实验思路和实验器材的操作，进一步稳固了对相关的定理的理解，锻炼理性思维的能力。在提高我们学习物理物理兴趣的同时，培养我们的科学思维和创新意识，掌握实验研究的 基本方法，提高基本科学实验能力。它也是我们进入大学接触的第一门实践性教学环节， 是我们进行系统的科学实验方法和技能训练的重要必修课。它还能培养我们“实事求是的 科学态度、良好的实验习惯、严谨踏实的工作作风、主动研究的创新与探索精神、爱护公 物的优良品德”。 三：我眼中的物理实验的缺陷 1：实验目的与性质的单一性 21世纪的学科体系中，多种学科是相互结合，相互影响的，没有一门学科能独立于其他 学科而单独生存，但是在我们的实验过程中，全都是关于物理，这一单科的实验内容，很 少牵涉到其他。有些实验完全是为了实验而实验，根本不追求与其他学科的联系与结合。2：实验的不及时性及实验信息的不对称性 物理是一门以实验为基础的基本学科，在我们所学的物理内容中，更多的是关于公式定理的，这些需要及时的理解和记忆，最简单的方式是通过实验来进行。但是我们所做的实验，都是学过很久以后，甚至是已经学完物理学科后进行的，这就造成我们对物理知识理解的 不及时性，不能达到既定的效果。而且，我们重复科学实验伟人的实验很大程度上是得知结论后凭借少量的实验数据轻易得出相似的结论，与前人广袤的数据量不可同日而语，这就造成实验信息的不对称性， 不利于从本质上提高我们的实验能力。

计量经济学讲义共十讲

计量经济学讲义共十讲文档编制序号：[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]

第一讲 普通最小二乘法的代数 一、 问题 假定y 与x 具有近似的线性关系：01y x ββε=++，其中ε是随机误差项。我们对01ββ、这两个参数的值一无所知。我们的任务是利用样本数据去猜测01ββ、的取值。现在，我们手中就有一个样本容量为N 的样本，其观测值是：1122(,),(,),...,(,)N N y x y x y x 。问题是，如何利用该样本来猜测01ββ、的取值 为了回答上述问题，我们可以首先画出这些观察值的散点图（横轴x ，纵轴y ）。既然y 与x 具有近似的线性关 系，那么我们就在图中拟合一条直线：01 ???y x ββ=+。该直线是对y 与x 的真实关系的近似，而0 1 ??,β β分别是对01 ,ββ的猜测（估计）。问题是，如何确定0?β与1 ?β，以使我们的猜测看起来是合理的呢 笔记： 1、为什么要假定y 与x 的关系是0 1y x ββε=++呢一种合理的解释 是，某一经济学理论认为x 与y 具有线性的因果关系。该理论在讨论x 与y 的关系时认为影响y 的其他因素是不重要的，这些因素对y 的影响即为模型中的误差项。 2、0 1y x ββε=++被称为总体回归模型。由该模型有： 01E()E()y x x x ββε=++。既然ε代表其他不重要因素对y 的影 响，因此标准假定是：E()0x ε=。故进而有：

01E()y x x ββ=+，这被称为总体回归方程（函数），而 01 ???y x ββ=+相应地被称为样本回归方程。由样本回归方程确定的?y 与y 是有差异的，?y y -被称为残差?ε。进而有：0 1 ???y x ββε=++，这被称为样本回归模型。 二、 两种思考方法 法一： 12(,,...,)N y y y '与12???(,,...,)N y y y '是N 维空间的两点，0 ?β与1 ?β的选择应该是这两点的距离最短。这可以归结为求解一个数学问题： 由于?i i y y -是残差?i ε的定义，因此上述获得0?β与1 ?β的方法即是0 ?β 与1 ?β的值应该使残差平方和最小。 法二： 给定i x ，看起来i y 与?i y 越近越好（最近距离是0）。然而，当你选择拟合直线使得i y 与?i y 是相当近的时候，j y 与?j y 的距离也许变远了，因此存在一个权衡。一种简单的权衡方式是，给定12,,..,N x x x ，拟合直线的选择应该使1y 与 2?y 、2y 与2?y 、...、N y 与?N y 的距离的平均值是最小的。距离是一个绝对值，数学处理较为麻烦，因此，我们把第二种思考方法转化求解数学问题： 由于N 为常数，因此法一与法二对于求解0?β与1 ?β的值是无差异的。 三、 求解

北京工业大学实验报告1

1.有一硅单晶片，厚0.5mm，其一面上每107个硅原子包含两个镓原子，另一个面经处理后含镓的浓度增高。试求在该面上每107个硅原子需包含几个镓原子，才能使浓度梯度为2×10-26原子/m3m硅的晶格常数为0.5407nm。 2.为研究稳态条件下间隙原子在面心立方金属中的扩散情况，在厚0.25mm的金属薄膜的一个端面(面积1000mm2)保持对应温度下的饱和间隙原子，另一端面为间隙原子为零。测得下列数据： 温度(K)薄膜中间隙原子的溶解度 (kg/m3) 间隙原子通过薄膜的速率 (g/s) 122314.40.0025 113619.60.0014 计算在这两个温度下的扩散系数和间隙原子在面心立方金属中扩散的激活能。 3.一块含0.1%C的碳钢在930℃渗碳，渗到0.05cm的地方碳的浓度达到0.45%。在t>0的全部时间，渗碳气氛保持表面成分为1%， 4.根据上图4-2所示实际测定lgD与1/T的关系图，计算单晶体银和多晶体银在低于700℃温度范围的扩散激活能，并说明两者扩散激活能差异的原因。 5.设纯铬和纯铁组成扩散偶，扩散1小时后，Matano平面移动了1.52×10-3cm。已知摩尔分数C Cr=0.478时，dC/dx=126/cm，互扩散系数为1.43×10-9cm2/s，试求Matano面的移动速度和铬、铁的本征扩散系数D Cr，D Fe。(实验测得Matano 面移动距离的平方与扩散时间之比为常数。D Fe=0.56×10-9(cm2/s)) 6.对于体积扩散和晶界扩散，假定Q晶界≈1/2Q体积，试画出其InD相对温度倒数1/T的曲线，并指出约在哪个温度范围内，晶界扩散起主导作用。 7.γ铁在925℃渗碳4h，碳原子跃迁频率为1.7×109/s，若考虑碳原子在γ铁中的八面体间隙跃迁，(a)求碳原子总迁移路程S；(b)求碳原子总迁移的均方根位移； (c)若碳原子在20℃时跃迁频率为Γ=2.1×10-9/s，求碳原子的总迁移路程和根均方位移。 8.假定聚乙烯的聚合度为2000，键角为109.5°，求伸直链的长度为L max与自由旋转链的均方根末端距之比值，并解释某些高分子材料在外力作用下可产生很大变形的原因。(l=0.154nm,h2=nl2) 9.已知聚乙烯的Tg=-68℃，聚甲醛的Tg=-83℃,聚二甲基硅氧烷的Tg=-128℃,试分析高分子链的柔顺性与它们的Tg的一般规律。 10.试分析高分子的分子链柔顺性和分子量对粘流温度的影响。 11.有两种激活能分别为E1=83.7KJ/mol和E2=251KJ/mol的扩散反应。观察在温度从25℃升高到600℃时对这两种扩散的影响，并对结果作出评述。

复摆实验 实验报告

复摆实验报告 一、实验数据 复摆质量m=396.71 g 复摆重心位置H G=0.00 cm 铜刀口质量m′=6.30 g 表1 数据记录、计算与列表 h/cm 20T/s T/s h2/m2 T2|h|/(s2m) 28.16 25.0594 1.25297 0.07929856 0.442093364 27.16 24.8624 1.24312 0.07376656 0.419716336 26.12 24.6864 1.23432 0.06822544 0.397950179 25.16 24.5101 1.225505 0.06330256 0.377868606 24.12 24.3415 1.217075 0.05817744 0.357282699 23.12 24.1924 1.20962 0.05345344 0.338287342 22.14 24.0407 1.202035 0.04901796 0.319898234 21.16 23.9264 1.19632 0.04477456 0.302838014 20.14 23.8218 1.19109 0.04056196 0.285725251 19.14 23.7382 1.18691 0.03663396 0.269635774 18.16 23.7012 1.18506 0.03297856 0.255033084 17.14 23.6818 1.18409 0.02937796 0.240314649 16.16 23.72 1.186 0.02611456 0.227305914 15.18 23.7819 1.189095 0.02304324 0.214637142 14.16 23.9204 1.19602 0.02005056 0.20255368 13.16 24.1304 1.20652 0.01731856 0.191568871 12.16 24.4062 1.22031 0.01478656 0.18108143 11.14 24.7928 1.23964 0.01240996 0.171189197 10.14 25.319 1.26595 0.01028196 0.162506621 8.16 26.8804 1.34402 0.00665856 0.147401404 6.16 29.6492 1.48246 0.00379456 0.135377559 4.12 34.6873 1.734365 0.00169744 0.123930504 2.18 46.7125 2.335625 0.00047524 0.118922142 1.12 61.3588 3.06794 0.00012544 0.105417265 -28.28 25.0597 1.252985 0.07997584 0.443987915 -27.28 24.8769 1.243845 0.07441984 0.422062625 -26.26 24.6732 1.23366 0.06895876 0.399655403 -25.28 24.4948 1.22474 0.06390784 0.379196983

计量经济学第八讲v

第八讲 平稳时间序列 在严格意义上，随机过程{}t X 的平稳性是指这个 过程的联合和条件概率分布随着时间t 的改变而保持不变。在实践中，我们更关注弱意义上的平稳或者所谓的协方差平稳： 2();();(,)t t t t j j E X Var X Cov X X μδδ+=== 显然20δδ=。 在本讲义中，平稳皆指协方差平稳。当上述条件中的任意一个被违背时，则称{}t X 是非平稳的。 （一）平稳随机过程的例子 1、白噪声过程{}t ε： 20()0;();(,)0,t t t t j j E Var Cov εεδεε+≠=== 笔记： 假定t ε还服从正态分布，则{}t ε被称为高斯白噪声。在正态分布下，独立与不相关是两个等价的概念，从而高斯白噪声{}t ε也属于严格白噪声。对于严格白噪声过程，有： , (12) ()()t t t t E E εεεε--=,。因此，就预测t ε来说，,1t i i ε-≥没有任何信息价值。当一个变量的当期及其过去值对预测变量未来值没有任何帮助时，我们常常称该变量是不可预测的。

2、AR(1)过程： 011,11t t t y a a y a ε<-=++，{}t ε是白噪声过程 为了验证上述过程满足平稳性条件，我们首先通过迭代得到：1 1 1 1 00 1 0t t i i t i i i t t y a a a y a ε---===++∑∑。接下来注意到， 1 1 1)0(t i i t t E y a a a y -==+∑，进一步假设数据生成过程发生了 很久，即t 趋于无穷大，则0 1 )1(t a E y a μ-==；其次也有 1 1 ()() t i t i i t Var y Var a ε--==∑，当t 趋于无穷大时， 2 12 2 1()11()i t Var a a Var y εδ-= - = ；最后，当t 趋于无穷大时，有： 1211111111222 (12411112) 1......(...) [()()] [()()]s s t t s t s t t s t s t s t t s s s s s a a a a a E y y E a a a a a μμδδεεεεεεε+-----------++- -+++++++++++= == 关于AR(p)过程的平稳性，见附录。下图是对一个 平稳AR(1)过程的模拟。 1,(0,1) 10.8t N ID t t t y y εε-+=+ 笔记：

光衍射的定量研究--北大物理学院普物实验报告

实验二十光衍射的定量研究 一、数据处理 1.单缝缝宽的测量 测得的光强度曲线图象如图1所示： 将计算用到的具体条纹的相关数据列表如下： 条纹 绝对坐标 x(mm)相对光强I 相 距离中心 Δx(mm) Δx????(mm) 0级亮纹12.355 2570 0.000 0.000 左侧0级暗纹8.600 3 3.755 3.695 右侧0级暗纹16.090 3 3.635 左侧1级亮纹7.025 110 5.330 5.298 右侧1级亮纹17.620 113 5.265 对于衍射屏与观察屏距离的测量：z 左=15.28cm，z 右 =91.00cm，则有 z=z 右?z 左 +0.4cm=76.12cm。 图1

下面进行计算： ①利用第一次极强计算缝宽，有 a=1.43λsinθ ′ = 1.43λ Δx′/z =1.300×10?4m ②利用零级暗纹计算缝宽，有 a= λ sinθ = λ Δx/z =1.304×10?4m 2.双缝的缝宽和缝间距的测量 测得的光强度曲线图象如图2所示： 将计算用到的具体条纹的相关数据列表如下： 条纹 绝对坐标 x(mm) 相对光强I 相 距离中心 Δx(mm) Δx????(mm) 0级亮纹18.145 2579 0.000 0.000 左侧0级暗纹15.400 66 2.745 2.650 右侧0级暗纹20.700 69 2.555 左侧1级亮纹13.240 1274 4.905 4.855 图2

*这里的0级暗纹和1级亮纹的物理含义是与之前在单缝中所说的不同的，在单缝中，是由于衍射导致的暗纹和亮纹，而此处是由干涉导致的。 对于衍射屏与观察屏距离的测量：z 左=15.28cm，z 右 =90.60cm，则有 z=z 右?z 左 +0.4cm=75.72cm。 下面进行计算： ①利用主极强计算缝间距： d= λ sinθ′ = λ Δx′/z =9.869×10?5m ②利用0级暗纹计算缝间距： 出现暗纹时，有Nβ=kπ,在此处具体应写为 N?πdsinθ λ =π， 则有 d= λ 2sinθ = λ 2Δx/z =9.041×10?5m ③利用单元因子所致0级暗纹计算缝宽 a=λ ′′ = λ ′′ =3.740×10?5m 3.其他衍射结构的衍射图样 实验中观察到的衍射图样与对应的衍射屏结构如下表所示：

计量经济学讲义第二讲(共十讲)

第二讲 普通最小二乘估计量 一、基本概念：估计量与估计值 对总体参数的一种估计法则就是估计量。例如，为了估计总体均值为u ，我们可以抽取一个容量为N 的样本，令Y i 为第i 次观测值，则u 的一个很自然的 估计量就是?i Y u Y N ==∑。A 、B 两同学都利用了这种 估计方法，但手中所掌握的样本分别是12(,,...,)A A A N y y y 与12(,,...,)B B B N y y y 。A 、B 两同学分别计算出估计值 ?A i A y u N =∑ 与?B i B y u N =∑ 。因此，在上例中，估计量?u 是随机的，而??,A B u u 是该随机变量可能的取值。估计量 所服从的分布称为抽样分布。 如果真实模型是：01y x ββε=++，其中01,ββ是待估计的参数，而相应的OLS 估计量就是： 1 01 2 ()???;() i i i x x y y x x x βββ-==--∑∑ 我们现在的任务就是，基于一些重要的假定，来考察上述OLS 估计量所具有的一些性质。 二、高斯-马尔科夫假定

●假定一：真实模型是：01y x ββε=++。有三种 情况属于对该假定的违背：（1）遗漏了相关的解释变量或者增加了无关的解释变量；（2）y 与x 间的关系是非线性的；（3）01,ββ并不是常数。 ●假定二：在重复抽样中，12(,,...,)N x x x 被预先固定 下来，即12(,,...,)N x x x 是非随机的（进一步的阐释见附录），显然，如果解释变量含有随机的测量误差，那么该假定被违背。还存其他的违背该假定的情况。 笔记： 12(,,...,)N x x x 是随机的情况更一般化，此时，高斯-马尔科夫假定二被更改为：对任意,i j ,i x 与j ε不相关，此即所谓的解释变量具有严格外生性。显然，当12(,,...,)N x x x 非随机时，i x 与j ε必定不相关，这是因为j ε是随机的。 ●假定三：误差项期望值为0，即 ()0,1,2i E i N ε==。 笔记： 1、当12(,,...,)N x x x 随机时，标准假定是： 12(,,...,)0,1,2,...,i N E x x x i N ε== 根据迭代期望定律有：12[(,,...,)]()i N i E E x x x E εε=,因 此，如果12(,,...,)0i N E x x x ε=成立，必定有：()0i E ε=。

计量经济学讲义

计量经济学讲义 第四讲 趋势和DF 检验（修订版） 此翻译稿制作学习之用，如有错误之处，文责自负。 趋势平稳序列（TS ）（图1和2） 一个趋势平稳序列绕着一个确定的趋势（序列的均值），其波动幅度不显示增大或者减小的趋势。 线性确定性趋势： t t t y εβα++= ),0(~2 σεiid t t=1,2,… 平方确定性趋势： t t t t y εγβα+++=2 ),0(~2 σεiid t t=1,2,… 通常： t t t f y ε+=)( ),0(~2 σεiid t t=1,2,… 均值是是随时间变化的（川），但是方差是常数。t ε可以为任意平稳序列，也就是说，不一定要是白噪声过程。 通过拟合一个确定的多项式时间趋势，趋势可以来消除：拟合趋势后残差将给出一个去趋势的序列。 一个带线性确定性趋势AR （1）过程可以写作： t 1-t 1t )1)-t (y (t y εβαφβα+--=-- ),0(~2 σεiid t t=1,2,… 此处确定性趋势被t y 减去。然而在实践中，α、β是未知的而且必须估计出来。于是模型可以被重述为： t 1-t 1111t y t )1()1(y εφβφβφαφ++-++-= 其中包含一个截距和一个趋势，也就是 t 1-t 1* *t y t y εφβα+++= 此处 βφαφα11*)1(+-= 且 βφβ)1(1* -= 若1||1<φ，那么此AR 过程就是围绕一个确定性趋势的平稳过程. 差分平稳序列（DF ）（也叫单整序列）和随机性趋势 如果一个非平稳序列可以由一个平稳序列通过d 次差分得到，那么我们说这个序列就是d 阶单整的，写做I （d ）.这一过程也因此叫做差分平稳过程（DSP ）. 因此，平稳序列就是零阶单整的，I （0）。白噪声序列是I （0）。 所以如果序列t d t y w ?=是平稳的，那么t y 就是I （d ）。?是差分算子，即 等等2-t 1-t t 2-t 1-t 1-t t 1-t t t t 21-t t t y 2y y )y y ()y y ()y y (y y ,y y y +-=---=-?=??=?-=? 如果序列 1-t t t t y y y w -=?= 是平稳的话，t y 是I （1）； 如果序列2-t 1-t t t 2 t y 2y y y w +-=?= 是平稳的，t y 是I （2），

北京邮电大学大学物理实验习题4

大学物理实验模拟试题四 一、填空题： 1、物理实验课教学的程序分为____、____和____三步进行。 2、根据获得测量结果的不同方法，测量可分为____测量和____测量；根据测量 条件的不同，测量可分为____测量和____测量。 3、____之比称为相对误差，实际计算中一般是用____之比。 4、在实验中，进行多次（等精度）测量时，若每次读数的重复性好，则 ____误差一定小，其测量结果的____高。 5、指出下列各数的有效数字的位数。（l ）0.005m 是____位，（2）6109 .2是____位，（3）100.00mg 是____位（4）自然数10是____位。 6、计算： 1000lg 3021.73021.171 .0100____，其中3021.73021.17____，1.0100____，1000lg ____，式子的前一项3021.73021 .171.0100____。7、____与____之比称为组合聚焦比，相当于静电透镜组的____。 8、下列实验中，分别使用了一种物理实验测量方法。用电桥测量电阻使用了____ 法；用电位差计测电动势使用了____方法：静电场的分布使用了____，测杨 氏模量中用光杠杆测微小伸长量使用了 ____法。9、在电场模拟实验中，我们是用____场中的____分布，模拟____的____分布。 10、测焦距时要测量像（屏）的位置。为了克服眼睛分辨本领不足造成的测量象 的位置的误差，在测量时我采用了____法，在测量焦距前先要进行____调整；在多次测量焦距的方法中，要测出一个放大和一个缩小的像时透镜位置的方法是____法。 二、选择题： 1．用伏安法测约210欧姆的电阻，电压表内阻10千欧，电流表内阻力10欧， 选用最佳测量线路，量得I ＝40.0mA,V ＝8.50v ，则测量结果的方法误差是（）。 A ．-2欧 B ．-5欧 C ．－7欧 D ．－10欧 2．用最大误差0.01mA ，最大刻度是10mA 的电流表测一电流，读数是 6.00mA ，算出读数的相对误差是0.2％，那么此表是（）。 A ．0.l 级表 B ．0.5级表 C ．0.2级表 D ．1.0级表