华中科技大学光电技术实验报告

目录

实验一光源基础知识实验 (1)

实验二发光二极管（光源）的照度标定实验 (5)

实验三光敏电阻特性实验 (9)

实验四光敏二极管的特性实验 (14)

实验五透射式光电开关实验 (18)

实验六光敏三极管特性实验 (20)

实验七硅光电池特性实验 (24)

实验八红外反射式光电开关（接近开关）实验 (26)

实验九、光栅位移传感器性能实验 (28)

实验十PSD位置传感器实验 (31)

实验一光源基础知识实验

(光源和分光实验)

一、实验目的

了解光源、光源分光原理、光的不同波长等基本概念。

二、基本原理

本实验中备有白炽光源和半导体激光光源。白炽光源（白炽灯）光谱为连续光谱(白炽

灯的另一个特性是灯丝的材料钨有正阻特性，工作时的热电阻远大于冷态时的电阻，在灯的启动瞬时有较大的电流)。利用分光三棱镜可以将白炽灯光源分解出红色、黄色、绿色、蓝

色等多种波长的光辐射。激光光源是半导体激光器发射出波长为660 nm的单一红色光。

三棱镜的分光原理如下：

（1）三棱镜表面对光线的折射作用

三棱镜对不同波长的各色光具有不同的折射率。对于三棱镜中入射的可见光（白光为各种不同波长的复合光，从波长为400 nm的紫光至760 nm的红光），由于三棱镜对不同色光

具有不同折射率，各色光经折射后的折射角将不同，因此通过三棱镜出射时，各色光的偏角也随之不同，于是白光经过三棱镜折射后分解成各种色光并呈现出一片按序排列的颜色，这种现象称为光的色散。

图1-1 画出了三棱镜表面产生折射的情况。如入射光（某一单色光）经三棱镜AB 进入玻璃介质后，光线产生一偏角δ1 该光束在B面出射时，又产生一偏角δ2 光线经二次折射

后入射光与出射光产生的偏角δ=δ1+δ2

对三棱镜两个折射面AB导出折射定律为：

sin I1 = n sin I1'

sin I2 = n sin I2

利用两式相减，并根据

α= I1'+I2，δ=δ1+δ2= I1-I1'+ I2'- I2

经过具体运算得

cos[(α+δ) /2]=n cos(α/2) sin[(I -I2 )/2]/sin[(I1 -I 2)/2]

由式可见，光线经棱镜折射后，产生的偏角是光线入射角I1、棱镜折射角α和折射率n 的函数，对于给定的三棱镜，α 和n 为定值，因此光线的偏角随I1而变。

可见光通过三棱镜时产生色散现象如图1-2所示，由于介质折射率随波长的变短而增大，尤其是短波部分，折射率增加的更快。

由图1-2可知红色光波长长，折射率小，产生较小的偏角，而紫色光波长短，折射率大，

产生的偏角也较大，所以可见光经三棱镜折射后，形成一条按红、橙、黄、绿、青、蓝、紫顺序的连续光谱。

利用滤光片也可以从白光中获取单色光，常用滤光片有两类，一类是塑料滤光片，它只能透射某一波长的光，而对其它波长具有吸收作用；另一类是玻璃滤光片，玻璃片上镀某种颜色（例如红色）的薄膜，利用光的频率效应，它对红色的光是干涉相长，对其它颜色的光则干涉相消。衡量滤色质量优劣的是色纯度。

三、需用器件与单元

小稳压电源、安装架、白炽灯光源、分光装置(三棱镜)、半导体激光器。

四、实验步骤

1、首先将主机箱右侧面的开关关断(扒下为关)，将小稳压源插到主机箱左侧面的插座上。装上光源和三棱镜部件，按图1—3示意安装、接线。检查接线无误后打开主机箱左侧面电源开关。

2、检查三棱镜表面，使其清洁，调节三棱镜的升降杆使光束对准三棱镜，转动三棱镜座使三棱镜毛面在下面，二个工作面（光面）的棱镜在前、后面，在实验架右侧放一张白纸，然后调节转角手轮使折射的辐射面上出现清晰的光谱。如果光谱不清晰可轻微旋动光源罩和

图1—3光源分光色散实验安装、接线示意图

松开升降杆紧固螺钉转动一个角度使光束对准三棱镜的工作面﹙要点:光束对准棱镜工作

面﹑灯角度﹑棱镜角度和白纸角度﹚。（注意：光源长时间点燃时光源罩会有一定温度，注

意避免烫着！）

3、关闭主机箱左侧电源开关，待光源熄灭冷却后旋下光源筒前端盖，旋下内面的挡环，、将400nm滤光镜放入再轻轻旋上挡环（不必要旋紧，以免滤光镜破损）。开启主机箱左侧电源开关，观察棱镜折射现象。按相同步骤更换不同波长的滤光镜重复实验，观察折射现象。

4﹑关闭主机箱左侧电源开关，将小稳压源拔下。将图1－3 中的白炽灯光源取下，换上导体激光源。

5 、将（电机转速）旋钮逆时针旋到最小，用一根线将2~24V 电压输出端口接电压表的输入端V i（调节时以便观察电压大小），检查接线，无误后打开主机箱左侧电源和正面主电源，平滑地顺时针调节2～24V旋钮使电压在4.5V左右，如图1－4示意安装、接线。

6、按步骤2 操作调节，观察现象。

图1—4激光的单色性实验接线图

五、思考题

1.解释实验现象

答：实验现象记录如下

如图所示，正常光通过三棱镜后发生色散现象，由于频率大的单色光折射率更大，则映射在纸上的位置更接近棱镜，故出现图中所示七色光从紫到红由近到远分散分布的情况；当加滤光片之后，就只剩下单色光集中在纸上同一片区域。

2.半导体激光器的特性有哪些？

答：半导体激光器的特性包括伏安特性、P-I特性、效率特性、温度特性、光谱特性、频率特性、激光束空间分布特性等。

实验二发光二极管（光源）的照度标定实验一、实验目的

了解发光二极管的工作原理、光伏效应及工作电流与光照度的对应关系。

二、基本原理

光伏效应：当入射光子在本征半导体的PN结及其附近产生电子—空穴对时，光生载流

子受耗尽层内建电场作用，电子漂移到n区，空穴漂移到p区。电子和空穴分别在n区和p

区积累，两端便产生电动势，这称为光生伏特效应。光电二极管基于这一原理。如果在外电路中把p-n短接，就产生反向的短路电流，光照时反向电流会增加，并且光电流和照度基

本成线性关系。

半导体发光二极管（Light Emitting Diode,简称LED）是由Ⅲ－Ⅳ族化合物，如GaAs

（砷化镓）、GaP（磷化镓）、GaAsP（磷砷化镓）等半导体化合物制成的，其核心是PN结，

因此它具有一般二极管的正向导通以及反向截止、击穿特性。此外，在一定条件下，LED

还具有发光特性，发光原理如图2－1所示，当加上正向激励电压或电流时，在外电场作用下，在P－N结附近产生导带电子和价带空穴，电子由N区注入P区，空穴由P区注入N

区，进入对方区域的少数载流子（少子）一部分与多数载流子（多子）复合而发光。假设发

光是在P区中发生的，那么注入的电子与价带空穴直接复合而发光，或者先被发光中心捕

获后，再与空穴复合发光。除了上述发光复合外，还有些电子被非发光中心（这个中心介于导带、价带之间）捕获，再与空穴复合，每次释放的能量不大，以热能的形式辐射出来。发光的复合量相对于非发光复合量的比例越大，光量子效率越高。由于复合是在少子扩散区内发光的，所以光仅在距离PN结数μm以内产生。发光二极管的发光颜色由制作二极管的半导体化合物决定。本实验使用纯白高亮发光二极管。

图2—1发光二极管的工作原理

三、需用器件与单元

主控箱、电流源模板、发光二极管；照度计模板、照度计探头、遮光筒。

四、实验步骤

1、按图2－2 配置接线，接线注意＋、－极性。

图2—2发光二极管照度标定实验接线图

2、合上主控箱电源，平滑缓慢调节电流源模板上的电位器，调节电流源电流大小即发光二极管的工作电流大小就可改变光源的光照度值。拔去发光二极管的其中一根连线头，则光照度为0（因恒流源的起始电流不为0，要得到0照度只能断开光源的一根线）。按表2－1 进行标定实验（调节电流源），得到照度－电流对应值。

须保存照度－电流对应值表，为以后做光电实验服务。实验者只能在相应的实验台完成以后的光电实验。）

3、根据表2－1画出发光二极管的照度－电流特性曲线，可以得到灵敏度（曲线斜率）

和线性关系。

可见发光二极管电流与照度线性度很好，经计算二者相关系数为0.9998，故两者线性关系很好，表达式为：()0.0535()0.1432

=-，灵敏度为0.0535。

I mV L Lx

实验三光敏电阻特性实验

一、实验目的

了解光敏电阻的光照特性、伏安特性以及光谱特性等。

二、基本原理

在光辐射的作用下，光子在外加电压的半导体中激发出光生载流子（电子和空穴），引起半导体电导率的变化，这种现象称为光电导效应。光电导效应是半导体材料的一种体效应。光照愈强，半导体材料的电阻愈小。基于这种效应的光电器件称光敏电阻。光敏电阻无极性，其工作特性与入射光光强、波长和外加电压有关。

三、需用器件与单元

主控箱、电流源模板、发光二极管、光电器件实验（一）模板、光敏电阻、20μA~200mA 量程可调电流表。

四、实验步骤

1、亮电阻和暗电阻测量

图3－1光敏电阻实验原理图

（1）按图3－2 安装接线。将电流源模板调节旋钮和主控箱电机转速调节旋钮逆时针平滑

旋到最小。打开主控箱电源，缓慢调节主控箱的转速调节(2－24V)电源，使主控电压表显示

5V。

（2）根据实验二中的标定结果即照度与电流的对应关系，调节电流源电流光照度为100Lx 时的电流值（若不是同一实验台，则首先需测得对应光照度为100Lx时的电流值），10秒钟

左右后马上读取光电器件实验(一)模板中所接的电流表（可选择电流表合适的档位20mA档）

的值(亮电流I亮)和电压表的值。（说明：或参照实验二操作，使发光二极管的光照度为100L X。）答：亮电流：1.71mA ，电压：4.92V

（3）拆去图3－2 发光二极管中的其中任意一根引线，10 秒钟左右后马上读取光电器件实验(一)模板中所接的电流表（可选择电流表合适的档位20μA档）的值(暗电流I暗)和电压表的值。

答：暗电流：0.05uA ，电压：5.02V

（4）根据以下公式，计算亮阻和暗阻：R亮=U测/I亮；R暗=U测/I暗

则R亮=2.88K R暗=100.4M

图3－2光敏电阻实验接线示意图

2、光照特性测量

光敏电阻的电压为一定时(如：5V)，光敏电阻的光电流随光照强度变化而变化，它们之间的关系是非线性的。调节电流源得到不同的光照度，测得数据填入表3－1，并作出光电流与光照度(I－Lx)曲线。

注：电流源电流根据实验一标定的结果。若在不同实验台上做，则应参照图2－2接线对照

度－电流关系先进行标定，或参照下面的实验步骤进行。

光敏电阻光照特性实验曲线

步骤：

1）按图3－2 接线。先将主控箱上的转速旋钮逆时针旋到最小，开主控箱电源，调节转速旋钮，使主控箱电压表显示为5V。

2）按图2－2 接线，调整电流源上的旋钮，使照度计显示为所需的光照度（如10

Lx），记下对应的电流值（20μA—200mA量程可调电流表上显示的数值）。

3）电流源模板上的旋钮保持不变，换成图3－2 接线，读出20μA—200mA 量程

电流表的数值填入表3－1的光电流栏里。

4）重复2、3 步，依次得到照度为20、30、40。。。200 时的光电流值填入表3－1。

3、伏安特性测量

按图3－2光敏电阻在一定的光照度下，光电流随外加电压的变化而变化，测量时，在给定光照强度（如：100Lx）时，光敏电阻输入可调电压测得光敏电阻上的电流填入表3－2，并作出不同照度下的伏安特性曲线。

步骤：1）确定光照度。按图2－2测量使光照度为20Lx。

2）换成图3－2 接线。调整转速旋钮使主控箱电压表显示为所需的电压。（如2V、4V、6V、8V、10V、12V）

3）读出20μA—200mA 量程电流表上显示的数值。

4）重复1、2、3 步。将实验数值填入表3－2。

5）绘制光敏电阻伏安特性曲线。

表3-2

可见光敏电阻在不同光照度下的伏安特性曲线有很好的线性关系，只是随着照度的增大，亮电阻减小，曲线斜率增大，为此做出拟合曲线并给出线性表达和相关判断：

10Lx下：()0.0098()0.0029

=-，相关系数为：0.9997，线性度极好；

I mA U V

50Lx下：()0.0937()0.0393

=-，相关系数为：0.9995，线性度极好；

I mA U V

100Lx下：()0.1373()0.036

I mA U V

=-，相关系数为：0.9998，线性度极好。

4、光谱特性测试

光敏电阻对不同波长的光，接收的光灵敏度是不一样的，这就是光敏电阻的光谱特性。做光谱特性实验时需调光源为相同照度，光敏电阻在某一固定电压下（+5V）,在同一照度下（100Lx）在不同波长时测量流过光敏电阻的电流值，就可做出其光谱特性曲线实验数据。实验时参考实验二步骤先确定发光二极管的照度为100Lx左右；光敏电阻所加电压为5V；

再更换不同的滤色片，得到对应波长的光；将所测数据填入下表；并画出光谱特性曲线。

400 0.0131

由图中可知，光敏电阻对不同波长的响应能力不同，但并不是简单的线性关系，实验用的光敏电阻对中间波长（绿光）的响应就大一些，这是电阻本身特性所决定的。

实验四光敏二极管的特性实验

一、实验目的

了解光敏二极管工作原理及光生伏特效应。

二、基本原理

当入射光子在本征半导体的PN结及其附近产生电子—空穴对时，光生载流子受耗尽层内建电场作用，电子漂移到n区，空穴漂移到p区，电子和空穴分别在n区和p区积累，两

端便产生电动势，这称为光生伏特效应，简称光伏效应。光敏二极管基于这一原理，外回路采用反偏压（光导工作模式）。如果在外回路中把p-n短接，就产生反向的短路电流，光照

时PN结反向电流会增加，并且光电流和照度基本成线性关系。

三、需用器件与单元

主控箱、电流源模板、光电器件实验（一）模板、光敏二极管、发光二极管、20μA—200mA

量程可调电流表(自备)。

四、实验步骤

按图4-1安装接线，注意接线孔的颜色相对应，测量光电二极管的暗电流和光电流。

图4－1光敏二极管实验接线示意图

1、暗电流测试

按图4-1安装接线。将电流源模板调节旋钮和主控箱转速调节旋钮逆时针缓慢转到底。拆去发光二极管(光源)中的其中任意一根引线，打开主控箱电源，缓慢调节主控箱的转速调节(2－24V)电源，使主控电压表显示5V。读取光电器件实验(一)模板中所接的电流表（可选择电流表合适的档位20μA档）的值I暗，暗电流基本为0μA，一般光敏二极管小于0.1uA，

暗电流越小越好。

实验数据：实验中测得的暗电流为0.04uA，满足实验要求。

2、光电流测试

将发光二极管(光源)的引线接上，光敏二极管在一定的工作电压下(如5V，可调节主控箱中的2－24V可调电源得到)，光电流随着光照度的变化而变化。根据实验二中的标定结果即照度与光源电流的对应关系，调节电流源电流得到不同的光照度读取光电器件实验(一)

模板中所接的电流表（可选择电流表合适的档位20mA档）的值。填入测量数据。根据表4－1 数据，画出光敏二极管工作电压为5V 时的I—Lx 曲线。

表4-1

可见光敏二极管的照度-电流关系在照度较小的时候呈非线性，随着照度的增大，两者线性度变好，光电流随着照度增大而增大。

3、伏安特性测量

按图4－1光敏二极管在一定的光照度下，光电流随外加电压的变化而变化，测量时，

在给定光照强度（如：100Lx）时，光敏二极管输入可调电压测得光敏二极管上的电流填入

表 4－2，并作出不同照度的伏安特性曲线。（参照实验三伏安特性测量步骤！）

表4 -2

可见光敏二极管在一定照度下，光电流几乎不随电压的变化而变化，基本保持不变，输出恒定；但随着光照度的增大，光电流也增大，有正比关系。

4、光谱特性测试

光敏二极管对不同波长的光，接收的光灵敏度是不一样的，这就是光敏二极管的光谱特性，实验时安装接线同图4－1。更换不同的滤色片，得到对应波长的光。做光谱特性实验时需调光源为相同照度，光敏二极管在某一固定电压下（+5V）,在同一照度下（100L）在

不同波长时测量流过光敏二极管的电流值，就可做出其光谱特性曲线实验数据，填入表4－3，并画出光谱特性曲线。（参照实验三）

光敏二极管对不同频率的光的响应是不同的，和光敏电阻相似，光敏二极管对中频光的响应较大，对于低频光的响应非常不明显。

实验五透射式光电开关实验

一、实验目的

了解透射式光电开关组成原理及应用。

二、基本原理：

光电开关（光耦、光断续器）可以由一个光发射管和一个接收管组成。当发射管和接收管之间无遮挡时，接收管有光电流产生，一旦此光路中有物体阻挡时光电流中断，利用这种特性可制成光电开关用来工业零件计数、转速测量、控制应用等。

三、需用器件与单元

主控箱、电流源模板、发光二极管、光电器件实验模块（一）、光敏三极管。

四、实验步骤

1、根据图5-1 安装接线，注意接线孔颜色（极性）相对应，将光电器件实验模板的V CC 插孔与“⊥”插孔接到主机箱的+15V电源的相应插孔上。

2、开启主控箱电源，调节电流源电流为一定值(如10mA)，观察遮挡与不遮挡光路时光电器件模板上指示发光二极管的变化情况，由此形成了光电开关功能。

图5－1光电开关实验接线示意图

实验现象:当用纸遮挡于光敏三极管和发光二极管之间或者二者间的距离过大，光器件实验板上的指示发光二极管会熄灭。如此可以验证光敏三极管可以作为光电开关的器件使用。

思考题：查阅一下资料，举出光电开关在工业中实际应用的1～2个例子，来加深了解光电开关

答：光电开关在工业中可用于物位检测、产品计数、定长剪切、孔洞识别、信号延时、宽度判别、速度检测等。

光电实验报告

长春理工大学 光电信息综合实验一实验总结 姓名：__________ 学号：S1******* 指导教师：__________ 专业：信息与通信工程 学院：电子信息工程 2016年5月20号

实验一：光电基础知识实验 1、实验目的 通过实验使学生对光源，光源分光原理，光的不同波长等基本概念有具体认识。 2、实验原理 本实验我们分别用了普通光源和激光光源两种。普通光源光谱为连续光谱，激光光源是半导体激光器。在实验中我们利用分光三棱镜可以得到红橙黄绿青蓝紫等多种波长的光辐射。激光光源发射出来的是波长为630纳米的红色光。 3、实验分析 为了找到光谱需要调节棱镜，不同的面对准光源找出光谱，棱镜的不同面对准光源产生的光谱清晰度不同，想要清晰的光谱就需要通过调节棱镜获得。 实验二：光敏电阻实验 1、实验目的 了解光敏电阻的光照特性，光谱特性和伏安特性等基本特性。 2、实验原理 在光线的作用下，电子吸收光子的能量从键和状态过渡到自由状态，弓I起电导率的变化，这种现象称为光电导效应。光电导效应是半导体材料的一种体效应。光照越强，器件自身的电阻越小。光敏电阻无极性，其工作特性与入射光光强，波长和外加电压有关。 3、实验结果

当光敏电阻的工作电压（Vcc）为+5V时，通过实验我们看出来改变光照度的值，光源的电流值是发生变化的。光照度增加电流值也是增加的。测得实验数据如表2-1 : 表光敏电阻光照特性实验数据 得到的光敏电阻光照特性实验曲线: 光敏电阻伏安特性实验数据 型号：G5528 电压 （U） 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 照度 （Lx） 50 电流 （mA 0 0.05 0 .11 0. 17 0.2 4 0.29 0.35 0 .42 0. 48 0.5 4 0.6 100 电流 （mA 0 0.09 0 .19 0.： 28 0.3 8 0.48 0.58 0 .67 0. 77 0.8 7 0.95 150 电流 （mA 0 0.12 0 .24 0.： 37 0.4 9 0.62 0.74 0 |.87 0. 98 1.1 2 1.19 表2-2光敏电阻伏安特性实验数据 光敏电阻光照 特 光照度 （Lx） 20 40 60 80 电流mA 0.37 0.52 0.68 0.78 寺性实验数据 100 120 140 160 180 0.88 1.00 1.07 1.18 1.24

2014华中科技大学工程力学试卷

华中科技大学 《工程力学实验》（A 卷，闭卷，90分钟） 2013-2014年第2学期（机械平台） 班级___________________ 学号____________________姓名____________________ 一．(本题共30分) 简答题（含选择和问答题） 1. 选择题（6分）: 试件材料相同，直径相同，长度不同测得的断后伸长率δ、截面收缩率ψ是（ ）。 A ．不同的 B. 相同的 C. δ不同，ψ相同 D ．δ相同，ψ不同 2. 选择题（6分）: 铸铁压缩实验中，铸铁的破坏是由（ ）引起的。 A 正应力 B 与轴线垂直的切应力 C 与轴线成45°的切应力 D 以上皆是 3. 选择题（6分）: 铸铁圆棒在外力作用下，发生图示的破坏形式，其破坏前的受力状态如图（ ）。 4. 选择题（6分）: 如图示，沿梁横截面高度粘贴五枚电阻应片，编号如图，测得其中三枚应变 片的应变读数分别为80εμ、 38εμ和-2εμ，试判断所对应的应变片编号为（ ）。 A ．1、2、3； B ．5、4、2； C ．5、4、3； D ．1、2、4。

5. 在电测实验中，应变片的灵敏系数为片K =2.16时，若将应变仪的灵敏系数设置为仪K =2.30，在加载后，应变仪读数ds ε=400 με (单臂测量情况下)，则测点的实际应变ε为多少？（6分） 6. 分析低碳钢拉伸曲线与扭转曲线的相似处和异同点？（6分） 二．在低碳钢拉伸实验中，采用初始直径d 0=10mm 的标准圆截面试样，峰值载荷F b =35.01kN ，其断裂时的载荷F d =29.05kN, 断面收缩率为64.1%。请据此计算该试样的抗拉强度和断裂时破坏面的真实正应力。（15分）

光电阴极实验报告..

光电阴极实验报告 院系：电子工程与光电技术学院 专业：真空电子技术 班级： 09046201 姓名：李子龙（0904620114） 唐少拓（0904620119） 张伦（0904620124） 完成时间： 2013.1.10 指导老师：张俊举

实验一 光电阴极光谱响应测试 1. 实验目的 通过本实验，了解光电阴极工作原理，掌握相关实验器件的使用方式，学会测试光电阴极的光谱响应 实验原理 光电阴极的光谱响应，或者光谱响应特性，是阴极的光谱灵敏度随入射光谱的分布。具体来说，若照射到阴极面上的单色入射光的辐射功率为()λW ，阴极产生的光电流为()λI ，则阴极的光谱灵敏度为 将阴极对应入射光谱中每一单色光的光谱灵敏度连成一条曲线，便得到了光谱响应曲线。 本实验采用图2所示的实验装置，实验基本框图如图1。用单色仪对光源辐射进行分光，用光电阴极测量单色光，得到输出电流()λI ，根据表标定的光功率用公式) () ()(λλλW I S = 计算后得到光电阴极的光谱响应度，最后画出光谱响应曲线。 图1 光电阴极光谱响应度测试装置 2. 实验仪器简介 1. 由光源（氙灯、氘灯和溴钨灯） 2. 电源 3. 光栅单色仪 4. 光电流计 5. 工控机等组成

实验器件及其相关： a)光源 在进行光谱响应测试时，首先要选取合适的辐射源。本测试辐射源选用GY-9型氢氘灯（GY-10高压球形氙灯）和GY-1型溴钨灯，以获得相应范围的单色光，通过组合使用，能够在200～1600nm范围内有合适的光功率。实物如图3.1所示： 图2 测试所需光源及其电源外形图 氘灯/氙灯用来产生近紫外光谱，溴钨灯则产生可见及近红外范围内的光谱，测试时，根据测试要求选用其中的一种或几种。 b)光栅单色仪 光栅单色仪的作用是将复色光色散，从而得到光谱范围内的单色光，其突出的优点是波段范围宽广，在全波段色散均匀，单色光的波长可以达到非常精确的程度。本测试实验所采用的是北京赛凡光电公司的71SW301型光栅单色仪。实物如图3所示：

光电效应实验报告

大学物理实验报告 学生：黄晨学号：5502211059 专业班级：应用物理学111班班级编号：S008实验时间：13时00 分第3周星期三座位号：07 教师编号：T003成绩： 光电效应 一、实验目的 1、研究光电管的伏安特性及光电特性；验证光电效应第一定律； 2、了解光电效应的规律，加深对光的量子性的理解； 3、验证爱因斯坦方程，并测定普朗克常量。 二、实验仪器 普朗克常量测定仪 三、实验原理 当一定频率的光照射到某些金属表面上时，有电子从金属表面逸出，这种现象称为光电效应，从金属表面逸出的电子叫光电子。实验示意图如下 图中A,K组成抽成真空的光电管，A为阳极，K为阴极。当一定频率v的光射到金属材料做成的阴极K上，就有光电子逸出

金属。若在A、K两端加上电压后光电子将由K定向的运动到A，在回路中形成电流I。 当金属中的电子吸收一个频率为v的光子时，便会获得这个光子的全部能量，如果这些能量大于电子摆脱金属表面的溢出功W，电子就会从金属中溢出。按照能量守恒原理有 大学物理实验报告 学生：黄晨学号：5502211059 专业班级：应用物理111 班级编号：S008实验时间：13 时00分第03周星期三座位号：07 教师编号：T003成绩：此式称为爱因斯坦方程，式中h为普朗克常数，v为入射光频。v存在截止频率，是的吸收的光子的能量恰好用于抵消电子逸出功而没有多余的动能，只有当入射光的频率大于截止频率时，才能产生光电流。不同金属有不同逸出功，就有不同的截止频率。 1、光电效应的基本实验规律 （1）伏安特性曲线 当光强一定时，光电流随着极间电压的增大而增大，并趋于一个饱和值。 （2）遏制电压及普朗克常数的测量

华中科技大学2011数学分析考研真题

2011年华中科技大学 硕士研究生招生考试 考试科目:数学分析 适用范围:基础数学，应用数学，计算数学，概率论与数理统计 一． )112(lim 2 3 --+-+∞ →x x x x x 二．设f(x)一阶连续可微，f(0)=0,且D:tx y x 222≤+求极限 4 2 2)(0 lim t dxdy y x yf D t ?? ++→ 三．设曲面S 是椭球面)1(222y x z --=的上半部分，设ρ是原点到椭球面上任一点的切平面的距离，求dS z S ?? ρ . 四．计算积分 ?+ ++= L xdz zdy ydx I , 其中+L 为圆周,0,0,1222=++>=++z y x a z y x 从Z 轴+∞看为逆时针方向. 五．已知1 1+∑ +∞ =n a n n 收敛，试证明等式

∑ ?∑ +∞ =+∞=+=1 1 1 1 n n n n n n a dx x a ， 并利用之求........ 5 14 13 1211+- + -. 六．求无穷积分dx x ax ax e e ? ∞ +- - - 2 2 . 七.设0>n a (n=1,2,3,4.....)级数 ∑ +∞=0 n n a 收敛,∑ ∞ == n k k n a r ,证 明:∑ ∞ =1 n n n r a 发散. 八.设函数f(x)在区间[0,2π]上可积， 证明 ? ∑ ∞ == -π ππ 20 1 ))((21n n n b dx x x f ， 其中 ? = π π 20 sin )(1 nxdx x f b n (n=1,2,3,4......) 九．设f(x)在[0,1]上二阶连续可微，证明： dx x f dx x f f )()(9)0(1 ' '1 ' ? ?+ ≤

光电探测技术实验报告

光电探测技术实验报告 班级：08050341X 学号：28 姓名：宫鑫

实验一光敏电阻特性实验 实验原理: 光敏电阻又称为光导管,是一种均质的半导体光电器件,其结构如图(1)所示。由于半导体在光照的作用下,电导率的变化只限于表面薄层,因此将掺杂的半导体薄膜沉积在绝缘体表面就制成了光敏电阻，不同材料制成的光敏电阻具有不同的光谱特性。光敏电阻采用梳状结构是由于在间距很近的电阻之间有可能采用大的灵敏面积,提高灵敏度。 实验所需部件: 稳压电源、光敏电阻、负载电阻（选配单元）、电压表、 各种光源、遮光罩、激光器、光照度计（由用户选配） 实验步骤: 1、测试光敏电阻的暗电阻、亮电阻、光电阻 观察光敏电阻的结构,用遮光罩将光敏电阻完全掩 盖,用万用表测得的电阻值为暗电阻 R暗,移开遮光罩，在环境光照下测得的光敏电阻的 阻值为亮电阻，暗电阻与亮电阻之差为光电阻，光 电阻越大，则灵敏度越高。 在光电器件模板的试件插座上接入另一光敏电阻， 试作性能比较分析。 2、光敏电阻的暗电流、亮电流、光电流 按照图(3)接线，电源可从+2~+8V间选用，分别在暗光和正常环境光照下测出输出电压V暗和V亮则暗电流L暗=V暗/R L,亮电流L亮=V亮/R L，亮电流与暗电流之差称为光电流，光电流越大则灵敏度越高。 分别测出两种光敏电阻的亮电流，并做性能比较。 图（2）几种光敏电阻的光谱特性 3、伏安特性: 光敏电阻两端所加的电压与光电流之间的关系。 按照图(3)分别测得偏压为2V、4V、6V、8V、10V、12V时的光电流，并尝试高照射光源的光强，测得给定偏压时光强度的提高与光电流增大的情况。将所测得的结果填入表格并作出V/I曲线。 注意事项: 实验时请注意不要超过光电阻的最大耗散功率P MAX, P MAX=LV。光源照射时灯胆及灯杯温度均很高，请勿用手触摸，以免烫伤。实验时各种不同波长的光源的获取也可以采用在仪器上的光源灯泡前加装各色滤色片的办法，同时也须考虑到环境光照的影响。

华中科技大学2018年数学分析试题解答

1． 解 由1n n n a x x -=-（1n ≥），得 2． 证明 将(1)f 、(0)f 在x 点（01x <<）用Taylor 公式展开并相减，则得 2211 (1)(0)'()''()(1)''()(0)22 f f f x f x f x ξη-=+ ---（0,1ξη<<） ，由于(0)(1)f f =，因此得 此不等式可以改进为：'()1f x <（01x <<），因为01x <<时，上式22(1)1x x -+<． 3． 证明 1 221112220 (1)[(,)2(,)(,)]t x f tx ty xyf tx ty y f tx ty dt -++? 4． 证明 （反证法），假设00(,)f x y 不是(,)f x y 在,0x y ≥上的最大值。由于 22 lim (,)0x y f x y +→∞ =，存在0r >，当22 ,0,0x y r x y +≥≥≥时，00(,)(,)f x y f x y <。 考察闭区域22{(,):0,0,}D x y x y x y r =≥≥+≤，显然00(,)x y D ∈，由已知(,)f x y 在D 上连续，从而(,)f x y 在D 上取得最大值，设为11(,)f x y 。显然在D ?上，总有 00(,)(,)f x y f x y <，因而必有：1111'(,)'(,)0x y f x y f x y ==。当22,0,0x y r x y +≥≥≥时，0011(,)(,)(,)f x y f x y f x y <≤，因此 11(,)f x y 是(,)f x y 在,0x y ≥上的最大值。由假设，1100(,)(,)x y x y ≠。 这与已知矛盾，可知假设不真。 5．设处处有''()0f x >．证明：曲线()y f x =位于任一切线之上方，且与切线有唯一公共点． 证明 设00(,)x y 为曲线()y f x =上任一点，在该点处曲线的切线方程为 对曲线()y f x =上任意点，按Taylor 公式展开，得 由''()0f x >知，当0x x ≠时，000()'()()f x f x x x +-()f x <，而00(,)x y 为唯一公共点．得证．

光电信息技术实验报告(DOCX 42页)

光电信息技术实验报告(DOCX 42页)

华中科技大学 实验课程学生实验报告 实验课程名称光电信息技术实验 专业班级光电1107班 学生姓名李悌泽 学号 u201115116 课程负责人陈晶田、黄鹰

目录 实验一阿贝原理实验 (3) 实验二激光平面干涉仪实验 (7) 实验三用原子力显微镜（AFM）进行纳米表面形貌分析10 实验四光电直读光谱仪实验 (14) 实验五光谱法物质成分分析实验 (20) 实验六光电透过率实验 (24) 实验七摄像机原理与视频图像叠加实验 (29) 实验八、光谱透过率实验 (33) 实验九红外报警器的设计与调试 (42)

实验一阿贝原理实验 一、实验目的 1.熟悉阿贝原理在光学测长仪器中的应用。 二、实验原理 1.阿贝比较原则： 此为万能工具显微镜的结构图，其特点是标准件与被测件轴线不在一条线上，而处于平行状况。产生的阿贝误差如下：

只有当导轨存在不直度误差，且标准件与被测件轴线不重合才产生阿贝误差。阿贝误差按垂直面、水平面分别计算。 在违反阿贝原则时，测量长度为l的工件引起的阿贝误差是总阿贝误差的l/L。为避免产生阿贝误差，在测量长度时，标准件轴线应安置在被测件轴线的延长线上。 2.阿贝测长仪 阿贝测长仪中，标准件轴线与被测件轴线为串联型式，无阿贝误差，为二阶误差。

三、实验内容 1.用万能工具显微镜进行测长实验 测量1角，5角硬币及圆形薄片的直径，用数字式计量光栅读数，每个对象测量10次，求算术平均值和均方根值。 实验步骤： 瞄准被测物体一端，在读数装置上读数，再瞄准物体另一端，在读书装置上再读一个数据，两次读数之差即为物体长度。 2.阿贝测长仪进行长度测量实验 采用传统目视法读数，实验步骤同上。 四、实验数据与分析 1.万能工具显微镜数据结果

华科工程力学考试试卷

一、如图所示结构，杆AC 、CD 、DE 铰链连接。已知AB=BC=1m ，DK=KE ，F =1732kN ，W =1000kN ，各杆重量略去不计，试求A 、E 两处的约束力。（12 分） 一、如图所示结构，杆AB 、CD 、AC 铰链连接，B 端插入地内，P =1000N ，作用于D 点，AE=BE=CE=DE=1m ，各杆重量略去不计， 求AC 杆内力？B 点的反力？（12分） D

二、 如图，阶梯钢杆的上下两端在T 1=5℃时被固定，杆的上下两段的面积分别为A 1=5cm 2， A 2=10cm 2，当温度升至T 2=25℃时，求各杆的温度应力。(线膨 胀系数C 0 610512/.-?=α，钢杆材料弹性模量E=200GPa ，不计杆自重，) （12 分）

二、如图，杆二端固定，横截面面积为A =10cm 2，在截面C 、D 处分别作用F 和2F 的力，F =100kN ，弹性模量E=200GPa 。不计杆自重，求各段应力。（12分） 解: 受力分析如图, 建立平衡方程， A B AC CD DB A A AD CD B BD A B A AC A CD B BD 23(2)0 (3)0.4 ()0.50.37 :116.7kN 6 183.3kN (4)AC : 116.7MPa()()CD : 6.7MPa() BD :183.3MPa(F F F F F F F F EA EA F EA F F F F A F F A F A δδδδδδσσσ+=+=++=?-?==-?======-====变形协调条件， 力与变形的物理关系， 联立求解得各段的应力为，段拉段拉段)压 2 F B F D 2B F A

华中科技大学光学工程考研攻略

由于名额很多（国家光电实验室是目前光电界最强最大的实验室，导师很多），不是很难考。。。。 武汉有个中国光谷，其他地方北京、上海、广东光电企业比较多。光电是一个新兴产业，国家正在大力投入发展光电产业，在武汉建有中国光谷。目前最好的学校是华中科技大学，拥有光电类最强的实验室国家光电实验室（五个国家实验室之一，光电类唯一一个，每个国家实验室的投入相当于7个国家重点实验室。五个国家实验室就有一个是光电的，可见国家对光电的重视），里面建有1个国际联合实验室，4个国家重点实验室，1个国家工程实验室，30多个海内外院士，100多个博导，37支学术团队，并且建在中国光谷的中心，周围有烽火通信科技，华为研究中心，中兴，楚天激光，中国电信研究中心，长飞光纤等等许许多多光电企业，将来无论是就业还是创业都是非常好的。是公认我国光电最强的大学。考研320分左右 除了华中科技以外，还有哈工大，北理工，天津大学的都还不错。由于是新兴专业，很多大学像川大这种不擅长光电的学校，每年招聘会来300个单位也没有一个是光电的企业，就业比较困难。而像华科这样的以光电为特色的学校每年都有好几次光电专场招聘会，工作非常好找。考研其实没那么的难，只要坚持就一定能上，希望楼主把目标定高点定长远点 至于考研科目，我强烈建议你别考光学，非常难找工作，连光学全国前三的哈工大，其光学毕业生月薪都不高，而且还不好找，毕竟理学就是这样。而物理电子或者是光学工程这两个工学专业却却非常好找工作，强烈建议你报光学工程或者物理电子学，我们有很多同学光工没上宁愿再来一年也不调光学 本人今年考上了华科光电学硕！曾经在论坛里得到过一些帮助，现在我想回报下论坛，给学弟学妹们简单介绍下今年光电的行情，希望大家能在考研论坛里交流有所得，欢迎各位同仁一起讨论。祝天下考研人梦想成真！ 复试笔试之前，院长在宣读政策的时候公布：12年学术招162人（含30个推免），专硕招30人（含4个推免），也就是说留给统考生的指标一共是132+26=158个名额。进入复试的有178人，等于是要刷20人，笔试之前就有1个人放弃了（听说是个高分，找到好工作了），后来面试的时候听说又有一个人没去（这个是听说的，不确定）。178人里面有两个是报的专硕，只要他们复试后的排名在158以内，他们就可以上专硕，转不了学硕，但学硕转专硕的也挤不掉他们。如果报的是学硕，看最后排名在132到158之间的话，可以学硕转专硕，如果排名在158以后（也就是说被刷），那还有个什么中欧能源的可以报名（这个本人不怎么了解）。至于学硕奖学金（学硕推免的是全奖，专硕推免的忘了，抱歉哈）的话，80%的全奖，20%的半奖，具体最后公布的是说，排名97以前的是全奖，97到132的是半奖。专硕的也有奖助金（注意叫法不同），具体怎么样的不记得了。

华中科技大学2004年《数学分析》试题及解答

华中科技大学2004年《数学分析》试题及解答 以下每题15分 1．设00x =，1 n n k k x a == ∑（1n ≥），n x b →（n →∞）．求级数 11 ()n n n n a x x ∞ -=+∑之和． 解 由1n n n a x x -=-（1n ≥），得 2 211 1 1 ()()n n n n n n n a x x x x ∞ ∞ --==+=-∑∑22 11 lim ()n k k n k x x -→∞ ==-∑22lim n n x b →∞ ==． 2．设(0)(1)f f =，''()2f x ≤（01x ≤≤）．证明'()1f x ≤（01x <<）．此估计式能否改进？ 证明 将(1)f 、(0)f 在x 点（01x <<）用Taylor 公式展开并相减，则得 2211 (1)(0)'()''()(1)''()(0)22 f f f x f x f x ξη-=+ ---（0,1ξη<<），由于(0)(1)f f =，因此得 222211 '()(1)''()''()(1)122 f x x f x f x x ξη≤-+≤-+≤． 此不等式可以改进为：'()1f x <（01x <<），因为01x <<时，上式22(1)1x x -+<． 3．设(,)f x y 有处处连续的二阶偏导数，'(0,0)'(0,0)(0,0)0x y f f f ===．证明 (,)f x y 1 221112220 (1)[(,)2(,)(,)]t x f tx ty xyf tx ty y f tx ty dt =-++?． 证明 1 221112220 (1)[(,)2(,)(,)]t x f tx ty xyf tx ty y f tx ty dt -++? 21 20(,)(1)d f tx ty t dt dt =-?1 100 (,)(,)(1)df tx ty df tx ty t dt dt dt =-+? 1 00 (,)(,)t df tx ty f tx ty dt ==- + ''12((0,0)(0,0))(,)(0,0)(,)xf yf f x y f f x y =-++-= 4．设(,)f x y 在,0x y ≥上连续，在,0x y >内可微，存在唯一点00(,)x y ，使得00,0x y >， 0000'(,)'(,)0x y f x y f x y ==．设00(,)0f x y >，(,0)(0,)0f x f y ==（,0x y ≥） ， 22lim (,)0x y f x y +→∞ =，证明00(,)f x y 是(,)f x y 在,0x y ≥上的最大值． 证明 （反证法），假设00(,)f x y 不是(,)f x y 在,0x y ≥上的最大值。由于22 lim (,)0x y f x y +→∞ =，

华中科技大学大学物理题库 06_光学习题答案

P S 1 S 2 r 1 n 1 n 2 t 2 r 2 t 1 一、选择题 1．3165：在相同的时间内，一束波长为λ的单色光在空气中和在玻璃中 (A) 传播的路程相等，走过的光程相等 (B) 传播的路程相等，走过的光程不相等 (C) 传播的路程不相等，走过的光程相等 (D) 传播的路程不相等，走过的光程不相等 ［ ］ 2．3611：如图，S 1、S 2是两个相干光源，它们到P 点的距离分别为r 1和r 2。路径S 1P 垂直穿过一块厚度为t 1，折射率为n 1的介质板，路径S 2P 垂直穿过厚度为t 2，折射率为n 2 的另一介质板，其余部分可看作真空，这两条路径的光程差等于 (A) (B) (C) (D) ［ ］ 3．3664：如图所示，平行单色光垂直照射到薄膜上，经上下两表面反射的两束光发生 干涉，若薄膜的厚度为e ，并且n 1＜n 2＞n 3，λ1为入射光在折射率为n 1 的媒质中的波长，则两束反射光在相遇点的相位差为 (A) 2πn 2e / ( n 1 λ1) (B)[4πn 1e / ( n 2 λ1)] + π (C) [4πn 2e / ( n 1 λ1) ]+ π (D) 4πn 2e / ( n 1 λ1) ［ ］ 4．3169 蓝色的滤光片遮盖另一条缝，则： (A) 干涉条纹的宽度将发生改变 (B) 产生红光和蓝光的两套彩色干涉条纹 (C) 干涉条纹的亮度将发生改变 (D) 不产生干涉条纹 ［ ］ 5．3171：在双缝干涉实验中，两条缝的宽度原来是相等的。若其中一缝的宽度略变窄(缝 中心位置不变)，则 (A) 干涉条纹的间距变宽 (B) 干涉条纹的间距变窄 (C) 干涉条纹的间距不变，但原极小处的强度不再为零 (D) 不再发生干涉现象 ［ ］ 6．3172：在双缝干涉实验中，为使屏上的干涉条纹间距变大，可以采取的办法是 (A) 使屏靠近双缝 (B) 使两缝的间距变小 (C) 把两个缝的宽度稍微调窄 (D) 改用波长较小的单色光源 ［ ］ 7．3498：在双缝干涉实验中，入射光的波长为λ，用玻璃纸遮住双缝中的一个缝，若玻 璃纸中光程比相同厚度的空气的光程大2.5 λ，则屏上原来的明纹处 (A) 仍为明条纹 (B) 变为暗条纹 (C) 既非明纹也非暗纹； (D) 无法确定是明纹，还是暗纹 ［ ］ 8．3612：在双缝干涉实验中，若单色光源S 到两缝S 1、S 2距离 相等，则观察屏上中央明条纹位于图中O 处。现将光源S 向下移动 到示意图中的S '位置，则 (A) 中央明条纹也向下移动，且条纹间距不变 (B) 中央明条纹向上移动，且条纹间距不变 (C) 中央明条纹向下移动，且条纹间距增大 (D) 中央明条纹向上移动，且条纹间距增大 9．3677：把双缝干涉实验装置放在折射率为n 的水中，两缝间距离为d ，双缝到屏的 距离为D (D >>d )，所用单色光在真空中的波长为λ，则屏上干涉条纹中相邻的明纹之间的距 离是 (A) λD / (nd ) (B) n λD /d (C) λd / (nD ) (D) λD / (2nd ) ［ ］ )()(111222t n r t n r +-+])1([])1([211222t n r t n r -+--+)()(111222t n r t n r ---1122t n t n - n 1 3λ1 S S ' 3612图

-光电定向实验报告

光电定向实验 李康华 （哈尔滨工业大学威海校区光电科学系，威海264209） 摘要:采用四象限探测器作为光电定向实验，学习四象限探测器的工作原理和特性，同时掌握四象限探测器定向的工作方法。实验中，四象限探测器的四个限区验证了具有完全一样的光学特性，同时四象限的定向具有较良好的线性关系。 关键词:光电定向四象限探测器 1、引言 随着光电技术的发展，光电探测的应用也越来越广泛，其中光电定向作为光电子检测技术的重要组成部分，是指用光学系统来测定目标的方位，在实际应用中具有精度高、价格低、便于自动控制和操作方便的特点，因此在光电准直、光电自动跟踪、光电制导和光电测距等各个技术领域得到了广泛的应用。光电定向方式有扫描式、调制盘式和四象限式，前两种用于连续信号工作方式，后一种用于脉冲信号工作方式。，由于四象限光电探测器能够探测光斑中心在四象限工作平面的位置，因此在激光准直、激光通信、激光制导等领域得到了广泛的应用［1］. 本光电定向实验装置采用激光器作为光源，四象限探测器作为光电探测接收器，采用目前应用最广泛的一种光电定向方式现直观，快速定位跟踪目标方位。定向原理由两种方式完成：1、硬件模拟定向，通过模拟电路进行坐标运算，运算结果通过数字表头进行显示，从而显示出定向坐标；2、软件数字定向，通过AD 转换电路对四个象限的输出数据进行采集处理，经过单片机运算处理，将数据送至电脑，由上位机软件实时显示定向结果。 本实验系统是根据光学雷达和光学制导的原理而设计的，利用其光电系统可以直接、间接地测定目标的方向。采用650nm激光器做光源，用四象限探测器显示光源方向和强度。通过实验，可以掌握四象限光电探测器原理，并观测到红外可见光辐射到四象限探测器上的位置和强度变化。并利用实验仪进行设计性实验等内容，将光学定向应用到各领域中[2]。 2、实验原理 2.1、系统介绍 光电定向是指用光学系统来测定目标的方位，在实际应用中具有精度高、价格低、便于自动控制和操作方便的特点，因此在光电准直、光电自动跟踪、光电制导和光电测距等各个技术领域得到了广泛的应用。采用激光器作为光源，四象限探测器作为光电探测接收器，根据电子和差式原理，实现可以直观、快速观测定位跟踪目标方位的光电定向装置，是目前应用最广泛的一种光电定向方式。该

华中科技大学数值分析2016年试卷

华中科技大学研究生课程考试试卷 课程名称： 课程类别 考核形式 学生类别______________考试日期______________学号__________________姓名__________________任课教师___________________ 一、填空 (每题3分，共24分) 1．设0.0013a =， 3.1400b =， 1.001c =都是经过四舍五入得到的近似值，则它们分别有 ， ， 位有效数字。 2．设(0,1,2,3,4)i x i = 为互异节点，()i l x 为对应的4次Lagrange 插值基函数，则 4 40 (21)()i i i i x x l x =++=∑___________________，4 40 (21)(1)i i i i x x l =++=∑________。 3． 已知3()421f x x x =++, 则[]0,1,2,3f = ，[]0,1,2,3,5f = 。 4．当常数a = ， ()1 2 3 1 x ax dx -+?达到极小。 5. 三次Chebyshev 多项式3()T x 在[-1, 1]上3个不同实零点为1x = ， 2x = ，3x = ；()()()12311 max x x x x x x x -≤≤---= 。 6．已知一组数据()()() 01,12,25, y y y ===利用最小二乘法得到其拟合直线y ax b =+，则a =_____ ，b =_____。 7. 当0A = ，1A = 时，求积公式 ()()()1011 1 ()1013 f x dx f A f A f -≈ -++? 的代数精度能达到最高，此时求积公式的代数精度为 。 8．已知矩阵1 222A ?? = ?-?? ，则A ∞= ，2A ，()2cond A = 。 二、(10分) 设函数()y f x =, 已知()()()0'01,14f f f ===， (1) 试求过这两点的二次Hermite 插值多项式()2H x ； 研究生 2016-6-1 数值分析

物理光学实验

物理光学实验 华中科技大学光电子科学与工程学院 2011.9

前言 本实验教材是根据光电子科学与工程学院物理光学教学大纲中规定的实验要求选编的。 本实验教材共选入8个实验。内容涉及光的干涉、衍射、偏振等方面。 本实验教材所列实验项目均选自本院物理光学实验室参编及长期使用的《物理光学实验》，适用于光电子信息类专业学生使用，亦可作为非光电类专业学生的选修教材。

光学实验室的一般规则 光学实验要求测量精度高，所用仪器和装置比较精密，对测量条件、周围环境以及对实验者的实验技能都有较高的要求。因此，在做实验之前，除必须认真阅读实验教材及有关资料，了解清楚实验的目的、原理、方法、步骤和要求外，进入实验室后还必须自觉遵守实验室的规则和对某些实验的特殊要求。现将实验室的一般规则叙述如下： 1.光学仪器多是精密贵重仪器。取放仪器时，思想要集中，动作要轻、慢。在没有了解清楚仪器的使用方法之前，切勿乱拧螺丝，碰动仪器或随意接通电源。 2.大部分光学元件用玻璃制成，光学面经过精细抛光，一般都具有Ra0.010的粗糙度。使用时要轻拿轻放，勿使元件相互碰撞，挤压，更要避免摔坏；暂时不用的元件，要放回原处，不要随意乱放，以免无意中将其扫落地面导致损坏。 3.人的手指带有汗渍脂类分泌物，用手触摸光学面会污染该光学面，影响其透光性和其它光学性质。因此，任何时候都不能用手去触摸光学表面，只能拿元件的磨砂面。正确的姿势如图所示。 4.不要对着光学元件和光学系统讲话，打喷嚏和咳嗽，以免涎液溅落镜面造成污痕。 5.光学面若落有灰尘，应先用干净、柔软的脱脂毛刷轻轻掸除，或用“橡皮球”吹除。严禁用嘴去吹。一般不能随意擦拭光学表面。必要时可用脱脂棉球蘸上酒精乙醚混合液轻轻擦拭，切忌用布直接擦拭。 6.光学面上若沾有油污等斑渍时，不要立即动手擦拭。因为很多光学表面镀有特殊的光学薄膜，在擦拭之前，一定要了解清楚情况，然后再在教师或实验工作人员指导下，采取相应的措施，精心处理。 7.光学仪器中有很多经过精密加工的部件。如光谱仪和单色仪的狭缝、迈克耳逊干涉仪的蜗轮蜗杆、分光计的读数度盘等，都要小心使用，按规则操作，切忌拆御仪器，乱拧旋钮。 8.要讲究清洁卫生，文明礼貌，不得大声喧哗，打闹。 9.实验完毕，要向指导教师报告实验结果和仪器的使用情况。整理好仪器，填写仪器使用卡，经允许后方可离开实验室。

光电效应实验报告

佛山科学技术学院 实验报告 课程名称实验项目 专业班级姓名学号 指导教师成绩日期年月日 一、实验目的 1．了解光电效应的规律，加深对光的量子性的理解； 2．测量光电管的伏安特性曲线； 3．学习验证爱因斯坦光电效应方程的实验方法，测量普朗克常数。 二、实验仪器 光电效应（普朗克常数）实验仪（详见本实验附录A），数据记录仪。 三、实验原理 1．光电效应及其基本实验规律 当一定频率的光照射到某些金属表面时，会有电子从金属表面 即刻逸出，这种现象称为光电效应。从金属表面逸出的电子叫 光电子，由光子形成的电流叫光电流，使电子逸出某种金属表 面所需的功称为该金属的逸出功。 研究光电效应的实验装置示意图如图1所示。GD为光电管，它 是一个抽成真空的玻璃管，管内有两个金属电极，K为光电管阴 极，A为光电管阳极；G为微电流计；V为电压表；R为滑线变 阻器。单色光通过石英窗口照射到阴极上时，有光电子从阴极K 逸出，阴极释放出的光电子在电场的加速作用下向阳极A迁移 形成光电流，由微电流计G可以检测光电流的大小。调节R可使A、K之间获得连续变化的电压AK U，改变 AK U，测量出光电流I的大小，即可测出光电管的伏安特性曲线，如图2(a)、(b)所示。 图2 光电效应的基本实验规律 光电效应的基本实验规律如下： （1）对应于某一频率，光电效应的 AK -I U关系如图2(a)所示。从图中可见，对一定的频率，有一 图1 光电效应实验示意图

实验原理（原理文字叙述和公式、原理图）四.实验步骤五、实验数据和数据处理六.实验结果七.分析讨论（实验结果的误差来源和减小误差的方法、实验现象的分析、问题的讨论等）八.思考题

华中科技大学工程力学实验题

（2010年4月23-25南京基础力学实验研讨会交流专用） 题目1-6：含内压薄壁圆筒受弯、扭组合载荷时内力素的测定 如图所示薄壁圆筒用不锈钢1C r 18N i 9T i 制造，材料弹性模量202G P a E =，泊松比 0.28μ=，圆筒外径D =40mm ，内径d =36.40mm 。采用5个60N 砝码逐级加载。 1. 计算每个载荷增量下图中I-I 截面内力的理论值： 答案： 3 60100.31860600.2515600.2615.6I I II II T F l N m F F N M M F l N m M M F l N m =?=??=?====?=?=?==?=?=?理Q 理理理 2. 为了测量图中I-I 截面弯矩，可采用什么形式的测量电桥？用图形表示测量电桥，并推导出测量仪器应变读数与所求弯矩之间的关系。 答案：由m 和n 两点的应变片组成半桥测量，电桥图略。 () 3 4 162 1M du M z E M M W D εσπα= = = - () ()()3 4 3 4 9 6 1(N m )64 0.0410.91 20210 10 64 0.1994(με) M du M du M du ED M παεπεε--∴?= ??-??= ??=? 3. 为了测量图中I-I 截面扭矩，可采用什么形式的测量电桥？用图形表示测量电桥，并推 导出测量应变仪器读数与所求扭矩之间的关系。 答案：由e 、f 和g 、h 点组成全桥测量电路。对于e 、f 和g 、h 点，是纯剪切应 支架 放气栓 注油接头 ｋ ２７０ ２６０ ２５０ ２４０ ３００ Ｆ ｍ ｂｅ ｃｎ ｄ ｆａｈ ｇ（ａ） 水平线 水平线ｈ ｇ ａｍｂ ｅｃ ｎｄｆ ５ ４ｏ ４ｏ５ ⅠⅠ-Ⅱ-ⅡⅡⅡ ⅠⅠ图１-1 薄壁圆筒实验装置 （ｂ） ｇ ｈ ａｍ ｂｅｃ ｎｄ ｆ （ｃ） 图1 薄璧圆筒弯扭实验装置

2012华中科技大学考研数学分析

2012年华中科技大学数学分析考研真题 一，(1) 求极限 lim x →+∞1(1?1)。 (2) 设x 1=√2,x n +1=√n 。证明{x n }收敛且求极限。 二，求下列曲线围成的在第一象限的面积， y =x 2,2y =x 2,xy =1,xy =2。三，求下列圆环的质量，x 2+y 2+z 2=1 x +y +z =0?，其中 ρ(x ,y ,z )=(x ?1)2+(y ?1)2+(z ?1)2。 四，展开f (x )=∣cos x ∣ 为[?π,π]上的傅立叶级数。五，求幂级数 ∑n =0∞(n +1)x n n !的收敛域与和函数。 六，已知∑1∞a n 为发散的正项级数， S n 为其部分和，用Cauchy 收敛原理证明∑1∞a n s n 发散。七，已知 f (x )在[0,+∞]上连续，lim x →+∞f (x )存在且有限，证明f (x )在[0,+∞]上有界。 八，已知反常积分∫1+∞f (x )dx 收敛，证明含参变量反常积分 I (y )=∫1+∞x y f (x )dx 在[0,1]上一致收敛。 九，已知Ω为三维空间中的有界区域，Ω的边界为分片光滑的曲面，n →为外法向量，u (x ,y ,z )在Ω上二阶连续可偏导。求证： ?Ω(?2u ?x 2+?2u ?y 2+?2u ?z 2)dx =??Ω?u ?n ds 十，f (x )在[0,1]上二阶连续可导，证明： max x ∈[0,1] ∣f '(x )∣?∣f (1)?f (0)∣+∫01∣f ''(x )∣dx

2012华中科技大学高等代数 一，已知D=∣11?11?1??1∣，求D的所有代数余子式之和。 二，已知A为实矩阵，证明rank A'A=rank A=rank AA'. 三，已知P=(A I I I)，证明P可逆的充要条件是I?A可逆。并在已知(I?A)?1已知的情况下求P(?1). 四，已知A,B,C,D为V上的线性变换，且两两可交换，并有AC+BD=E证明：kerAB=kerA+kerB，且和为直和。 五，已知A为全1阵， (1)求A的特征多项式与最小多项式。 (2)证明A可对角化，并求P，使得P?1AP为对角阵。 六，求正交变换化xy+yz+zx=1为标准方程，并指出曲面类型。 七，已知A,B对实对称矩阵 (1)若A,B正定，AB=BA，证明AB也正定。 (2)若A,B半正定，证明A+B也半正定，若还有A正定，证明A+B也正定。 八，V为实数域上的2n+1维空间，f,g为V上的线性变换，且fg=gf，证明存在λ,μ∈R,v∈V使得 f(v)=λv,g(v)=μv。

光电效应实验报告

南昌大学物理实验报告 学生姓名：黄晨学号：59 专业班级：应用物理学111班班级编号：S008实验时间：13时 00 分第3周星期三座位号： 07 教师编号：T003成绩： 光电效应 一、实验目的 1、研究光电管的伏安特性及光电特性；验证光电效应第一定律； 2、了解光电效应的规律，加深对光的量子性的理解； 3、验证爱因斯坦方程，并测定普朗克常量。 二、实验仪器 普朗克常量测定仪 三、实验原理 当一定频率的光照射到某些金属表面上时，有电子从金属表面逸出，这种现象称为光电效应，从金属表面逸出的电子叫光电子。实验示意图如下

图中A,K组成抽成真空的光电管，A为阳极，K为阴极。当一定频率v的光射到金属材料做成的阴极K上，就有光电子逸出金属。若在A、K两端加上电压后光电子将由K定向的运动到A，在回路中形成电流I。 当金属中的电子吸收一个频率为v的光子时，便会获得这个光子的全部能量，如果这些能量大于电子摆脱金属表面的溢出功W，电子就会从金属中溢出。按照能量守恒原理有 南昌大学物理实验报告 学生姓名：黄晨学号： 59 专业班级：应用物理111 班级编号：S008实验时间：13 时00分第03周星期三座位号： 07 教师编号：T003成绩： 此式称为爱因斯坦方程，式中h为普朗克常数，v为入射光频。v存在截止频率，是的吸收的光子的能量恰好用于抵消电子逸出功而没有多余的动能，只有当入射光的频率大于截止频率时，才能产生光电流。不同金属有不同逸出功，就有不同

的截止频率。 1、光电效应的基本实验规律 （1）伏安特性曲线 当光强一定时，光电流随着极间电压的增大而增大，并趋于一个饱和值。 （2）遏制电压及普朗克常数的测量 当极间电压为零时，光电流并不等于零，这是因为电子从阴极溢出时还具有初动能，只有加上适当的反电压时，光电流才等于零。 南昌大学物理实验报告 学生姓名：黄晨学号：59 专业班级：应用物理学111班班级编号：S008实验时间：13时 00 分第3周星期三座位号： 07 教师编号：T003成绩： 四、实验步骤 1．调整仪器，接好电源，按下光源按钮，调节透镜位置，让光汇聚到单色仪的入射光窗口，用单色仪出光处的挡光片2挡住光电管窗口，调节单色仪的螺旋测微器，即可在挡光片上观察到不同颜色的光。 2、用单色仪入口光窗口处的挡光片1挡住单色仪的入口，移开挡光片2，将单色仪 与光电管部分的黑色的链接套筒连接起来形成暗盒，将测量的放大器“倍率”旋钮置于（10^-5），对检流计进行调零。

华中科技大学考研数学分析真题答案

2008年华中科技大学招收硕士研究生. 入学考试自命题试题数学分析 一、 求极限1 111lim(1...)23n n I n →∞=++++ 解: 一方面显然1I ≥ 另一方面111 1...23n n ++++≤，且1lim 1n n n →∞= 由迫敛性可知1I =。 注：1 lim 1n n n →∞ =可用如下两种方式证明 1） 1n h =+，则22 (1)2(1)1(2)2n n n n n n n h h h n n -=+≥+ ?≤≥ 即lim 0n n h →∞ =，从而1lim 1n n n →∞ = 2） =有lim 11n n n n →∞==-。 二、证明2232(38)(812)y x y xy dx x x y ye dy ++++为某个函数的全微分，并求它的原函数。 证明：记22(,)38P x y x y xy =+，32(,)812y Q x y x x y ye =++，则 2316P x xy y ?=+?，2316Q x xy x ?=+?? P Q y x ??=?? Pdx Qdy ∴+是某个函数的全微分 设原函数为(,)x y Φ，则x y d dx dy Pdx Qdy Φ=Φ+Φ=+ 2232238(,)4()x x y xy x y x y x y y ?∴Φ=+?Φ=++ 32328()812y y x x y y x x y ye ?'?Φ=++=++ ()12()12(1)y y y ye y y e C ??'?=?=-+ 322(,)412(1)y x y x y x y y e C C ∴Φ=++-+所求原函数为（为常数） 三、设Ω是空间区域且不包含原点，其边界∑为封闭光滑曲面：用n 表示∑的单位外法向量，(,,)r x y z =和2r r x y ==+，证明：