近代物理实验步骤(第一部分)(2)

2019-08-31 16:05

5.用米尺测量近程光的光程(反射镜1到反射镜10之间),从示波器中读取光拍信号一个周期的距离(即A和B的距离,用小格表示)。

6.按图3所示调节光路,改变反射次数和移动反射镜9,保持示波器时基和水平移动旋钮不变,调节各个反射镜使光射入接收器窗口,调节接收器接收二极管的2个旋钮,使光拍信号最大(注意:此时不能再调节射频信号频率)。测量远程光光程,从示波器中读出标识点移动的距离AA’(小格)(注意:进实验室门口时,左边的仪器光程越远,信号向右移,而右边的仪器则相反,光程越远时,信号越向左移)。

光电二极管101198753声光频移器He-Ne激光器6421图3

7.要求测量5次,每次光程改变量至少50厘米以上。 三、注意事项

1、实验过程中注意不要触摸到各光学元件。 2、激光管有高压,请注意安全。 ............3、眼睛不能直视激光。 四、思考题

1、光拍法测量激光光速实验有什么巧妙之处?

2、分析光拍法测量激光光速实验的误差来源,讨论提高测量精度的方法。 3、光拍是如何形成的?它有什么特点?

4、如果只用一束光拍频波能测量出光速吗?应该如何测量,请写出实验步骤? 5、已知X=40.2小格,x=21.8小格,L=550.0cm,F=14.60MHz,试求出光在空气中传播的速度。

6/19

实验三 密立根油滴实验

一、实验内容

通过实验测量基本电荷的电量,分析误差及其原因,评定实验结果的不确定度。

二、实验步骤

1、调水平:调节油滴仪底部左右的调平螺丝,使水准仪气泡置于中心。 2、接通显示器和油滴仪电源,预热10分钟,调节显示器的亮度和对比度,使之处于最佳状态。

3、打开油雾室档板,用喷务器轻轻在油雾室喷1-2次,前后调节CCD直至从显示器上清晰看到油滴,旋转CCD的角度,使看到的油滴竖直运动。

4、工作电压选择“平衡”,逐步增大平衡电压,驱走不需要的油滴,选择合适油滴(平衡电压在40V-200V之间,自行下落2mm(4格)的在5-20秒之间),关上档板。

5、测量:将工作电压选择开关置于“提升”,迫使油滴移至分划板上方后拨回“平衡”,使油滴处于静止。将工作电压开关置于“下落”,在油滴通过第二条分划线时开始计时,测量油滴下落4格所用的时间。

6、重复步骤5,每一油滴测量10次,至少测量4个油滴。 7、数据处理

1)、剔除tg中含粗大误差的数据,求出tg 2)、将tg及平衡电压V代入Q?1.43?10?143?1V,计算出Q.

[tg(1?0.02tg)]23)、根据监视器刻度修正系数对总电量Q进行修正得出修正后的电量Q?. 4)、用逐差法求不同油滴的电量差值:

?ax?Q1?,Q2???Qm?ax?Q2?....,Qi???Qm?ax?Qi?..... Q1???Qm??除以e的公认值得到n,对n用奇偶法取整为n?,测实验测得5)、倒求法求e:用Qi1的电子电量e?Qi??n?.

6)、求e的平均值. 7)、求误差,并分析原因.

7/19

8、评定不确定度 三、注意事项

1、喷雾器易碎,不容易买到,喷油后请务必放到杯中;

2、实验用油购买不易,请节约用油!不是炒菜,轻喷1-2次即可。 四、思考题

1、平行板电容器加上电压后,油滴在电容内可能出现哪些运动?请分别说明原因。 2、为什么不挑选带电量很大的油滴来测量? 3、为什么不挑选带电量很少的油滴来测量?

4、试分析油滴在无电场时匀速下落速度太慢或太快对实验结果有什么影响。 5、分析密立根油滴实验的误差来源。

6、本实验存在哪些系统误差?你是怎样减小或消除这些系统误差的?

实验四 氢与氘(dao)原子光谱

一、实验内容

测量氢与氘原子光谱,求出氢与氘的里德堡常数、氘与氢的原子核质量比,分析误差及其原因。 二、实验步骤

请参阅课件 三、注意事项

1、氢灯电源带有高压,请注意安全。 2、实验过程不允许离开仪器。 四、思考题

1、在同一n下氢氘谱线的波长,?H大一点还是?D大一点?为什么? 2、结合本实验,请谈谈精确测量有什么意义?

3、简述多功能组合光栅光谱仪测量原子光谱的原理。

4、理论上氘与氢原子核的质量比应该是接近2,但实验时测量值误差却很大,试分析其可能的原因。

5、请说说在氢与氘原子光谱实验中,“光谱平滑”包含什么数据处理过程?

8/19

实验五 核磁共振的稳态吸收

一、实验内容

难过实验测量氢核的核磁矩,分析误差及其原因,评定实验结果的不确定度。 二、实验步骤

一.直接测量

1、示波器置于X-Y工作状态,适当调节X和Y通道灵敏度,调节示波器使辉光在无信号输入时处于屏幕中间。

2、将H样品探头插入电磁铁,位置适当(本步由老师完成)。

3、缓慢将励磁电流缓慢调至2.00 A左右。 4、调节振荡频率旋钮和边振旋钮,使共振

1

ut0图6.3信号出现并关于屏幕Y轴对称。如不好判断,应调节调相旋钮使共振信号交叉,再调节振荡频率旋钮和边振旋钮,使交叉点在Y轴上,如图;记下共振频率f(5、改变励磁电流(0.02A),重复步骤4,测量3-5组。

6.、根据励磁电流值算出电磁铁中心磁感应强度B,求出1H核的旋磁比?(因子g(H) 和核磁矩?I(1111H);。

H)、朗德

H)(以?B为单位)。

7.误差分析和评定不度。(?B?5.0579?10?27J?S) 二.用比较法求19F核的朗德因子g(1.同一.(1)-一.(4);

2. 保持励磁电流不变取下1H样品,换上19F样品,调节振荡频率旋钮和边振旋钮,使共振信号出现并关于屏幕Y轴对称,记下共振频率f(1919F)、核磁矩?I(19F) (选做)

F);

3.改变励磁电流(0.02A)和共振频率,重复以上步骤测量2-3组; 4.查出H的?(11,将有关数据代入?(H)19F)??(1H)f(19F)f(1H),求出19F核的旋磁比?(19F)、

朗德因子g(19F) 和核磁矩?I(19F)(以?B为单位);

5.误差分析和评定不度。 三、注意事项

9/19

1.实验结束后,应先将励磁电流调至最小后方可关掉主机电源。 2.实验过程要细心保护样品和探头。 四、思考题

1、简述核磁共振实验中调相、频率调节和边振调节的作用。

2、核磁共振实验中需要几种磁场,对它们有什么基本要求,它们分别有什么作用? 3、请说说核磁共振稳态吸收实验有哪些巧妙之处。 4、如何判断一个信号是不是磁共振信号?

5、一台氢核共振频率为600MHz的NMR谱仪,由超导磁场提供的B0值为多少?已知

13

C磁场在1T时共振频率为10.7054MHz,试求该谱仪在检测13C的NMR信号时共振频率。

(氢在1T的磁场中的共振频率为42.5759MHz)

6、试以1H为已知样品,19F为待测样品,求出19F的核磁矩,请写出实验原理和步骤。(选答)

7、利用核磁共振实验测定磁铁的磁感应强度跟励磁电流的关系,试写出测量原理和步骤。(选答)

磁铁磁感应强度B与励磁电流I的关系

20000602号电磁铁:I=1.80时,B=328mT。 20071540号电磁铁:I=1.80时,B=311mT。

I在1.80A-2.30A之间时,B与I可视为线性关系,△I=0.01A,△B=1.5mT

10/19


近代物理实验步骤(第一部分)(2).doc 将本文的Word文档下载到电脑 下载失败或者文档不完整,请联系客服人员解决!

下一篇:民兵抗洪抢险方案

相关阅读
本类排行
× 注册会员免费下载(下载后可以自由复制和排版)

马上注册会员

注:下载文档有可能“只有目录或者内容不全”等情况,请下载之前注意辨别,如果您已付费且无法下载或内容有问题,请联系我们协助你处理。
微信: QQ: