大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告答案大全
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)答案篇一：大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告答案大全
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告答案大全（實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及思考題答案全包括）
伏安法測電阻
實(shí)驗(yàn)?zāi)康?(1) 利用伏安法測電阻。 (2) 驗(yàn)證歐姆定律。
(3) 學(xué)會間接測量量不確定度的計(jì)算；進(jìn)一步掌握有效數(shù)字的概念。
實(shí)驗(yàn)方法原理
根據(jù)歐姆定律，
R ??，如測得 U 和 I 則可計(jì)算出 R。值得注意的是，本實(shí)驗(yàn)待測電阻有兩只，
一個阻值相對較大，一個較小，因此測量時必須采用安培表內(nèi)接和外接兩個方式，以減小測量誤差。 實(shí)驗(yàn)裝置 待測電阻兩只，0～5mA 電流表 1 只，0－5V 電壓表 1 只，0～50mA 電流表 1 只，0～10V 電壓表一 只，滑線變阻器 1 只，DF1730SB3A 穩(wěn)壓源 1 臺。(轉(zhuǎn) 載 于:ax?? 1.5%，得到???； U 1?? 0.15V ,???U 2?? 0.075V
(2) 由???I ? I max?? 1.5%，得到???I1?? 0.075mA,???I 2?? 0.75mA；
2 2
)?? ( ，求得 uR1 ? 9?? 101??, uR 2?? 1?；
(3) 再由 uR ?3V I
(4) 結(jié)果表示 R1 ? (2.92?? 0.09)??10 3??, R2?? (44?? 1)??
光柵衍射
實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>
(1) 了解分光計(jì)的原理和構(gòu)造。 (2) 學(xué)會分光計(jì)的調(diào)節(jié)和使用方法。
(3) 觀測汞燈在可見光范圍內(nèi)幾條光譜線的波長 實(shí)驗(yàn)方法原理
若以單色平行光垂直照射在光柵面上，按照光柵衍射理論，衍射光譜中明條紋的位置由下式?jīng)Q定： =dsin ψk =±kλ
(a + b) sin ψk
如果人射光不是單色，則由上式可以看出，光的波長不同，其衍射角也各不相同，于是復(fù)色光將被分解，而在中央 k =0、 ψ =0 處，各色光仍重疊在一起，形成中央明條紋。在中央明條紋兩側(cè)對稱地分布著 k=1，2，3，…級光譜，各級光譜 線都按波長大小的順序依次排列成一組彩色譜線，這樣就把復(fù)色光分解為單色光。如果已知光柵常數(shù)，用分光計(jì)測出 k 級光譜中某一明條紋的衍射角ψ，即可算出該明條紋所對應(yīng)的單色光的波長λ。 實(shí)驗(yàn)步驟
(1) 調(diào)整分光計(jì)的工作狀態(tài)，使其滿足測量條件。
(2) 利用光柵衍射測量汞燈在可見光范圍內(nèi)幾條譜線的波長。
①由于衍射光譜在中央明條紋兩側(cè)對稱地分布，為了提高測量的準(zhǔn)確度，測量第k級光譜時，應(yīng)測出+k級和-k 級光譜線的位置，兩位置的差值之半即為實(shí)驗(yàn)時k取1 。
②為了減少分光計(jì)刻度盤的偏心誤差，測量每條光譜線時，刻度盤上的兩個游標(biāo)都要讀數(shù)，然后取其平均值(角 游標(biāo)的讀數(shù)方法與游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法基本一致)。
�、蹫榱耸故纸z對準(zhǔn)光譜線，可以使用望遠(yuǎn)鏡微調(diào)螺釘12來對準(zhǔn)。
�、軠y量時，可將望遠(yuǎn)鏡置最右端，從-l 級到+1 級依次測量，以免漏測數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)處理
(1) 與公認(rèn)值比較
λ0為公認(rèn)值。
(2) 計(jì)算出紫色譜線波長的不確定度
差
? 0
其中
u(λ) =
(a?? b) | cos? | u(? ) 1 ? cos15.092???????
=0.467nm ; U =2×u(λ) =0.9 nm 600 60?? 180
1.
最后結(jié)果為: λ=(433.9±0.9) nm
當(dāng)用鈉光(波長λ=589.0nm)垂直入射到 1mm 內(nèi)有 500 條刻痕的平面透射光柵上時，試問最多能看到第幾級光譜?并 請說明理由。 答：由(a+b)sinφ=kλ
∵φ最大為 90o
2.
-6
得 k={(a+b)/λ}sinφ
所以 sinφ=1
又∵a+b=1/500mm=2*10m，
6 9
λ=589.0nm=589.0*10m
-9
∴k=2*10/589.0*10=3.4 最多只能看到三級光譜。
當(dāng)狹縫太寬、太窄時將會出現(xiàn)什么現(xiàn)象?為什么? 答：狹縫太寬，則分辨本領(lǐng)將下降，如兩條黃色光譜線分不開。 狹縫太窄，透光太少，光線太弱，視場太暗不利于測量。
3. 為什么采用左右兩個游標(biāo)讀數(shù)?左右游標(biāo)在安裝位置上有何要求? 答：采用左右游標(biāo)讀數(shù)是為了消除偏心差，安裝時左右應(yīng)差 180o。
光電效應(yīng)
實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>
(1) 觀察光電效現(xiàn)象,測定光電管的伏安特性曲線和光照度與光電流關(guān)系曲線;測定截止電壓,并通過現(xiàn)象了解其物 理意義。
(2) 練習(xí)電路的連接方法及儀器的使用; 學(xué)習(xí)用圖像總結(jié)物理律。 實(shí)驗(yàn)方法原理
(1) 光子打到陰極上,若電子獲得的能量大于逸出功時則會逸出，在電場力的作用下向陽極運(yùn)動而形成正向 電流。在沒達(dá)到飽和前，光電流與電壓成線性關(guān)系,接近飽和時呈非線性關(guān)系,飽和后電流不再增加。
2 2
(2)電光源發(fā)光后,其照度隨距光源的距離的平方成(r)反比即光電管得到的光子數(shù)與r成反比,因此打出的電子
22 -2
數(shù)也與r成反比,形成的飽和光電流也與r成反比,即I∝r。
(3) 若給光電管接反向電壓 u反，在 eU反< mvmax / 2=eUS時(vmax為具有最大速度的電子的速度) 仍會有電子移動
到陽極而形成光電流，當(dāng)繼續(xù)增大電壓 U反，由于電場力做負(fù)功使電子減速，當(dāng)使其到達(dá)陽極前速度剛好為零時 U反=US， 此時所觀察到的光電流為零，由此可測得此光電管在當(dāng)前光源下的截止電壓 US。 實(shí)驗(yàn)步驟
(1) 按講義中的電路原理圖連接好實(shí)物電路圖； (2) 測光電管的伏安特性曲線：
�、傧仁拐螂妷杭又�30伏以上，同時使光電流達(dá)最大（不超量程）， ②將電壓從0開始按要求依次加大做好記錄； (3) 測照度與光電流的關(guān)系：
�、傧仁构怆姽芫喙庠�20cm處，適當(dāng)選擇光源亮度使光電流達(dá)最大(不超量程)； ②逐漸遠(yuǎn)離光源按要求做好記錄； 實(shí)驗(yàn)步驟
(4) 測光電管的截止電壓： ①將雙向開關(guān)換向；
�、谑构怆姽芫喙庠�20cm處，將電壓調(diào)至“0”，適當(dāng)選擇光源亮度使光電流達(dá)最大（不超量程），記錄此時的光 電流I0，然后加反向電壓使光電流剛好為“0”，記下電壓值US；
�、凼构怆姽苓h(yuǎn)離光源（光源亮度不變）重復(fù)上述步驟作好記錄。 數(shù)據(jù)處理 (1) 伏安特性曲線
照度與光電
伏安特性曲線
流曲線
(3) 零電壓下的光電流及截止電壓與照度的關(guān)系
1. 臨界截止電壓與照度有什么關(guān)系?從實(shí)驗(yàn)中所得的結(jié)論是否同理論一致?如何解釋光的波粒二象性?
電壓與照度無關(guān)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論相符。
答：臨界截止
光具有干涉、衍射的特性，說明光具有撥動性。從光電效應(yīng)現(xiàn)象上分析，光又具有粒子性，由愛因斯坦方程來描
述：hν=(1/2)mvmax+A。
2. 可否由 Us′ν曲線求出陰極材料的逸出功?答：可以。由愛因斯坦方程 hυ=e|us|+hυo可求出斜率Δus/Δυ=h/e 和普朗克常數(shù)，還可以求出截距（h/e）υo，再由截距求出光電管陰極材料的紅限
υo，從而求出逸出功 A=hυo。
2
光的干涉—牛頓環(huán)
實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>
(1) 觀察等厚干涉現(xiàn)象及其特點(diǎn)。
(2) 學(xué)會用干涉法測量透鏡的曲率半徑與微小厚度。 實(shí)驗(yàn)方法原理
利用透明薄膜(空氣層)上下表面對人射光的依次反射，人射光的振幅將分成振幅不同且有一定光程差的兩部分， 這是一種獲得相干光的重要途徑。由于兩束反射光在相遇時的光程差取決于產(chǎn)生反射光的薄膜厚度，同一條干涉條紋所 對應(yīng)的薄膜厚度相同，這就是等厚干涉。將一塊曲率半徑 R 較大的平凸透鏡的凸面置于光學(xué)平板玻璃上，在透鏡的凸 面和平板玻璃的上表面間就形成一層空氣薄膜，其厚度從中心接觸點(diǎn)到邊緣逐漸增加。當(dāng)平行的單色光垂直入射時， 入射光將在此薄膜上下兩表面依次反射，產(chǎn)生具有一定光程差的兩束相干光。因此形成以接觸點(diǎn)為中心的一系列明暗交 替的同心圓環(huán)——牛頓環(huán)。透鏡的曲率半徑為：R?4(m??? n)實(shí)驗(yàn)步驟
(1) 轉(zhuǎn)動讀數(shù)顯微鏡的測微鼓輪，熟悉其讀數(shù)方法；調(diào)整目鏡，使十字叉絲清晰，并使其水平線與主尺平行(判斷的 方法是：轉(zhuǎn)動讀數(shù)顯微鏡的測微鼓輪，觀察目鏡中的十字叉絲豎線與牛頓環(huán)相切的切點(diǎn)連線是否始終與移動方向平行)。
(2) 為了避免測微鼓輪的網(wǎng)程(空轉(zhuǎn))誤差，整個測量過程中，輪只能向一個方向旋轉(zhuǎn)。盡量使叉絲的豎線對準(zhǔn)暗 在鼓應(yīng) 干涉條紋中央時才讀數(shù)。
(3) 應(yīng)盡量使叉絲的豎線對準(zhǔn)暗干涉條紋中央時才讀數(shù)。 (4) 測量時，隔一個暗環(huán)記錄一次數(shù)據(jù)。
(5) 由于計(jì)算 R 時只需要知道環(huán)數(shù)差 m-n，因此以哪一個環(huán)作為第一環(huán)可以任選，但對任一暗環(huán)其直徑必須是對 應(yīng)的兩切點(diǎn)坐標(biāo)之差。 數(shù)據(jù)處理
4(m??? n)??
c
c=5.25mm；U
uc ( R)?? R???= 2× uc ( R) = 11 mm
R R?? (?? U ) =(875±11)mm
1. 透射光牛頓環(huán)是如何形成的?如何觀察?畫出光路示意圖。答：光由牛頓環(huán)裝置下方射入，在 空氣層上下兩表面對入射光的依次反射，形成干涉條紋，由上向下觀察。
2. 在牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn)中，假如平玻璃板上有微小凸起，則凸起處空氣薄膜厚度減小，導(dǎo)致等厚干涉條紋 發(fā)生畸變。試問這時的牛頓環(huán)(暗)將局部內(nèi)凹還是局部外凸?為什么? 答：將局部外凸，因?yàn)橥粭l紋對應(yīng)的薄膜厚度相同。
3. 用白光照射時能否看到牛頓環(huán)和劈尖干涉條紋?此時的條紋有何特征?
答：用白光照射能看到干涉條紋，特征是：彩色的條紋，但條紋數(shù)有限。
R
2
=?8.9?10??8=0.6％
?? 20.635????
雙棱鏡干涉
實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>
(1) 觀察雙棱鏡干涉現(xiàn)象,測量鈉光的波長。
(2) 學(xué)習(xí)和鞏固光路的同軸調(diào)整。 實(shí)驗(yàn)方法原理
雙棱鏡干涉實(shí)驗(yàn)與雙縫實(shí)驗(yàn)、雙面鏡實(shí)驗(yàn)等一樣，都為光的波動學(xué)說的建立起過決定性作用，同時也是測量光波 波長的一種簡單的實(shí)驗(yàn)方法。雙棱鏡干涉是光的分波陣面干涉現(xiàn)象，由 S 發(fā)出的單色光經(jīng)雙棱鏡折射后分成兩列，相當(dāng) 于從兩個虛光源 S1和 S2射出的`兩束相干光。這兩束光在重疊區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生干涉，在該區(qū)域內(nèi)放置的測微目鏡中可以觀察
d d
到干涉條紋。根據(jù)光的干涉理論能夠得出相鄰兩明（暗）條紋間的距離為???x ?，即可有???????x其中 d 為兩
D D
個虛光源的距離，用共軛法來測，即 d ?d 2 ；D 為虛光源到接收屏之間的距離，在該實(shí)驗(yàn)中我們測的是狹縫到測 微 目 鏡 的 距 離 ； ??x 很 小 ， 由 測 微 目 鏡 測 量 。
實(shí)驗(yàn)步驟
(1) 儀器調(diào)節(jié) ①粗調(diào)
將縫的位置放好，調(diào)至堅(jiān)直，根據(jù)縫的位置來調(diào)節(jié)其他元件的左右和高低位置，使各元件中心大致等高。 ②細(xì)調(diào)
根據(jù)透鏡成像規(guī)律用共軛法進(jìn)行調(diào)節(jié)。使得狹縫到測微目鏡的距離大于透鏡的四倍焦距，這樣通過移動透鏡能夠在 測微目鏡處找到兩次成像。首先將雙棱鏡拿掉，此時狹縫為物，將放大像縮小像中心調(diào)至等高，然后使測微目鏡能夠接 收到兩次成像，最后放入雙棱鏡，調(diào)雙棱鏡的左右位置，使得兩虛光源成像亮度相同，則細(xì)調(diào)完成。各元件中心基本達(dá) 到同軸。
(2) 觀察調(diào)節(jié)干涉條紋
調(diào)出清晰的干涉條紋。視場不可太亮，縫不可太寬，同時雙棱鏡棱脊與狹縫應(yīng)嚴(yán)格平行。取下透鏡，為方便調(diào)節(jié)可 先將測微目鏡移至近處，待調(diào)出清晰的干涉條紋后再將測微目鏡移到滿足大于透鏡四倍焦距的位置。
(3) 隨著 D 的增加觀察干涉條紋的變化規(guī)律。 (4) 測量
①測量條紋間距???x
�、谟霉曹椃y量兩虛光源 S1和 S2的距離 d
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)答案篇二：廈門大學(xué)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)理論作業(yè)參考答案
參考答案
第二題：
<1>（2.9979246?0.0000010）?108 米/秒 或 （2.997925?0.000001）?108米/秒
<3>（1.7?0.5）?10?3 卡/克度
第三題：
<1>8.5?0.2
<3>0.0027?0.0008
第五題：
<1>3.01
<3>2?103
<5>3.0
幾何合成:
UN?(?f?f?f22?Ux)2?(?Uy)2?(?Uz)2?x?Uy?(2Uz)2
?x?y?z?f?f?f?Ux??Uy??Uz?x?y?2Uz ?x?y?z
<2>算術(shù)合成：
算術(shù)合成：
(A2?L2)?UA?2ALUL?f?f ?Uf??UA??UL? 2?A?L4A
幾何合成：
?f?f(A2?L2)?UA22ALUL2(UAA2?UAL2)2?4(ALUL)2
22Uf?(?UA)?(?UL)?()?()?22?A?L4A4A4A2
33???V0aVt?VtV0t??(1?at)2,??(1?at)2,<4>?t2?a2
算術(shù)合成：
UV0??f?f?Ua??Ut?a?t
33??aVttV?|?(1?at)2Ua|?|?t(1?at)2Ut| 22
3?Vt?|?(1?at)2[|aUa|?|tUt|]|2
幾何合成：
UV0?(?f?f?Ua)2?(?Ut)2
?a?t
33??aVttV?[?(1?at)2Ua]2?[?t(1?at)2Ut]2 22
Vt?|(1?at)?3|(aUa)2?(tUt)2
2
第十一題： 110解：平均值：d??di?3.34 10i?1(mm) 平均值標(biāo)準(zhǔn)誤差：???(di?110i?3.34)2?0.009 10?9(mm)
因?yàn)闇y量次數(shù)為10次，在置信概率為68.3%時,t因子t0.68?1.06，則A類不確定度值為：UA?t0.68??0.01 (mm) 游標(biāo)卡尺的誤差為均勻分布，
則B類不確定度值為：UB?
因此合成不確定度為：U?儀?0.023?0.012 (mm) 22?A?UB?0.02 (mm) 結(jié)果不確定度表示：d?d?U?3.34?0.02 (mm) 相對不確定度為：E?
68.3% U0.02?100%??100%?0.6%，其置信概率為3.34d
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)答案篇三：大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理作業(yè)答案
五、用分度值為0.01ｍｍ的一級千分尺測得鋼球的直徑為15.561ｍｍ、15.562ｍｍ、15.560ｍｍ、15.563ｍｍ、15.564mm、15.560mm，千分尺的零點(diǎn)讀數(shù)為0.011mm，試求鋼球體積的測量結(jié)果。 解：數(shù)據(jù)列表
1 2 3 4 5 6 平均值 標(biāo)準(zhǔn)差 d'(mm) 15.561 15.562 15.560 15.563 15.564 15.560 15.562 0.00163 d(mm) 15.550 15.551 15.549 15.552 15.553 15.549 15.551 0.00163
肖維涅系數(shù)C6＝1.73，C6?Sd?1.73?0.00163?0.0028
d’數(shù)據(jù)有效范圍：下限：15.562?0.0028?15.559
上限：15.562?0.0028?15.565數(shù)據(jù)全部有效
?15.551mmua(d)?Sd/6?0.0007mm
ub(d)?0.004/=0.0023u(d)?最終結(jié)果
0.00072?0.00232=0.0024mm
1
??d3?1969.0mm3
6?V1
u(V)?u(d)??d2u(d)?0.9mm3
?d2
V??u(V)??1969.0?0.9?mm3u(V)
E(V)??100%?0.046%
(P?0.683)
4?2L
六、利用單擺測重力加速度ｇ，當(dāng)擺角很小時有g(shù)? ，式中L為擺長，T為周期，它們的測量
T2
結(jié)果用不確定度分別表示為：L＝（97.69±0.02）cm（P=0.683）；T＝（1.9842±0.0002）s（Ｐ＝0.683）試求重力加速度g的測量結(jié)果。 解：
g?4?2
L
�。�979.58m/s2 2T
lng?ln(4?2)?lnL?2lnT,
dgdLdT??2 gLT
E(g)=
0.0220.00022U(g)u(L)2u(T)2
=0.02873% ]?4[]?0.0002873?[]?4[]=[
97.691.9842gLT
U(g)?0.28m/s2
最終結(jié)果：
g??979.6?0.3?m/s
2
(P?0.683)
二、用單擺測重力加速度實(shí)驗(yàn)中，改變擺長L，分別測量擺動50個周期的時間tn，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表。試用圖解法求重力加速度g。
解：(1) 作圖
由理論公式：T?2?
L
g，T和L之間不存在簡單的線形關(guān)系，采用曲線改直方案，
g4?
2T。 2
對上式兩邊平方，并作整理得：L?
在直角坐標(biāo)紙上建立坐標(biāo)，橫軸代表T2，縱軸代表長度L，作T2－L曲線。
(2) 圖解法求重力加速度
在直線的兩端（測量點(diǎn)內(nèi)側(cè)）任取兩點(diǎn)A（52.0,2.12）、B（99.0,4.00），用符號“ｏ”標(biāo)出。 斜率:
g4?2
?
L2?L199.0?52.0
??25（cm/s2） 22
T2?T14.00?2.12
所求的重力加速度：g=987cm/s2
三、水的表面張力在不同溫度時的數(shù)值如下表所示。設(shè)F=aT-b，其中T為熱力學(xué)溫度，試用最小二乘法求常數(shù)a和b及相關(guān)系數(shù)γ。
解：令x＝T，y＝F，則y＝－b＋ax 由公式：a?
?xy2?x2
?
?TF2?T2
?
313?69.459?21675.05
??0.164(N/m.K) 2
313?98369
(N/m) b?a??a???0.16371?313?69.459?-120.701
??
xy?[x2?2][y2?2]
?
TF?[T2?2][F2?2]
?-0.9996(或-1.000)
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