大學(xué)物理實驗

1、2022-5-51大學(xué)物理實驗大學(xué)物理實驗2022-5-521. 1. 電表改裝與校準電表改裝與校準 2022-5-532022-5-54實驗內(nèi)容實驗內(nèi)容 1.1. 測定電流計測定電流計G G的內(nèi)阻的內(nèi)阻RgRg，設(shè)計測量電路并，設(shè)計測量電路并測定之。測定之。2.2. 改裝電流計為改裝電流計為5 mA5 mA或或10 mA10 mA量程的毫安表量程的毫安表 3.3. 改裝電流計為改裝電流計為lVlV量程的電壓表量程的電壓表 2022-5-551.1. 測定電流計測定電流計G G的內(nèi)阻的內(nèi)阻RgRg，設(shè)計測量電路并，設(shè)計測量電路并測定之。測定之。替代法：如圖所示，將被測電流計接在電路中讀取標準表

2、的替代法：如圖所示，將被測電流計接在電路中讀取標準表的電流值，然后切換開關(guān)電流值，然后切換開關(guān)S S的位置，用十進位電阻箱替代它，并的位置，用十進位電阻箱替代它，并改變電阻值，當(dāng)電壓不變時，使流過標準表的電流保持不變，改變電阻值，當(dāng)電壓不變時，使流過標準表的電流保持不變，則電阻箱的電阻值即為被測改裝電流計的內(nèi)阻。則電阻箱的電阻值即為被測改裝電流計的內(nèi)阻。 2022-5-561.1. 測定電流計測定電流計G G的內(nèi)阻的內(nèi)阻RgRg，設(shè)計測量電路并，設(shè)計測量電路并測定之。測定之。中值法：當(dāng)被測電流計接在電路中時，使電流計滿偏，再用中值法：當(dāng)被測電流計接在電路中時，使電流計滿偏，再用十進位電阻箱與電

3、流計并聯(lián)作為分流電阻，改變電阻值即改十進位電阻箱與電流計并聯(lián)作為分流電阻，改變電阻值即改變分流程度，當(dāng)電流計指針指示到中間值且總電流強度保持變分流程度，當(dāng)電流計指針指示到中間值且總電流強度保持不變時，顯然這時分流電阻值就等于電流計的內(nèi)阻。不變時，顯然這時分流電阻值就等于電流計的內(nèi)阻。2022-5-572.2.改裝電流計為改裝電流計為5 mA5 mA或或10 mA10 mA量程的毫安表量程的毫安表 根據(jù)分流原理，將電流計改裝成量程為根據(jù)分流原理，將電流計改裝成量程為5 mA5 mA或或10 mA10 mA的毫安表。的毫安表。并按圖所提供的并按圖所提供的O.5O.5級三位半數(shù)字毫安表來校準被改裝成

4、的毫級三位半數(shù)字毫安表來校準被改裝成的毫安表。從安表。從O O到滿量程，以電流計面板讀數(shù)為橫坐標，以校準毫到滿量程，以電流計面板讀數(shù)為橫坐標，以校準毫安表的讀數(shù)為縱坐標，用毫米方格紙作出校準曲線。安表的讀數(shù)為縱坐標，用毫米方格紙作出校準曲線。 2022-5-583.3.改裝電流計為改裝電流計為lVlV量程的電壓表量程的電壓表 根據(jù)分壓原理，將電流計改裝成量程為根據(jù)分壓原理，將電流計改裝成量程為lVlV電壓表，并按圖所提電壓表，并按圖所提供的供的O.5O.5級三位半數(shù)字電壓表來校準被改裝成的電壓表。從級三位半數(shù)字電壓表來校準被改裝成的電壓表。從0 0到到滿量程，以電流計面板讀數(shù)為橫坐標，以校準電

5、壓表的讀數(shù)為滿量程，以電流計面板讀數(shù)為橫坐標，以校準電壓表的讀數(shù)為縱坐標，用毫米方格紙作出校準曲線。縱坐標，用毫米方格紙作出校準曲線。 2022-5-59思考題思考題 1 1校準電流表時發(fā)現(xiàn)改裝表的讀數(shù)相對于校準表的校準電流表時發(fā)現(xiàn)改裝表的讀數(shù)相對于校準表的讀數(shù)偏高，試問要達到校準表的數(shù)值，改裝表的分流讀數(shù)偏高，試問要達到校準表的數(shù)值，改裝表的分流電阻應(yīng)調(diào)大還是調(diào)小電阻應(yīng)調(diào)大還是調(diào)小? ? 2 2校準電壓表時發(fā)現(xiàn)改裝表的讀數(shù)相對于校準表的校準電壓表時發(fā)現(xiàn)改裝表的讀數(shù)相對于校準表的讀數(shù)偏低，試問要達到校準表的數(shù)值，改裝表的分壓讀數(shù)偏低，試問要達到校準表的數(shù)值，改裝表的分壓電阻應(yīng)調(diào)大還是調(diào)小電阻應(yīng)

6、調(diào)大還是調(diào)小? ? 3 3用歐姆表測電阻時，如果表頭的指針正好指在滿用歐姆表測電阻時，如果表頭的指針正好指在滿刻度的一半處，則從標尺讀出的電阻值是否等于該歐刻度的一半處，則從標尺讀出的電阻值是否等于該歐姆表的內(nèi)阻值姆表的內(nèi)阻值? ? 2022-5-5102. 2. 剛體轉(zhuǎn)動的研究剛體轉(zhuǎn)動的研究 2022-5-511實驗內(nèi)容實驗內(nèi)容 1.1.研究剛體轉(zhuǎn)動時合外力矩與剛體轉(zhuǎn)動角加速研究剛體轉(zhuǎn)動時合外力矩與剛體轉(zhuǎn)動角加速度的關(guān)系；度的關(guān)系；2.2.考查剛體的質(zhì)量分布改變時對轉(zhuǎn)動的影響?？疾閯傮w的質(zhì)量分布改變時對轉(zhuǎn)動的影響。2022-5-512儀器結(jié)構(gòu)示意圖儀器結(jié)構(gòu)示意圖1.1.研究剛體轉(zhuǎn)動時合外力矩

7、與剛體轉(zhuǎn)動角加速度的關(guān)系研究剛體轉(zhuǎn)動時合外力矩與剛體轉(zhuǎn)動角加速度的關(guān)系2022-5-513MI合MMI阻MMI阻只要測得張力矩，就可通過畫圖方法得到角加速度。只要測得張力矩，就可通過畫圖方法得到角加速度。11TTTmgFmaaF rF rIr輪212Im r輪(1) 2TmFm gam(1)0.3%2magm又(1) 2TmFm gamMmgR即2022-5-514測出砝碼從靜止開始下落到地板上的時間測出砝碼從靜止開始下落到地板上的時間t t，路程為，路程為s s，則平均速度為，則平均速度為 ，落到地板前瞬間的速度，落到地板前瞬間的速度下落加速度下落加速度 ，角加速度，角加速度 ，所以，所以

8、svt2vvvataR22sRt使用不同半徑的塔輪，改變外力矩使用不同半徑的塔輪，改變外力矩M M，測得各，測得各M M的角的角加速度加速度 ，作，作M- M- 曲線。這將是一條直線，其截距為曲線。這將是一條直線，其截距為阻力距阻力距M M阻阻，斜率為轉(zhuǎn)動系統(tǒng)對轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動慣量。，斜率為轉(zhuǎn)動系統(tǒng)對轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動慣量。2022-5-5152.2.考查剛體的質(zhì)量分布改變時對轉(zhuǎn)動的影響考查剛體的質(zhì)量分布改變時對轉(zhuǎn)動的影響設(shè)二重物的位置為設(shè)二重物的位置為x1和和x2時的轉(zhuǎn)動慣量分別為時的轉(zhuǎn)動慣量分別為I1和和I2，則有則有210012200222IIm xIIm x其中其中I0為為x=0時的轉(zhuǎn)動慣量，當(dāng)兩次

9、測得時的轉(zhuǎn)動慣量，當(dāng)兩次測得M合合不變時，不變時，應(yīng)有應(yīng)有1122II2022-5-516220211212()1m xxI 它反映出重物位置它反映出重物位置x1改變時對轉(zhuǎn)動的影響。改變時對轉(zhuǎn)動的影響。1.1.研究剛體轉(zhuǎn)動時合外力矩與剛體轉(zhuǎn)動角加速度的關(guān)研究剛體轉(zhuǎn)動時合外力矩與剛體轉(zhuǎn)動角加速度的關(guān)系。系。 用水準器將回轉(zhuǎn)臺調(diào)成水平，測出塔輪上各輪的用水準器將回轉(zhuǎn)臺調(diào)成水平，測出塔輪上各輪的直徑，并在引線下端加一質(zhì)量為直徑，并在引線下端加一質(zhì)量為m m的砝碼，橫桿上重物的砝碼，橫桿上重物移到最外側(cè)。移到最外側(cè)。 將引線分別繞在塔輪的各輪上，測出角加速度將引線分別繞在塔輪的各輪上，測出角加速度 。

10、 作作M-M- 直線，求出縱軸截距直線，求出縱軸截距a a和斜率和斜率b b。2022-5-5172.2.考查剛體的質(zhì)量分布改變時對轉(zhuǎn)動的影響考查剛體的質(zhì)量分布改變時對轉(zhuǎn)動的影響. . 測出橫桿上重物在最外側(cè)時，其中心軸到回轉(zhuǎn)測出橫桿上重物在最外側(cè)時，其中心軸到回轉(zhuǎn)軸的距離，設(shè)為軸的距離，設(shè)為x x2 2，將引線繞在直徑最小的輪上，懸，將引線繞在直徑最小的輪上，懸掛砝碼不變。掛砝碼不變。 改變重物的位置（兩側(cè)對稱），測其中心軸到改變重物的位置（兩側(cè)對稱），測其中心軸到回轉(zhuǎn)軸的距離回轉(zhuǎn)軸的距離x x及角加速度及角加速度 （改變幾次（改變幾次x x） 應(yīng)該有應(yīng)該有220222()1m xxI 作作

11、 對對 的曲線，并進行分析。的曲線，并進行分析。2222()xx2022-5-5183. 3. 楊氏模量的測定楊氏模量的測定 2022-5-519結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)示示意意圖圖 一根鋼絲所受的應(yīng)力一根鋼絲所受的應(yīng)力 和和應(yīng)變應(yīng)變 成正比，可以寫成成正比，可以寫成 比例系數(shù)比例系數(shù)E 稱為鋼絲的楊氏彈稱為鋼絲的楊氏彈性模量，量綱是性模量，量綱是Nm-2。SFlFESl 在實驗中，在實驗中，F(xiàn) 等于砝碼所受的重力；等于砝碼所受的重力；鋼絲長度很容易用直尺測量；鋼絲的截鋼絲長度很容易用直尺測量；鋼絲的截面積面積S 也很容易測量，只要測得鋼絲的也很容易測量，只要測得鋼絲的直徑直徑d，就能很容易地計算得到鋼絲的截

12、就能很容易地計算得到鋼絲的截面積面積S。 只有鋼絲的伸長量只有鋼絲的伸長量 為一個不易測量的小為一個不易測量的小量，在實驗中我們是采用光杠桿來測量量，在實驗中我們是采用光杠桿來測量 的。的。24dSd2d1 直尺直尺望遠鏡望遠鏡目鏡目鏡物鏡物鏡A0Am鋼絲鋼絲砝碼盤砝碼盤 2y物鏡調(diào)節(jié)旋紐物鏡調(diào)節(jié)旋紐光杠桿光杠桿l 根據(jù)幾何關(guān)系，根據(jù)幾何關(guān)系，很容易由很容易由yy可以可以得到得到 。122dyd兩個支點兩個支點“力力”點點22212210848()md FlFlEdd dyd mgld d AA所以可得楊氏模量的計算公式所以可得楊氏模量的計算公式儀器和器材儀器和器材 楊氏模量測定儀、光杠桿、望

13、遠鏡和直標尺、楊氏模量測定儀、光杠桿、望遠鏡和直標尺、米尺、游標卡尺、螺旋測微儀等。米尺、游標卡尺、螺旋測微儀等。望遠鏡和直標尺望遠鏡和直標尺楊氏模量測定儀楊氏模量測定儀其它儀器和器材其它儀器和器材調(diào)節(jié)底角螺絲，使氣泡居中調(diào)節(jié)底角螺絲，使氣泡居中氣泡氣泡底角螺絲底角螺絲實驗內(nèi)容實驗內(nèi)容1.1.調(diào)整測量系統(tǒng)調(diào)整測量系統(tǒng)望遠鏡鏡筒和光杠桿鏡面等高；望遠鏡鏡筒和光杠桿鏡面等高；望遠鏡上側(cè)目測平面鏡中直尺；望遠鏡上側(cè)目測平面鏡中直尺；調(diào)節(jié)望遠鏡，看清望遠鏡中叉絲及標尺度。調(diào)節(jié)望遠鏡，看清望遠鏡中叉絲及標尺度。 直尺直尺望遠鏡望遠鏡目鏡目鏡物鏡物鏡鋼絲鋼絲砝碼盤砝碼盤物鏡調(diào)節(jié)旋紐物鏡調(diào)節(jié)旋紐光杠桿光杠桿

14、地面地面移動望遠鏡支架，移動望遠鏡支架，在望遠鏡上側(cè)能看在望遠鏡上側(cè)能看到平面鏡中直尺。到平面鏡中直尺。瞄準平面鏡，調(diào)節(jié)瞄準平面鏡，調(diào)節(jié)目鏡、物鏡，看清目鏡、物鏡，看清望遠鏡中叉絲和平望遠鏡中叉絲和平面鏡中直尺刻度。面鏡中直尺刻度。準星準星物鏡物鏡準準星星目鏡目鏡物鏡調(diào)焦物鏡調(diào)焦掄掄調(diào)節(jié)目鏡調(diào)節(jié)目鏡看清叉絲看清叉絲 調(diào)節(jié)物鏡調(diào)節(jié)物鏡看清標尺刻度看清標尺刻度2.2.測量測量加上初始負載（一塊砝碼），拉直鋼絲，加上初始負載（一塊砝碼），拉直鋼絲，逐次加上一定質(zhì)量的砝碼，再逐次減去砝碼，記錄逐次加上一定質(zhì)量的砝碼，再逐次減去砝碼，記錄 y yi i、y yi i多次測量鋼絲直徑多次測量鋼絲直徑d d

15、 (6-10 (6-10次次) )，單次測量，單次測量d d1 1、d d2 2、l l。（d d1 1用游標卡尺測量）用游標卡尺測量）經(jīng)過數(shù)據(jù)處理，最后得到經(jīng)過數(shù)據(jù)處理，最后得到 E EE E。d1兩個支點兩個支點“力力”點點2022-5-5324. 4. 用牛頓環(huán)干涉用牛頓環(huán)干涉測透鏡曲率半徑測透鏡曲率半徑 2022-5-533 應(yīng)用極廣。例如：測量光波波長、測量微小應(yīng)用極廣。例如：測量光波波長、測量微小角度或薄膜厚度、觀測微小長度變化、檢測光學(xué)角度或薄膜厚度、觀測微小長度變化、檢測光學(xué)表面加工質(zhì)量等。利用牛頓環(huán)還可以測量液體折表面加工質(zhì)量等。利用牛頓環(huán)還可以測量液體折射率。射率。 本實驗

16、通過牛頓環(huán)研究光的干涉現(xiàn)象，測定本實驗通過牛頓環(huán)研究光的干涉現(xiàn)象，測定透鏡的曲率半徑，學(xué)習(xí)測量微小長度，學(xué)習(xí)讀數(shù)透鏡的曲率半徑，學(xué)習(xí)測量微小長度，學(xué)習(xí)讀數(shù)顯微鏡的使用等。顯微鏡的使用等。 牛頓環(huán)牛頓環(huán)牛頓環(huán)的形成牛頓環(huán)的形成實驗裝置實驗裝置 在空氣厚度為在空氣厚度為d d的地方，上的地方，上下表面反射的光的光程差為下表面反射的光的光程差為其中前一項為幾何光程差，后其中前一項為幾何光程差，后一項是一項是“半波損失半波損失”。 oRr rd12212d注意：半波損失是由于光從疏媒質(zhì)到密媒質(zhì)的交界面上反射時，發(fā)生半波損失而引起的。 光程差光程差 當(dāng)適合下列條件時有當(dāng)適合下列條件時有 ：明暗紋的形成明

17、暗紋的形成由圖可得：由圖可得：可見離中心越遠，光程差增加越快，可見離中心越遠，光程差增加越快，干涉條紋越來越密干涉條紋越來越密 曲率半徑的測量曲率半徑的測量曲率半徑的測量曲率半徑的測量 由于玻璃的彈性形變，以及接觸處不干凈的結(jié)由于玻璃的彈性形變，以及接觸處不干凈的結(jié)果，平凸透鏡與平面玻璃不可能很理想地只有一點果，平凸透鏡與平面玻璃不可能很理想地只有一點相接觸，所以中心地干涉圈就不是一點，而是一個相接觸，所以中心地干涉圈就不是一點，而是一個不很規(guī)則的圓，測環(huán)的半徑就不易測量很準確。不很規(guī)則的圓，測環(huán)的半徑就不易測量很準確。 以討論暗環(huán)為例，當(dāng)測得遠較遠的第以討論暗環(huán)為例，當(dāng)測得遠較遠的第n n級

18、級和第和第m m級的暗環(huán)直徑級的暗環(huán)直徑D Dn n和和D Dm m時時 ： 透鏡的曲率半徑透鏡的曲率半徑R R可用逐差法求得可用逐差法求得 曲率半徑的測量曲率半徑的測量注意：注意：鈉光燈不能反復(fù)開啟，從實驗開始時打開到實驗結(jié)鈉光燈不能反復(fù)開啟，從實驗開始時打開到實驗結(jié)束時關(guān)閉，中途不得關(guān)與開。鈉光燈打開后，不能馬上使束時關(guān)閉，中途不得關(guān)與開。鈉光燈打開后，不能馬上使用，應(yīng)等數(shù)分鐘，待正常發(fā)光后，才能開始調(diào)顯微鏡視場用，應(yīng)等數(shù)分鐘，待正常發(fā)光后，才能開始調(diào)顯微鏡視場 鈉燈燈源鈉燈燈源鈉光燈是一種氣體放電燈。在放電管內(nèi)充有金屬鈉光燈是一種氣體放電燈。在放電管內(nèi)充有金屬鈉和氬氣。開啟電源的瞬間，氬

19、氣放電發(fā)出粉紅鈉和氬氣。開啟電源的瞬間，氬氣放電發(fā)出粉紅色的光。氬氣放電后金屬鈉被蒸發(fā)并放電發(fā)出黃色的光。氬氣放電后金屬鈉被蒸發(fā)并放電發(fā)出黃色光。色光。鈉光在可見光范圍內(nèi)兩條譜線的波長分別為鈉光在可見光范圍內(nèi)兩條譜線的波長分別為589.59nm589.59nm和和589.00nm589.00nm。這兩條譜線很接近，所以。這兩條譜線很接近，所以可以把它視為單色光源，并取其平均值可以把它視為單色光源，并取其平均值589.30nm589.30nm為波長。為波長。 目鏡目鏡物鏡物鏡上下移動旋鈕上下移動旋鈕水平移動旋鈕水平移動旋鈕讀數(shù)標尺讀數(shù)標尺讀數(shù)盤讀數(shù)盤讀數(shù)顯微鏡讀數(shù)顯微鏡將牛頓環(huán)儀朝向自然光或室內(nèi)

20、光將牛頓環(huán)儀朝向自然光或室內(nèi)光源，觀察牛頓環(huán)條紋。調(diào)節(jié)牛頓源，觀察牛頓環(huán)條紋。調(diào)節(jié)牛頓環(huán)上的螺絲，使松緊適度，并讓環(huán)上的螺絲，使松緊適度，并讓暗斑處于中心。牛頓環(huán)裝置上的暗斑處于中心。牛頓環(huán)裝置上的螺絲不能擰的太緊，以免變形及，螺絲不能擰的太緊，以免變形及，曲率半徑偏大。曲率半徑偏大。牛頓環(huán)牛頓環(huán)儀器調(diào)節(jié)儀器調(diào)節(jié) 光源對準目鏡筒上的光源對準目鏡筒上的4545平板玻璃，調(diào)節(jié)平板平板玻璃，調(diào)節(jié)平板玻璃方向，使光垂直照在平凸透鏡裝置上。此時通玻璃方向，使光垂直照在平凸透鏡裝置上。此時通過目鏡可以看到明亮的黃色背景。過目鏡可以看到明亮的黃色背景。 調(diào)節(jié)目鏡清晰地看到十字叉絲，然后由下向上調(diào)節(jié)目鏡清晰地

21、看到十字叉絲，然后由下向上移動顯微鏡鏡筒（為防止壓壞被測物體和物鏡，不移動顯微鏡鏡筒（為防止壓壞被測物體和物鏡，不得由上向下移動?。辞迮ｎD干涉環(huán)。得由上向下移動?。?，看清牛頓干涉環(huán)。 操作動畫直徑測量直徑測量注意環(huán)數(shù)不要數(shù)錯，測量時應(yīng)向一個方向轉(zhuǎn)動，防注意環(huán)數(shù)不要數(shù)錯，測量時應(yīng)向一個方向轉(zhuǎn)動，防止空程誤差，否則數(shù)據(jù)全部作廢。止空程誤差，否則數(shù)據(jù)全部作廢。 牛頓環(huán)儀、劈尖、透鏡和顯微鏡的光學(xué)表面不清牛頓環(huán)儀、劈尖、透鏡和顯微鏡的光學(xué)表面不清潔，要用專門的擦鏡紙輕輕揩拭。潔，要用專門的擦鏡紙輕輕揩拭。 應(yīng)盡量使叉絲對準干涉暗環(huán)的中央讀數(shù)。應(yīng)盡量使叉絲對準干涉暗環(huán)的中央讀數(shù)。 由于計算由于計算R

22、 R時，只需知道環(huán)數(shù)差時，只需知道環(huán)數(shù)差(m-n)(m-n)，故以哪一，故以哪一環(huán)為第一環(huán)可以任意選擇，但一經(jīng)選定，在整個測量環(huán)為第一環(huán)可以任意選擇，但一經(jīng)選定，在整個測量過程中就不能改變。在牛頓環(huán)清晰可辨的前提下，對過程中就不能改變。在牛頓環(huán)清晰可辨的前提下，對m m和和n n應(yīng)選取遠離園心的環(huán)來進行測量。應(yīng)選取遠離園心的環(huán)來進行測量。注意事項注意事項 注意讀數(shù)不要數(shù)錯，測量時應(yīng)向一個方向轉(zhuǎn)動，注意讀數(shù)不要數(shù)錯，測量時應(yīng)向一個方向轉(zhuǎn)動，防止空程誤差，否則數(shù)據(jù)全部作廢。防止空程誤差，否則數(shù)據(jù)全部作廢。 測量過程中防止震動引起干涉條紋的變化。測量過程中防止震動引起干涉條紋的變化。 實驗時要將讀數(shù)

23、顯微鏡臺下的反射鏡翻轉(zhuǎn)過來，實驗時要將讀數(shù)顯微鏡臺下的反射鏡翻轉(zhuǎn)過來，不要讓光從窗口經(jīng)反射鏡把光反射到載物臺上，一面不要讓光從窗口經(jīng)反射鏡把光反射到載物臺上，一面影響對暗環(huán)的觀測。影響對暗環(huán)的觀測。 測讀數(shù)據(jù)時，要始終沿著一個方向數(shù)環(huán)數(shù)，不能測讀數(shù)據(jù)時，要始終沿著一個方向數(shù)環(huán)數(shù)，不能從兩個方向讀數(shù)；要防止漏數(shù)環(huán)數(shù)。從兩個方向讀數(shù)；要防止漏數(shù)環(huán)數(shù)。 注意事項注意事項1 1、如果被測透鏡是平凹透鏡，能否應(yīng)用本實驗方法、如果被測透鏡是平凹透鏡，能否應(yīng)用本實驗方法測定其凹面鏡曲率半徑？試說明理由并推導(dǎo)相應(yīng)的計測定其凹面鏡曲率半徑？試說明理由并推導(dǎo)相應(yīng)的計算公式。算公式。 2 2、如何改變實驗光路，以觀

24、察透射光所產(chǎn)生的干涉、如何改變實驗光路，以觀察透射光所產(chǎn)生的干涉條紋？條紋？ 3 3、本實驗有哪些系統(tǒng)誤差？怎樣減小？若牛頓環(huán)儀、本實驗有哪些系統(tǒng)誤差？怎樣減??？若牛頓環(huán)儀乎面坡璃系曲率半徑為乎面坡璃系曲率半徑為R R2 2的凸球面（等于待測球面曲的凸球面（等于待測球面曲率半徑率半徑R R1 1的的1010倍），試分析說明對計算公式的修正。倍），試分析說明對計算公式的修正。 4 4、設(shè)計一個實驗方案。用擴束后的激光照射在平凸、設(shè)計一個實驗方案。用擴束后的激光照射在平凸透鏡上，由透鏡兩表面的反射形成的非定域干涉環(huán)紋，透鏡上，由透鏡兩表面的反射形成的非定域干涉環(huán)紋，測定凸球面的曲率半徑。測定凸球面

25、的曲率半徑。 思考題思考題5. 5. 電子示波器的使用電子示波器的使用 目的目的 1 1了解示波器的結(jié)構(gòu)和工作原理；了解示波器的結(jié)構(gòu)和工作原理； 2 2初步掌握示波器各個旋鈕的作用和初步掌握示波器各個旋鈕的作用和使用方法；使用方法； 3 3學(xué)習(xí)利用示波器觀察電信號的波形，學(xué)習(xí)利用示波器觀察電信號的波形，測量電壓、頻率和觀測利薩如圖。測量電壓、頻率和觀測利薩如圖。 實驗儀器實物圖實驗儀器實物圖打開電源開關(guān)前先檢查輸入的電壓，將電源線插入后面板上的打開電源開關(guān)前先檢查輸入的電壓，將電源線插入后面板上的交流插孔，如下表所示設(shè)定各個控制鍵：交流插孔，如下表所示設(shè)定各個控制鍵： 所有的控制鍵如上設(shè)定后，

26、打開電源。當(dāng)亮度旋鈕順時針方向旋所有的控制鍵如上設(shè)定后，打開電源。當(dāng)亮度旋鈕順時針方向旋轉(zhuǎn)時，軌跡就會在大約十五秒鐘后出現(xiàn)。調(diào)節(jié)聚焦旋鈕直到軌跡轉(zhuǎn)時，軌跡就會在大約十五秒鐘后出現(xiàn)。調(diào)節(jié)聚焦旋鈕直到軌跡最清晰。如果電源打開后卻不用示波器時，將亮度旋鈕逆時針方最清晰。如果電源打開后卻不用示波器時，將亮度旋鈕逆時針方向旋轉(zhuǎn)以減弱亮度。向旋轉(zhuǎn)以減弱亮度。 實驗內(nèi)容實驗內(nèi)容1 1、調(diào)整示波器，觀察標準方波波形、調(diào)整示波器，觀察標準方波波形（1 1）將下列控制開關(guān)或旋鈕置于相應(yīng)的位置：）將下列控制開關(guān)或旋鈕置于相應(yīng)的位置：垂直方式：垂直方式：CH1CH1；ACACGNDGNDDCDC（CH1CH1）：）：

27、 DCDC；V/DIVV/DIV（CH1CH1）：）： 5mv 5mv ；微調(diào)（微調(diào)（CH1CH1）：（）：（ CALCAL）校準：耦合方式：）校準：耦合方式：ACAC；觸發(fā)源：；觸發(fā)源：CH1CH1（2 2）用探頭將）用探頭將“校正信號源校正信號源”送到送到CH1 CH1 輸入端。輸入端。（3 3）將探頭的）將探頭的“衰減比衰減比”旋轉(zhuǎn)置于旋轉(zhuǎn)置于“1010”檔位置，調(diào)節(jié)檔位置，調(diào)節(jié)“電電平平”旋鈕使儀器觸發(fā)。旋鈕使儀器觸發(fā)。將觸發(fā)電平調(diào)離將觸發(fā)電平調(diào)離“自動自動”位置，并向反時針方向轉(zhuǎn)動直至方波位置，并向反時針方向轉(zhuǎn)動直至方波波形穩(wěn)定，再微調(diào)波形穩(wěn)定，再微調(diào)“聚焦聚焦”和和“輔助聚焦輔助聚

28、焦”使波形更清晰，并使波形更清晰，并將波形移至屏幕中間。此時方波在將波形移至屏幕中間。此時方波在Y Y 軸占軸占5div 5div ，X X 軸占軸占10div10div，否則需校準。否則需校準。2 2、觀察各種信號波形、觀察各種信號波形將函數(shù)信號發(fā)生器的輸出端接示波器的將函數(shù)信號發(fā)生器的輸出端接示波器的“Y Y軸輸入軸輸入”端，觀察正弦、方波、三角波等的波形。調(diào)節(jié)示端，觀察正弦、方波、三角波等的波形。調(diào)節(jié)示波器的有關(guān)旋鈕，使熒光屏上出現(xiàn)穩(wěn)定的波形。波器的有關(guān)旋鈕，使熒光屏上出現(xiàn)穩(wěn)定的波形。3 3、測量直流電壓、測量直流電壓 設(shè)定設(shè)定AC-GND-DCAC-GND-DC開關(guān)至開關(guān)至GNDGND

29、，將零電平定位到屏幕上的最佳，將零電平定位到屏幕上的最佳位置。這個位置不一定在屏幕的中心。位置。這個位置不一定在屏幕的中心。 將將VoltsVoltsDivDiv設(shè)定到合適的位置，然后將設(shè)定到合適的位置，然后將AC-GND-DCAC-GND-DC開關(guān)開關(guān)撥到撥到DCDC。直流信號將會產(chǎn)生偏移，。直流信號將會產(chǎn)生偏移，DCDC電壓可通過刻度的總數(shù)乘電壓可通過刻度的總數(shù)乘以以VoltsVoltsDivDiv值的偏移后得到。值的偏移后得到。 例如，如果例如，如果VoltsVoltsDivDiv是是50mV50mVDivDiv，計算值為，計算值為50mV50mVDivDiv4.2 = 210mV4.2

30、 = 210mV。當(dāng)然，如果探頭。當(dāng)然，如果探頭10:110:1，實際的信號值就是，實際的信號值就是1010，因此，因此, , 50mV50mVDivDiv4.24.210 = 2100mV = 2.1V10 = 2100mV = 2.1V。 3 3、測量交流電壓、測量交流電壓 與測量電壓一樣，將零電平與測量電壓一樣，將零電平設(shè)定到屏幕任一方便的位置。設(shè)定到屏幕任一方便的位置。 如果如果VoltsVoltsDivDiv為為1V1VDivDiv，計算方法為：計算方法為：1V1VDivDiv5 = 5Vp-5 = 5Vp-p p。當(dāng)然，如果探頭為。當(dāng)然，如果探頭為10:110:1，實際，實際值為值為50 Vp-p50 Vp-p。 如果幅度如果幅度ACAC信號被重疊在一信號被重疊在一個高直流電壓上，個高直流電