物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告

　　1、為何在拉伸試驗(yàn)中必須采用標(biāo)準(zhǔn)試件或比例試件，材料相同而長(zhǎng)短不同的試件延伸率是否相同？

　　答：拉伸實(shí)驗(yàn)中延伸率的大小與材料有關(guān)，同時(shí)與試件的標(biāo)距長(zhǎng)度有關(guān)。試件局部變形較大的斷口部分，在不同長(zhǎng)度的標(biāo)距中所占比例也不同。因此拉伸試驗(yàn)中必須采用標(biāo)準(zhǔn)試件或比例試件，這樣其有關(guān)性質(zhì)才具可比性。材料相同而長(zhǎng)短不同的試件通常情況下延伸率是不同的（橫截面面積與長(zhǎng)度存在某種特殊比例關(guān)系除外）。

　　2、分析比較兩種材料在拉伸時(shí)的力學(xué)性能及斷口特征。

　　答：試件在拉伸時(shí)鑄鐵延伸率小表現(xiàn)為脆性，低碳鋼延伸率大表現(xiàn)為塑性；低碳鋼具有屈服現(xiàn)象，鑄鐵無(wú)。低碳鋼斷口為直徑縮小的杯錐狀，且有450的剪切唇，斷口組織為暗灰色纖維狀組織。鑄鐵斷口為橫斷面，為閃光的結(jié)晶狀組織。

　　3、分析鑄鐵試件壓縮破壞的原因。

　　答：鑄鐵試件壓縮破壞，其斷口與軸線成45°~50°夾角，在斷口位置剪應(yīng)力已達(dá)到其抵抗的最大極限值，抗剪先于抗壓達(dá)到極限，因而發(fā)生斜面剪切破壞。

　　4、低碳鋼與鑄鐵在壓縮時(shí)力學(xué)性質(zhì)有何不同結(jié)構(gòu)工程中怎樣合理使用這兩類不同性質(zhì)的材料？

　　答：低碳鋼為塑性材料，抗壓屈服極限與抗拉屈服極限相近，此時(shí)試件不會(huì)發(fā)生斷裂，隨荷載增加發(fā)生塑性形變；鑄鐵為脆性材料，抗壓強(qiáng)度遠(yuǎn)大于抗拉強(qiáng)度，無(wú)屈服現(xiàn)象。壓縮試驗(yàn)時(shí)，鑄鐵因達(dá)到剪切極限而被剪切破壞。通過(guò)試驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)低碳鋼材料塑性好，其抗剪能力弱于抗拉；抗拉與抗壓相近。鑄鐵材料塑性差，其抗拉遠(yuǎn)小于抗壓強(qiáng)度，抗剪優(yōu)于抗拉低于抗壓。故在工程結(jié)構(gòu)中塑性材料應(yīng)用范圍廣，脆性材料最好處于受壓狀態(tài)，比如車床機(jī)座。

　　5、試件的尺寸和形狀對(duì)測(cè)定彈性模量有無(wú)影響為什么？

　　答：彈性模量是材料的固有性質(zhì)，與試件的尺寸和形狀無(wú)關(guān)。

　　6、逐級(jí)加載方法所求出的彈性模量與一次加載到最終值所求出的彈性模量是否相同為什么必須用逐級(jí)加載的方法測(cè)彈性模量？

　　答：逐級(jí)加載方法所求出的彈性模量與一次加載到最終值所求出的彈性模量不相同，采用逐級(jí)加載方法所求出的彈性模量可降低誤差，同時(shí)可以驗(yàn)證材料此時(shí)是否處于彈性狀態(tài)，以保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性。

　　7、試驗(yàn)過(guò)程中，有時(shí)候在加砝碼時(shí)，百分表指針不動(dòng)，這是為什么應(yīng)采取什么措施？

　　答：檢查百分表是否接觸測(cè)臂或超出百分表測(cè)量上限，應(yīng)調(diào)整百分表位置。

　　8、測(cè)G時(shí)為什么必須要限定外加扭矩大小？

　　答：所測(cè)材料的G必須是材料處于彈性狀態(tài)下所測(cè)取得，故必須控制外加扭矩大小。

　　9、碳鋼與鑄鐵試件扭轉(zhuǎn)破壞情況有什么不同分析其原因。

　　答：碳鋼扭轉(zhuǎn)形變大，有屈服階段，斷口為橫斷面，為剪切破壞。鑄鐵扭轉(zhuǎn)形變小，沒(méi)有屈服階段，斷口為和軸線成約45°的螺旋形曲面，為拉應(yīng)力破壞。

　　10、鑄鐵扭轉(zhuǎn)破壞斷口的傾斜方向與外加扭轉(zhuǎn)的方向有無(wú)直接關(guān)系為什么？

　　答：有關(guān)系。扭轉(zhuǎn)方向改變后，最大拉應(yīng)力方向隨之改變，而鑄鐵破壞是拉應(yīng)力破壞，所以鑄鐵斷口和扭轉(zhuǎn)方向有關(guān)

　　11、實(shí)驗(yàn)時(shí)未考慮梁的自重，是否會(huì)引起測(cè)量結(jié)果誤差為什么？

　　答：施加的荷載和測(cè)試應(yīng)變成線性關(guān)系。實(shí)驗(yàn)時(shí)，在加外載荷前，首先進(jìn)行了測(cè)量電路的平衡（或記錄初讀數(shù)），然后加載進(jìn)行測(cè)量，所測(cè)的數(shù)（或差值）是外載荷引起的，與梁自重?zé)o關(guān)。

　　12、畫出指定A、B點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)圖。A點(diǎn)B點(diǎn)σx σx τ τ

　　13、DB DB測(cè)取彎曲正應(yīng)力測(cè)取扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力

　　14、壓桿穩(wěn)定實(shí)驗(yàn)和壓縮實(shí)驗(yàn)有什么不同答：不同點(diǎn)有：

　　1、目的不同：壓桿穩(wěn)定實(shí)驗(yàn)測(cè)臨界力，壓縮實(shí)驗(yàn)測(cè)破壞過(guò)程中的機(jī)械性能。

　　2、試件尺寸不同：壓桿試件為大柔度桿，壓縮試件為短粗件。

　　3、約束不同：壓桿試件約束可變，壓縮試件兩端有摩擦力。

　　4、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不同：壓桿穩(wěn)定實(shí)驗(yàn)試件出現(xiàn)側(cè)向彎曲，壓縮實(shí)驗(yàn)沒(méi)有。

　　5、承載力不同：材料和截面尺寸相同的試件，壓縮實(shí)驗(yàn)測(cè)得的承載力遠(yuǎn)大于壓桿穩(wěn)實(shí)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的。

　　6、實(shí)驗(yàn)后試件的結(jié)果不同：壓桿穩(wěn)定試件受力在彈性段，卸載后試件可以反復(fù)使用，而壓縮件已經(jīng)破壞掉了，不能重復(fù)使用。

物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告6

　　重力加速度的測(cè)定

　　一、實(shí)驗(yàn)任務(wù)

　　精確測(cè)定銀川地區(qū)的重力加速度

　　二、實(shí)驗(yàn)要求

　　測(cè)量結(jié)果的相對(duì)不確定度不超過(guò)5%

　　三、物理模型的建立及比較

　　初步確定有以下六種模型方案：

　　方法一、用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量

　　所用儀器為：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、直尺、帶錢夾的鐵架臺(tái)、紙帶、夾子、重物、學(xué)生電源等.

　　利用自由落體原理使重物做自由落體運(yùn)動(dòng).選擇理想紙帶，找出起始點(diǎn)0，數(shù)出時(shí)間為t的p點(diǎn)，用米尺測(cè)出op的距離為h，其中t=0.02秒×兩點(diǎn)間隔數(shù).由公式h=gt2/2得g=2h/t2，將所測(cè)代入即可求得g.

　　方法二、用滴水法測(cè)重力加速度

　　調(diào)節(jié)水龍頭閥門，使水滴按相等時(shí)間滴下，用秒表測(cè)出n個(gè)（n取50—100）水滴所用時(shí)間t，則每?jī)伤�滴相隔時(shí)間為t′=t/n，用米尺測(cè)出水滴下落距離h，由公式h=gt′2/2可得g=2hn2/t2.

　　方法三、取半徑為r的玻璃杯，內(nèi)裝適當(dāng)?shù)囊后w，固定在旋轉(zhuǎn)臺(tái)上.旋轉(zhuǎn)臺(tái)繞其對(duì)稱軸以角速度ω勻速旋轉(zhuǎn)，這時(shí)液體相對(duì)于玻璃杯的形狀為旋轉(zhuǎn)拋物面

　　重力加速度的計(jì)算公式推導(dǎo)如下：

　　取液面上任一液元a，它距轉(zhuǎn)軸為x，質(zhì)量為m，受重力mg、彈力n.由動(dòng)力學(xué)知：

　　ncosα-mg=0 （1）

　　nsinα＝mω2x （2）

　　兩式相比得tgα=ω2x/g，又 tgα=dy/dx，∴dy=ω2xdx/g，

　　∴y/x=ω2x/2g. ∴ g=ω2x2/2y.

　　.將某點(diǎn)對(duì)于對(duì)稱軸和垂直于對(duì)稱軸最低點(diǎn)的直角坐標(biāo)系的坐標(biāo)x、y測(cè)出，將轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)速ω代入即可求得g.

　　方法四、光電控制計(jì)時(shí)法

　　調(diào)節(jié)水龍頭閥門，使水滴按相等時(shí)間滴下，用秒表測(cè)出n個(gè)（n取50—100）水滴所用時(shí)間t，則每?jī)伤�滴相隔時(shí)間為t′=t/n，用米尺測(cè)出水滴下落距離h，由公式h=gt′2/2可得g=2hn2/t2.

　　方法五、用圓錐擺測(cè)量

　　所用儀器為：米尺、秒表、單擺.

　　使單擺的擺錘在水平面內(nèi)作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，用直尺測(cè)量出h（見(jiàn)圖1），用秒表測(cè)出擺錐n轉(zhuǎn)所用的時(shí)間t，則擺錐角速度ω=2πn/t

　　擺錐作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力f=mgtgθ，而tgθ=r/h所以mgtgθ=mω2r由以上幾式得：

　　g=4π2n2h/t2.

　　將所測(cè)的n、t、h代入即可求得g值.

　　方法六、單擺法測(cè)量重力加速度

　　在擺角很小時(shí)，擺動(dòng)周期為：

　　則

　　通過(guò)對(duì)以上六種方法的比較，本想嘗試?yán)�用光電控制�?jì)時(shí)法來(lái)測(cè)量，但因?yàn)閷?shí)驗(yàn)室器材不全，故該方法無(wú)法進(jìn)行；對(duì)其他幾種方法反復(fù)比較，用單擺法測(cè)量重力加速度原理、方法都比較簡(jiǎn)單且最熟悉，儀器在實(shí)驗(yàn)室也很齊全，故利用該方法來(lái)測(cè)最為順利，從而可以得到更為精確的值。

　　四、采用模型六利用單擺法測(cè)量重力加速度

　　摘要：

　　重力加速度是物理學(xué)中一個(gè)重要參量。地球上各個(gè)地區(qū)重力加速度的數(shù)值，隨該地區(qū)的地理緯度和相對(duì)海平面的高度而稍有差異。一般說(shuō)，在赤道附近重力加速度值最小，越靠近南北兩極，重力加速度的值越大，最大值與最小值之差約為1/300。研究重力加速度的分布情況，在地球物理學(xué)中具有重要意義。利用專門儀器，仔細(xì)測(cè)繪各地區(qū)重力加速度的分布情況，還可以對(duì)地下資源進(jìn)行探測(cè)。

　　伽利略在比薩大教堂內(nèi)觀察一個(gè)圣燈的緩慢擺動(dòng)，用他的脈搏跳動(dòng)作為計(jì)時(shí)器計(jì)算圣燈擺動(dòng)的時(shí)間，他發(fā)現(xiàn)連續(xù)擺動(dòng)的圣燈，其每次擺動(dòng)的時(shí)間間隔是相等的，與圣燈擺動(dòng)的幅度無(wú)關(guān)，并進(jìn)一步用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了觀察的結(jié)果，為單擺作為計(jì)時(shí)裝置奠定了基礎(chǔ)。這就是單擺的等時(shí)性原理。

　　應(yīng)用單擺來(lái)測(cè)量重力加速度簡(jiǎn)單方便，因?yàn)閱螖[的振動(dòng)周期是決定于振動(dòng)系統(tǒng)本身的性質(zhì)，即決定于重力加速度g和擺長(zhǎng)l，只需要量出擺長(zhǎng)，并測(cè)定擺動(dòng)的周期，就可以算出g值。

　　實(shí)驗(yàn)器材：

　　單擺裝置（自由落體測(cè)定儀），鋼卷尺，游標(biāo)卡尺、電腦通用計(jì)數(shù)器、光電門、單擺線

　　實(shí)驗(yàn)原理：

　　單擺是由一根不能伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)線和懸在此線下端體積很小的重球所構(gòu)成。在擺長(zhǎng)遠(yuǎn)大于球的直徑，擺錐質(zhì)量遠(yuǎn)大于線的質(zhì)量的條件下，將懸掛的小球自平衡位置拉至一邊（很小距離，擺角小于5°），然后釋放，擺錐即在平衡位置左右作周期性的往返擺動(dòng)，如圖2-1所示。

　　f =p sinθ

　　f

　　θ

　　t=p cosθ

　　p = mg

　　l

　　圖2-1 單擺原理圖

　　擺錐所受的力f是重力和繩子張力的合力，f指向平衡位置。當(dāng)擺角很小時(shí)（θ<5°），圓弧可近似地看成直線，f也可近似地看作沿著這一直線。設(shè)擺長(zhǎng)為l，小球位移為x，質(zhì)量為m，則

　　sinθ=

　　f=psinθ=-mg =-m x （2-1）

　　由f=ma，可知a=- x

　　式中負(fù)號(hào)表示f與位移x方向相反。

　　單擺在擺角很小時(shí)的運(yùn)動(dòng)，可近似為簡(jiǎn)諧振動(dòng)，比較諧振動(dòng)公式：a= =-ω2x

　　可得ω=

　　于是得單擺運(yùn)動(dòng)周期為：

　　t=2π/ω=2π （2-2）

　　t2= l （2-3）

　　或 g=4π2 （2-4）

　　利用單擺實(shí)驗(yàn)測(cè)重力加速度時(shí)，一般采用某一個(gè)固定擺長(zhǎng)l，在多次精密地測(cè)量出單擺的周期t后，代入（2-4）式，即可求得當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度g。

　　由式（2-3）可知，t2和l之間具有線性關(guān)系， 為其斜率，如對(duì)于各種不同的擺長(zhǎng)測(cè)出各自對(duì)應(yīng)的周期，則可利用t2—l圖線的斜率求出重力加速度g。

　　試驗(yàn)條件及誤差分析：

　　上述單擺測(cè)量g的方法依據(jù)的公式是(2-2)式,這個(gè)公式的成立是有條件的，否則將使測(cè)量產(chǎn)生如下系統(tǒng)誤差:

　　1. 單擺的擺動(dòng)周期與擺角的關(guān)系，可通過(guò)測(cè)量θ<5°時(shí)兩次不同擺角θ1、θ2的周期值進(jìn)行比較。在本實(shí)驗(yàn)的測(cè)量精度范圍內(nèi)，驗(yàn)證出單擺的t與θ無(wú)關(guān)。

　　實(shí)際上，單擺的周期t隨擺角θ增加而增加。根據(jù)振動(dòng)理論，周期不僅與擺長(zhǎng)l有關(guān)，而且與擺動(dòng)的角振幅有關(guān)，其公式為：

　　t=t0[1+( )2sin2 +( )2sin2 +……]

　　式中t0為θ接近于0o時(shí)的周期，即t0=2π

　　2．懸線質(zhì)量m0應(yīng)遠(yuǎn)小于擺錐的質(zhì)量m，擺錐的半徑r應(yīng)遠(yuǎn)小于擺長(zhǎng)l，實(shí)際上任何一個(gè)單擺都不是理想的，由理論可以證明，此時(shí)考慮上述因素的影響，其擺動(dòng)周期為：

　　3．如果考慮空氣的浮力，則周期應(yīng)為：

　　式中t0是同一單擺在真空中的擺動(dòng)周期，ρ空氣是空氣的密度，ρ擺錐 是擺錐的密度，由上式可知單擺周期并非與擺錐材料無(wú)關(guān)，當(dāng)擺錐密度很小時(shí)影響較大。

　　4．忽略了空氣的粘滯阻力及其他因素引起的摩擦力。實(shí)際上單擺擺動(dòng)時(shí)，由于存在這些摩擦阻力，使單擺不是作簡(jiǎn)諧振動(dòng)而是作阻尼振動(dòng)，使周期增大。

物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告7

　　預(yù)習(xí)報(bào)告：

　　1。試驗(yàn)?zāi)康�。（這個(gè)大學(xué)物理試驗(yàn)書上抄，哪個(gè)試驗(yàn)就抄哪個(gè)）。

　　2。實(shí)驗(yàn)儀器。照著書上抄。

　　3。重要物理量和公式：把書上的公式抄了：一般情況下是抄結(jié)論性的公式。再對(duì)這個(gè)公式上的物理量進(jìn)行分析，說(shuō)明這些物理量都是什么東東。這是沒(méi)有充分預(yù)習(xí)的做法，如果你充分地看懂了要做的試驗(yàn)，你就把整個(gè)試驗(yàn)里涉及的物理量寫上，再分析。

　　4。試驗(yàn)內(nèi)容和步驟。抄書上。差不多抄半面多就可以了。

　　5。試驗(yàn)數(shù)據(jù)。做完試驗(yàn)后的記錄。這些數(shù)據(jù)最好用三線圖畫。注意標(biāo)上表號(hào)和表名。EG：表1。紫銅環(huán)內(nèi)外徑和高的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

　　6。試驗(yàn)現(xiàn)象。隨便寫點(diǎn)。

　　試驗(yàn)報(bào)告：

　　1。試驗(yàn)?zāi)康�。方法同上�?/p>

　　2。試驗(yàn)原理。把書上的歸納一下，抄！差不多半面紙。在原理的后面把試驗(yàn)儀器寫上。

　　3。試驗(yàn)數(shù)據(jù)及其處理。書上有模板。照著做。一般情況是求平均值，標(biāo)準(zhǔn)偏差那些。書上有。注意：小數(shù)點(diǎn)的位數(shù)一定要正確。

　　4。試驗(yàn)結(jié)果：把上面處理好的數(shù)據(jù)處理的結(jié)果寫出來(lái)。

　　5。討論。如果那個(gè)試驗(yàn)的后面有思考題就把思考提回答了。如果沒(méi)有就自己想，寫點(diǎn)總結(jié)性的話�；蛘邥�上抄一兩句比較具有代表性的句子。

　　實(shí)驗(yàn)報(bào)告大部分是抄的。建議你找你們學(xué)長(zhǎng)學(xué)姐借他們當(dāng)年的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。還有，如果試驗(yàn)數(shù)據(jù)不好，就自己捏造。尤其是看到壞值，什么都別想，直接當(dāng)沒(méi)有那個(gè)數(shù)據(jù)過(guò)，仿著其他的數(shù)據(jù)寫一個(gè)。

　　不知道。建議還是借學(xué)長(zhǎng)學(xué)姐的比較好，網(wǎng)絡(luò)上的不一定可以得高分。每個(gè)老師對(duì)報(bào)告的要求不一樣，要照老師的習(xí)慣寫報(bào)告。我現(xiàn)在還記得我第一次做邁克爾遜干涉儀實(shí)驗(yàn)時(shí)我雖然用心聽(tīng)講，但是再我做時(shí)候卻極為不順利，因?yàn)槲艺{(diào)節(jié)儀器時(shí)怎么也調(diào)不出干涉條紋，轉(zhuǎn)動(dòng)微調(diào)手輪也不怎么會(huì)用，最后調(diào)出干涉條紋了卻掌握不了干涉條紋“涌出”或“陷入個(gè)數(shù)、速度與調(diào)節(jié)微調(diào)手輪的關(guān)系。測(cè)量鈉光雙線波長(zhǎng)差時(shí)也出現(xiàn)了類似的問(wèn)題，實(shí)驗(yàn)儀器用的非常不熟悉，這一切都給我做實(shí)驗(yàn)帶來(lái)了極大的不方便，當(dāng)我回去做實(shí)驗(yàn)報(bào)告的時(shí)候又發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的誤差偏大，可慶幸的是計(jì)算還順利。總而言之，第一個(gè)實(shí)驗(yàn)我做的是不成功，但是我從中總結(jié)了實(shí)驗(yàn)的不足之處，吸取了很大的教訓(xùn)。因此我從做第二個(gè)實(shí)驗(yàn)起，就在實(shí)驗(yàn)前做了大量的實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備，比如說(shuō)，上網(wǎng)做提前預(yù)習(xí)、認(rèn)真寫好預(yù)習(xí)報(bào)告弄懂實(shí)驗(yàn)原理等。因此我從做第二個(gè)實(shí)驗(yàn)起就在各個(gè)方面有了很大的進(jìn)步，實(shí)驗(yàn)儀器的使用也熟悉多了，實(shí)驗(yàn)儀器的讀數(shù)也更加精確了，儀器的調(diào)節(jié)也更加的符合實(shí)驗(yàn)的要求。就拿夫—赫實(shí)驗(yàn)/雙光柵微振實(shí)驗(yàn)來(lái)說(shuō)，我能夠熟練調(diào)節(jié)ZKY—FH—2智能夫蘭克—赫茲實(shí)驗(yàn)儀達(dá)到實(shí)驗(yàn)的目的和測(cè)得所需的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并且在實(shí)驗(yàn)后順利地處理了數(shù)據(jù)和精確地畫出了實(shí)驗(yàn)所要求的實(shí)驗(yàn)曲線。在實(shí)驗(yàn)后也做了很好的總結(jié)和個(gè)人體會(huì)，與此同時(shí)我也學(xué)會(huì)了列表法、圖解法、函數(shù)表示法等實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法，大大提高了我的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�和�?dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)以及創(chuàng)造性地改進(jìn)實(shí)驗(yàn)的'能力等等。

　　下面我就談一下我在做實(shí)驗(yàn)時(shí)的一些技巧與方法。首先，做實(shí)驗(yàn)要用科學(xué)認(rèn)真的態(tài)度去對(duì)待實(shí)驗(yàn)，認(rèn)真提前預(yù)習(xí)，做好實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告；第二，上課時(shí)認(rèn)真聽(tīng)老師做預(yù)習(xí)指導(dǎo)和講解，把老師特別提醒會(huì)出錯(cuò)的地方寫下來(lái)，做實(shí)驗(yàn)時(shí)切勿出錯(cuò)；第三，做實(shí)驗(yàn)時(shí)按步驟進(jìn)行，切不可一步到位，太心急。并且一些小節(jié)之處要特別小心，若不會(huì)，可以跟其他同學(xué)一起探討一下，把問(wèn)題解決。第四，實(shí)驗(yàn)后數(shù)據(jù)處理一定要獨(dú)立完成，莫抄其他同學(xué)的，否則，做實(shí)驗(yàn)就沒(méi)有什么意義了，也就不會(huì)有什么收獲。

　　總而言之，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)具有非常重要的意義。首先，物理概念的建立、物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)依賴于物理實(shí)驗(yàn)，是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的，物理學(xué)作為一門科學(xué)的地位是由物理實(shí)驗(yàn)予以確立的；其次，已有的物理定律、物理假說(shuō)、物理理論必須接受實(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn)，如果正確就予以確定，如果不正確就予以否定，如果不完全正確就予以修正。例如，愛(ài)因斯坦通過(guò)分析光電效應(yīng)現(xiàn)象提出了光量子；伽利略用新發(fā)明的望遠(yuǎn)鏡觀察到木星有四個(gè)衛(wèi)星后，否定了地心說(shuō)；楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)證實(shí)了光的波動(dòng)假說(shuō)的正確性�？梢哉f(shuō)，物理學(xué)的每一次進(jìn)步都離不開(kāi)實(shí)驗(yàn)。這對(duì)我們大學(xué)生來(lái)說(shuō)也是非常重要的，尤其是對(duì)將來(lái)所從事的實(shí)際工作所需要具備的獨(dú)立工作能力和創(chuàng)新能力等素質(zhì)來(lái)講，也是十分必要的，這是大學(xué)物理理論課不能做到，也不能取代的。

物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告8

　　實(shí)驗(yàn)課程名稱 近代物理實(shí)驗(yàn)

　　實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱 蓋革—米勒計(jì)數(shù)管的研究

　　姓 名 王仲洪

　　學(xué) 號(hào)135012012019

　　一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

　　1.了解蓋革——彌勒計(jì)數(shù)管的結(jié)構(gòu)、原理及特性。

　　2.測(cè)量蓋革——彌勒計(jì)數(shù)管坪曲線，并正確選擇其工作電壓。

　　3.測(cè)量蓋革——彌勒計(jì)數(shù)管的死時(shí)間、恢復(fù)時(shí)間和分辨時(shí)間。

　　二、使用儀器、材料

　　G－M計(jì)數(shù)管（F5365計(jì)數(shù)管探頭），前置放大器，自動(dòng)定標(biāo)器（FH46313Z智能定標(biāo)），放射源2個(gè)。

　　三、實(shí)驗(yàn)原理

　　蓋革——彌勒計(jì)數(shù)管簡(jiǎn)稱G－M計(jì)數(shù)管，是核輻射探測(cè)器的一種類型，它只能測(cè)定核輻射粒子的數(shù)目，而不能探測(cè)粒子的能量。它具有價(jià)格低廉、設(shè)備簡(jiǎn)單、使用方便等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛用于放射測(cè)量的工作中。 G－M計(jì)數(shù)有各種不同的結(jié)構(gòu)，最常見(jiàn)的有鐘罩形β計(jì)數(shù)管和圓柱形計(jì)數(shù)管兩種，這兩種計(jì)數(shù)管都是由圓柱狀的陰極和裝在軸線上的陽(yáng)極絲密封在玻璃管內(nèi)而構(gòu)成的，玻璃管內(nèi)充一定量的某種氣體，例如，惰性氣體氬、氖等，充氣的氣壓比大氣壓低。由于β射線容易被物質(zhì)所吸收，所以β計(jì)數(shù)管在制造上安裝了一層薄的云母做成的窗，以減少β射線通過(guò)時(shí)引起的吸收，而射線的貫穿能力強(qiáng)，可以不設(shè)此窗

　　圓柱形G-M計(jì)數(shù)管

　　計(jì)數(shù)管系統(tǒng)示意圖

　　在放射性強(qiáng)度不變的情況下，改變計(jì)數(shù)管電極上的電壓，由定標(biāo)器記錄下的相應(yīng)計(jì)數(shù)率（單位時(shí)間內(nèi)的計(jì)數(shù)次數(shù)）可得如圖所示的曲線，由于此曲線有一段比較平坦區(qū)域，因此把此曲線稱為坪特性曲線，把這個(gè)平坦的部分（V1－V2）稱為坪區(qū)；V0稱為起始電壓，V1稱為閾電壓，△V=V2-V1稱為長(zhǎng)度，在坪區(qū)內(nèi)電壓每升高1伏，計(jì)數(shù)率增加的百分?jǐn)?shù)稱為坪坡度。

　　G－M計(jì)數(shù)管的坪曲線

　　由于正離子鞘的存在，因而減弱了陽(yáng)極附近的電場(chǎng)，此時(shí)若再有粒子射入計(jì)數(shù)管，就不會(huì)引起計(jì)數(shù)管放電，定標(biāo)器就沒(méi)有計(jì)數(shù)，隨著正離子鞘向陰極移動(dòng)，陰極附近的電場(chǎng)就逐漸得到恢復(fù)，當(dāng)正離子鞘到達(dá)計(jì)數(shù)管半徑r0處時(shí)，陽(yáng)極附近電場(chǎng)剛剛恢復(fù)到可以使進(jìn)入計(jì)數(shù)管的粒子引起計(jì)數(shù)管放電，這段時(shí)間稱為計(jì)數(shù)管的死時(shí)間，以td來(lái)表示；正離子鞘從r0到陰極的一段時(shí)間，我們稱為恢復(fù)時(shí)間，以tr表示。在恢復(fù)時(shí)間內(nèi)由于

　　電場(chǎng)還沒(méi)有完全恢復(fù)，所以粒子射入計(jì)數(shù)管后雖然也能引起放電，但脈沖幅度較小，當(dāng)脈沖幅度小于定標(biāo)器靈敏閾時(shí)，則仍然不能被定標(biāo)器記錄下來(lái)，隨著電場(chǎng)的恢復(fù)，脈沖幅度也隨之增大，如果在τ時(shí)間以后出現(xiàn)的脈沖能被定標(biāo)器記錄下來(lái)，那么τ就稱為分辨時(shí)間。

　　示波器上觀察到的死時(shí)間及分辨時(shí)間

　　在工作電壓下，沒(méi)有放射源時(shí)所測(cè)得的計(jì)數(shù)率稱為G－M計(jì)數(shù)管的本底。它是由于宇宙射線、空氣中及周圍微量放射性以及制作管子用的物質(zhì)中放射雜質(zhì)所引起的。所以我們要在實(shí)驗(yàn)測(cè)量的計(jì)數(shù)率數(shù)據(jù)中減去本底計(jì)數(shù)率才能得到真正的計(jì)數(shù)率。

　　實(shí)驗(yàn)證明，在對(duì)長(zhǎng)壽命放射性強(qiáng)度進(jìn)行多次重復(fù)測(cè)量時(shí)，即使條件相同，每次測(cè)量的結(jié)果仍然不同；然而，每次結(jié)果都圍繞著某一個(gè)平均值上下漲落，服從一定的統(tǒng)計(jì)規(guī)律。假如在時(shí)間τ內(nèi)，核衰變平均數(shù)是n，每秒核衰變數(shù)為n的出現(xiàn)幾率p（n）服從統(tǒng)計(jì)規(guī)律的泊松分布

　　四、實(shí)驗(yàn)步驟

　　1.測(cè)量G－M計(jì)數(shù)管坪曲線。

　�。�1）將放射源放在計(jì)數(shù)管支架的托盤上，并對(duì)準(zhǔn)計(jì)數(shù)管的中央部位，在測(cè)坪曲線的整個(gè)過(guò)程中，放射源位置保持不變。

　�。�2）檢查連接線及各個(gè)開(kāi)關(guān)位置無(wú)誤后，打開(kāi)定標(biāo)器的電源開(kāi)關(guān)，將定標(biāo)器預(yù)熱數(shù)分鐘，然后將高壓細(xì)調(diào)旋扭開(kāi)關(guān)旋到最小，打開(kāi)高壓開(kāi)關(guān)，細(xì)調(diào)高壓值，使計(jì)數(shù)管剛好開(kāi)始計(jì)數(shù)。

　　（3）將定標(biāo)器的甄別閾調(diào)0.2伏，細(xì)調(diào)高壓，仔細(xì)測(cè)出起始電壓（測(cè)量?jī)纱危�取平均值），然后電壓每升�?0伏測(cè)量十次，每次測(cè)量時(shí)間為10秒鐘，直到發(fā)現(xiàn)計(jì)數(shù)增加時(shí)（坪長(zhǎng)已測(cè)完），應(yīng)立即降低工作電壓，以免發(fā)生連續(xù)放電，將計(jì)數(shù)管損壞。

　�。�4）將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)列入表中，取十次平均值，并用坐標(biāo)紙畫出該計(jì)數(shù)管的坪曲線，確定其起始電壓，坪長(zhǎng)度和坪坡度，然后選定其工作電壓。

　　2.雙源法測(cè)計(jì)數(shù)管分辨時(shí)間τ。

　�。�1）準(zhǔn)備好兩個(gè)放射性強(qiáng)度大致相等的源，

　　（2）測(cè)本底300s。

　　（3）放上放射源1，測(cè)其放射強(qiáng)度1000s。

　�。�4）放上放射源2，測(cè)量源1加源2的放射強(qiáng)度20xxs（放上放射源2時(shí)切勿碰動(dòng)源1所在的位置）。

　�。�5）取出放射源1（切勿碰動(dòng)源2），測(cè)源2的放射強(qiáng)度1000s。

　　（6）取出源2，再測(cè)本底300s。

　�。�7）根據(jù)公式（5—3）求出計(jì)數(shù)管分辨時(shí)間τ。

　　3.驗(yàn)證泊松分布：用本底計(jì)數(shù)來(lái)驗(yàn)證泊松分布，時(shí)間以3秒為單位，測(cè)量次數(shù)為500次，用實(shí)驗(yàn)所得的平均值n，根據(jù)泊松公式作出泊松分布的理論曲線，并將實(shí)驗(yàn)曲線與理論曲線比較。

　　五、注意事項(xiàng)

　　（1）使用放射源應(yīng)按規(guī)定操作，不得馬虎。不能用手直接接觸放射源，要移動(dòng)放射源時(shí)，一定要用夾子。

　�。�2）注意保護(hù)計(jì)數(shù)管。計(jì)數(shù)管的高壓不要超過(guò)450伏，以免燒毀計(jì)數(shù)

物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告9

　　探究平面鏡成像時(shí)像與物的關(guān)系

　　實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/strong>

　　觀察平面鏡成像的情況，找出成像的特點(diǎn)。

　　實(shí)驗(yàn)原理：

　　遵循光的反射定律：三線共面、法線居中、兩角相等。

　　實(shí)驗(yàn)器材：

　　同樣大小的蠟燭一對(duì)、平板玻璃一塊、白紙一張、刻度尺一把

　　實(shí)驗(yàn)步驟：

　　1、在桌面上鋪一張大紙，紙上豎立一塊玻璃板作為平面鏡，沿著玻璃板在紙上畫一條直線，代表平面鏡的位置；

　　2、把一支點(diǎn)燃的蠟燭放在玻璃板的前面，可以看到它在玻璃板后面的像；

　　3、再拿一支外形相同但不點(diǎn)燃的蠟燭，豎立著在玻璃板后面移動(dòng)，直到看上去它跟前面那支蠟燭的像完全重合，這個(gè)位置就是前面那支蠟燭像的位置，在紙上記下這兩個(gè)位置；

　　4、移動(dòng)點(diǎn)燃的蠟燭，重做實(shí)驗(yàn)；

　　5、用直線把每次實(shí)驗(yàn)中蠟燭和它的像在紙上的位置連起來(lái)，并用刻度尺分別測(cè)量它們到玻璃板的距離，將數(shù)據(jù)記錄在下表中。

物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告10