物理专业实验报告

大学物理实验报告册 1

实验

成绩 1、麦克尔逊干涉仪的调整和使用

学院 班级 组 号 姓名 学号 实验日期

书写要求： 字迹工整、清晰、铅笔书写文字无效

预习思考题

预习 平行于M1镜的实质１．本实验调节仪器的要求是什么? 什么是等倾干涉? M2镜的像M2是什么?

２．本实验要求每“冒出”或“缩进”多少个暗环记录一次M1的位置? 共需记录多少次? 为

什么要记录双数个数据?

一、实验目的：

二、实验内容：

大学物理实验报告册 2

三、实验仪器与用具：

四、 实验原理简述及光路图：

五、实验步骤：

六、本实验操作注意事项：

大学物理实验报告册 3

操作 七、原始数据记录与数据处理

测定光波长 （注1nm=10-9m） N1 d（mm） 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 N2 d（mm） △d（mm） △d 平均值

教师签名： 日期：

数据处理（公认值 He-Ne激光：λ0=632.8nm）：

测量结果：2d

N2N1绝对误差：|0| 相对误差：E|0|0100%

八、问题讨论：

1．本实验中,粗调手轮和细调手轮的分度值分别是多少? 如何读数? 为什么在测量时M2

镜只能向一个方向移动? 为保证这一点,在转动手轮时要注意什么问题?

2．实验中要求动镜的法线与移动的方向平行,如何检查和调节？

大学物理实验报告册 4

实验

成绩 2、用光栅测光波波长

学院 班级 组 号

姓名 学号 实验日期

书写要求： 字迹工整、清晰、铅笔书写文字无效

预习思考题

预习 1． 分光计的调节有几步？各个步骤的调节目的是什么？

2． 分光计上的角游标应如何读数？当第一次的读数为35922，第二次的读数为6623

时，所转过的角度应如何求？

3． 在分光计上，为什么采用双游标读数？对同一光栅衍射条纹测量结果A、B游标读数

之间有什么关系？

。

′

。

一、实验目的

二、实验仪器与用具（名称、型号及主要参数）

大学物理实验报告册 5

三、实验原理简述（用简洁的文字及图示方法说明）

四、实验步骤简述

五、本实验操作注意事项

注意：分光计望远镜任一位置可由读数装置（双游标）读出方位角值。读数装置由刻度盘与游标组成，刻度盘分为360，最小刻度为半度（ 0.5 ），小于半度则利用游标读数，游标上刻有30小格。故每一刻度对角度为1'，角游标的读数方法与游标卡尺相似。望远镜转过的角度，则是同一游标两次方位角读数之差。在测读计算过程中，由于望远镜可能位于任何方位，故必须注意望远镜转动过程中是否越过了刻度零点。如越过了刻度零点，则必须按公式360ii'计算望远镜转角。



大学物理实验报告册 6

操作 六、实验原始数据记录 1. 光栅常数的测定

k1（左） 谱线颜色 k1（右） 1 '1 2 '2   绿光546.1nm 由光栅衍射公式dsink（k1）计算光栅常数：

d ， 和实验室给出值的误差 d 。 2.测定未知光的波长。

用实验室给出的光栅常数，在K=±1时，测出汞灯的两条黄线1和2的衍射角.求出1和2。计算其误差。

k1（左） 谱线颜色 k1（右） 1 '1 2 '2   黄光1 （短、内侧） 黄光2 （长、外侧） 注意：测量时应使望远镜沿一个方向旋转，如从+1级到-1级测量三次，求平均值。

教师签字 日期

大学物理实验报告册 7

七、与理论值的对比

黄1 黄2 理论值0（nm） 实验结果（nm） 576.96 579.07 绝对误差u 相对误差E

八、问题讨论：

1．调节望远镜光轴与仪器主轴垂直时用了“各调一半”的方法，它是一种典型的逐次逼近调节法，这种方法有什么优点？有没有其它更好的方法？

2．光栅方程dsinK要求光栅平面垂直于平行光，怎样检查和调节？

大学物理实验报告册 8

实验3、用阿贝折射仪测折射率

学院 班级 组 号

姓名 学号 实验日期

书写要求： 字迹工整、清晰、铅笔书写文字无效；

成绩 预习思考题

预习 1． 阿贝折射仪可以用来测量哪些物理量？其测量原理是什么？

2． 阿贝折射仪是用白光（日光或普通灯光）作为光源，而白光是连续光谱，由于液体的

折射率与波长有关，对不同波长的光，有不同的折射率，因而不同波长的入射光，其临界角和出射角也各不相同。所以，用白光照射时就不能观察到明暗半影，而将呈现一段彩色的区域，也就无法准确的测量液体的折射率。实验中怎样操作来得到明暗半影？这样操作后，阿贝仪测量的折射率是针对哪种波长的光？

3． 什么是平均色散？

一．实验目的：

大学物理实验报告册 9

二．实验仪器与用具：

三．实验原理简述及光路图：

四．实验步骤：

五．实验操作注意事项：

操作 六．数据记录与计算（教师当堂签字方为有效，不得涂改）

1.测两种物质的折射率并估算不确定度 （：取仪器刻度的的半刻度）

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待测物 水 酒精 上切n1 下切n2 nn2n12  uj3 Eujn nnuj

2.测定平均色散值 待测物 水 酒精 正转z1 反转z2 z z1z22  A B nFncAB

教师签名 日期

七、思考并回答：

1．测固体折射率时要用折光油，要求油的折射率不能小于待测固体的折射率，为什么？

２． 阿贝折射仪测折射率的测量精度是多少？测量范围是多少？

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附录： 平均色散率的测定

由于介质对不同色光的折射率不同，故复 色光进入介质将分解成单色光，叫做光的色散， 如图所示。不同介质的色散本领不同，常用介 质对蓝光(486.13)的折射率nF和对红光 (656.28)的折射率nC之差来表征色散特性。 测量方法如下：

Ⅰ Ⅱ C 1．以两个不同方向转动色散手轮，使视场中的 D F D 明暗分界线无彩色为止，记下Z和Z,

正

反

取其平均值Z=Z正Z反，并记下折射率nD。

2 光的色散 2． 根据折射率nD值，在色散表的同一行中找出A和B值（若nD在表中二数值中间时用内插

法求得）。

3． 根据Z值在表中查出相应的值（若Z在表中二数值中间时用内插法求得）。当Z>30时，

取负值; 当Z<30时，取正值。

4．所求出的A、B、值代入色散公式nFnCAB就可求出平均色散值。

【例】测定蒸馏水的平均色散，测得：Z正=41.5，Z反=41.7，nD=1.3330。 则： Z=41.6 ，当nD=1.3330时，用内插法求得

ABA1n2A2n1(A2A1)nD0.024781.3400.024731.330(0.024730.02478)1.33300.02476 5n2n11.3401.330B1n2B2n1(B2B1)nD0.032951.3400.032761.330(0.032760.03295)1.33300.0323n2n11.3401.3301Z22Z1(21)ZZ2Z1

 0.545420.58841(0.5880.545)41.60.57174241

（当Z>30时，取负值 ）

nFnCAB=0.024760.-0323×0.5717=0.00596

大学物理实验报告册 12

附表 阿贝折射仪色散表

nD 1.300 1.310 1.320 1.330 1.340 1.350 1.360 1.370 1.380 1.390 1.400 1.410 1.420 1.430 1.440 1.450 1.460 1.470 1.480 1.490 1.500 1.510 1.520 1.530 1.540 1.550 1.560 1.570 1.580 1.590 1.600 A 0.02494 0.02488 0.02483 0.02478 0.02473 0.02469 0.024 0.02460 0.02456 0.02452 0.02448 0.02445 0.02441 0.02438 0.02435 0.02432 0.02429 0.02427 0.02425 0.02423 0.02421 0.02420 0.02419 0.02418 0.02418 0.02418 0.02418 0.02418 0.02419 0.02421 0.02423 B 0.03340 0.03327 0.03311 0.03295 0.03276 0.03256 0.03235 0.03212 0.03187 0.03161 0.03133 0.03104 0.03073 0.03040 0.03006 0.02970 0.02932 0.022 0.02851 0.02808 0.02762 0.02715 0.02665 0.02614 0.02560 0.02504 0.02445 0.02384 0.02320 0.02253 0.02183

平均色散计算公式：nFnCAB ，当Z>30时，取负值，当Z<30时，取正值。

Z 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30  1.000 0.999 0.995 0.988 0.978 0.966 0.951 0.934 0.914 0.1 0.866 0.839 0.809 0.777 0.743 0.707 0.699 0.629 0.588 0.545 0.500 0.454 0.407 0.358 0.309 0.259 0.208 0.156 0.104 0.052 0.000 Z 60 59 58 57 56 55 54 53 52 51 50 49 48 47 46 45 44 43 42 41 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30

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实验4、用牛顿环测薄透镜曲率半径

学院 班级 组 号

姓名 学号 实验日期

书写要求: 字迹工整、清晰、铅笔书写文字无效

成绩 预习思考题

预习 1. 使用读数显微镜进行测量时,如何消除视差?

2. 450反射玻璃片的作用是什么?画出光路示意图.

3. 为了避免引起螺距误差,移测时必需向同一方向旋转,中途不可倒退,测量时应按怎

样的顺序测量？

一.实验目的:

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二.实验仪器与用具:

三.实验原理简述及光路图:

四.实验步骤:

五.实验操作注意事项:

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操作 六.数据记录与计算（教师当堂签字方为有效,不得涂改）

=(5.3+0.3)nm （注1nm=10-9m） 暗环级数 环的位置 (mm) 左 右 30 20 29 19 28 18

27 17 26 16 Lm (mm) 2L2m(mm) 暗环级数 环的位置 (mm) 左 右 Ln (mm) (mm) L2n 22L2m-Ln (mm) 2 2L2mL2n(mm) 教师签名 日期

21L22mLnL)1.14S(L2L2) , 数据处理: R ,uA(L2mnmn4(mn)52uB(L2mLn)222222L2uAuB 30L20 (0.005mm),u(LmLn)3222u(L2L)u()mnER ,uRRER ,

L2L2nm 曲率半径的标准表达式:RRuR （P=0.683）, ER . 七.问题讨论:

理论上牛顿环中心是个暗点,而实际看到的往往是个有一定面积的斑,造成这种现象

的原因是什么?对透镜曲率半径R的测量有无影响?为什么?

大学物理实验报告册 16

实验5、 超声光栅测声速实验

学院 班级 组 号

姓名 学号 实验日期

书写要求： 1．字迹工整、清晰、铅笔书写文字无效

成绩 预习思考题

预习 1.超声光栅是怎么形成的？

2. 超声光栅的光栅常数是什么？

一．实验目的

二、实验仪器与用具

三、实验原理简述

大学物理实验报告册 17

五、实验步骤简述

六、实验操作注意事项

操作 七、原始数据记录与数据处理 (纯净水)

实验温度： ℃

测微目镜中衍射条纹位置读数：（mm）

级色 -4 光色 -3 -2 -1 1 2 3 4 黄 绿 蓝

教师签名 日期

大学物理实验报告册 18

八、数据处理

用逐差法计算各单色光衍射条纹平均间距:

衍射条纹平均 光色 间距 X（mm） 黄 绿 蓝 公式：V平均声速 声速v （m/s） 和公认值Ev V（m/s） 比较V f/lk，式中：f为透镜L2的焦距（JJY分光计）=170mm；汞灯波长λ（其

不确定度忽略不计）分别为：汞蓝光435.8nm，汞绿光546.1nm，汞黄光578.0nm（双黄线平均波长）。

九、思考并回答

1．在用超声光栅测液体中的声速实验时，当振荡电源的振荡频率升高时，衍射条纹间的距离将如何变化？当频率降低时，条纹的距离将如何变化？

2．实验时可采取何种方法明显提高条纹清晰度和衍射级次？

大学物理实验报告册 19

实验6. 密立根油滴仪实验

学院 班级 组 号 姓名 学号 实验日期

书写要求：1.字迹工整、清晰、铅笔书写文字无效； 2.使用绘图工具画图,作图规范.

成绩 预习思考题

预习 1．如何判断油滴是否处在平衡状态？

2. 在实验过程中，如果未调节器水平螺丝，即极板没有处于水平状态，则对实验结果有什么影响？

3.实验中如何选择合适的油滴进行测量？

4.操作时怎样使油滴在计时开始时已经处于匀速运动状态？

5. 电荷数如何计算？

一、实验目的：

二、实验内容：

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三、实验仪器及用具：

四、实验原理简述：

五、实验步骤简述：

六、实验操作注意事项：

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操作

油滴 平均电压U（V） 下落时间t（s） 油滴电量Q(c) 电荷数 电荷e的电量（c） 七.原始数据记录与数据处理（教师当堂签字方为有效，不得涂改）

1 2 3 4 5

教师签名 日期

结果：

基本电荷e的平均值：e=

和公认值比较： e=

相对误差：

e= e八、实验思考：

把油滴的速度表示为时间的函数：

btmgmv1e

b式中：b6；m为油滴质量。估算一下油滴从开始下降到达到匀速运动所需的时间。

大学物理实验报告册 22

实验7、 用动态悬挂法测定杨氏模量

学院 班级 组 号

姓名 学号 实验日期

书写要求： 1．字迹工整、清晰、铅笔书写文字无效；

2．使用坐标纸、绘图工具画图，作图规范。

成绩 预习思考题

预习 1． 测量杨氏模量有哪些方法?并说出它们的优缺点。

一．实验目的

二、实验仪器与用具

三、实验原理简述

大学物理实验报告册 23

五、实验步骤简述

六、本实验操作注意事项

操作 七、原始数据记录与数据处理

室温T= ℃ 序号 1 2 3 4 平均值（x） 项目 L（mm） d（mm） m（g） f（Hz）

大学物理实验报告册 24

序号 项目 L（mm） d（mm） m（g） f（Hz）

注: (棒长用米尺测, 棒的直径用游标卡尺测)

教师签名 日期

实验结果:

杨氏模量:

Sx3 UA UB 0.03 0.1 U=UA2UB2 l3mfE1.6067d42 。

杨氏模量的不确定度:

ldmfEE34 。 2ldmf(其中:l,d,m,f分别为它们的合成不确定度.)

标准式: (p=0.683)

2222六、实验思考：

本实验产生误差的主要原因是什么?实验中哪个量的测量对实验结果的影响最大?