1、大学物理实验B复习思考题第一章、误差、不确定度和数据处理的基本知识1、 误差的概念,误差的分类。2、 测量不确定度的概念是什么?如何对测量不确定度进行评定?怎样对测量结果进行报道?(p=68.3%)3、测量结果有效数字位数是如何确定的?(1)不确定度的位数一般只取一位(而且只入不舍),若首位是1时可取两位。相对不确定度为百分之几,一般也只取一、两位。(2)不确定度决定了测量结果有效数字的位数,即测量结果的有效数字最后一位应与不确定度所在位对齐;若不确定度取两位,则测量结果有效数字的末位和不确定度末位取齐。(3)有效数字尾数舍入规则:尾数“小于五则舍,大于五则入,等于五凑偶”,这种舍入法则使尾数
2、舍与入的概率相同。(4)同一个测量值,其精度不应随单位变换而改变。4、作图法是如何处理数据的?(1)作图规则作图一定要用坐标纸;画坐标纸大小和确定坐标轴分度;画出坐标轴;数据点; 连线; 标注图名.(2)图解法求直线的斜率和截距求直线斜率和截距的具体做法是,在描出的直线两端各取一坐标点A(x1,y1)和B(x2,y2),则可从下面的式子求出直线的斜率a和截距b。, A、B两坐标点相隔要远一些,一般取在直线两端附近(不要取原来的测量数据点),且自变量最好取为整数。5、逐差法是如何处理数据的?实验2 示波器的原理与应用1从CH1通道输入1V、1KHz正弦波,如何操作显示该信号波形?2当波形水平游动
3、时,如何调节使波形稳定?3如何测量波形的幅度与周期?4调节什么旋纽使李萨如图稳定?5当示波器出现下面不良波形时,请选择合适的操作方法,使波形正常。(1)波形超出屏幕: ;(2)波形太小: ;(3)波形太密: ;(4)亮点,不显示波形: 。可选答案:调大“偏转因数(VOLTS/DIV)”;调小“偏转因数”;调大“扫描速率(TIME/DIV)”; 调小“扫描速率”;水平显示置“A”(常规)方式; 水平显示置“X-Y”方式。6观察李萨如图时,要改变图形的垂直大小,应调节 CH2通道的“偏转因数(VOLTS/DIV)”;要改变图形的水平大小,应调节CH1 通道的“偏转因数(VOLTS/DIV)”;要改
4、变图形的垂直位置,应调节CH2 通道的“垂直位移(POSITION)”。(可选答案:CH1,CH2)。 7用示波器测得的CH1(X)信号的波形如下面左图所示,CH1(X)信号与CH2(Y)信号合成的李莎茹图如下面右图所示,示波器屏幕上已显示了必要的参数,图中每1大格为1cm。请回答下列回题: (1)CH1(X)信号的UPP为 6 V; (2)CH1(X)信号的周期为 5 ms;(3)CH2(Y)信号的频率为 100 Hz。I:1V/cm 2:5V/cm1ms/cm CH1I:1V/cm图 8示波器如图中,改正垂直方向幅度太小、水平方向幅度太大的现象,应如何调节? A. 调大“偏转因数”、调大“
5、扫描速率” B. 调小“偏转因数”、调小“扫描速率”C. 调小“偏转因数”、调大“扫描速率” D. 调大“偏转因数”、调小“扫描速率”9. 一台好的示波器处于扫描状态,但荧光屏上没有扫描线,不必调节的旋钮是()。A、亮度旋钮 B、聚焦旋钮 C、水平位移 D、上下位移实验12 霍尔效应1什么是霍尔效应? 2测量霍尔电压时伴随产生四种副效应,本实验用什么方法消除副效应的影响?3用霍尔效应如何测量磁场?用霍尔效应实验装置测量磁场应注意些什么?4如图所示,霍尔元件通入工作电流IS,磁场的方向垂直指出纸面, A、B两边累积正、负电荷,UAB0,根据 受到 的作用,可判断该霍尔元件是 型半导体。图图5如图
6、所示,若霍尔片的多数载流子为空穴,它的工作电流IS方向从左向右,霍尔电压UAB0,则磁场的方向为 (选:指出纸面或指入纸内)。ByBxzII图A6试分析:、为何不宜用金属制作霍尔元件?7若磁场的法线不是恰好与霍尔元件的法线一致,对测量结果会有何影响?如何判断磁场的方向与霍尔片的法线方向一致?8图中霍尔元件的多种载流子是哪种?实验7 分光计的调整与使用1 本实验所用分光计测量角度的精度是多少?仪器为什么设两个游标?如何测量望远镜转过的角度?2假设平面镜反射面已经和转轴平行,而望远镜光轴和仪器转轴成一定角度,则反射的小十字像和平面镜转过1800后反射的小十字像的位置应是怎样的?此时应如何调节?试画
7、出光路图。3假设望远镜光轴已垂直于仪器转轴,而平面镜反射面和仪器转轴成一角度,则反射的小十字像和平面镜转过1800后反射的小十字像的位置应是怎样的?此时应如何调节?试画出光路图。4.对分光计的调节要求是什么?如何判断调节达到要求?怎样才能调节好?5.是否对有任意顶角A的棱镜都可以用最小偏向角测量的方法来测量它的材料的折射率?为什么?6.在测角时某个游标读数第一次为34356,第二次为3328,游标经过圆盘零点和不经过圆盘零点时所转过的角度分别是多少?7在实验中如何确定最小偏向角的位置?8. 测量三棱镜折射率实验中,从对准平行光管的位置开始转动望远镜,看到的折射谱线颜色排列顺序是什么?实验8迈克
8、尔逊干涉仪的调整与使用1.迈克尔逊干涉形成条纹的条件、条纹的特点、条纹出现的位置和测量波长的公式。比较等倾干涉条纹和牛顿环(等厚干涉)异同。2. 怎样准确读出可动反射镜M1的位置?3. 迈克尔逊干涉仪中的补偿板、分光板各起什么作用?用钠光或激光做光源时,没有补偿板P2能否产生干涉条纹?用白光做光源呢?4 在迈克尔逊干涉仪的一臂中,垂直插入折射率为1.45的透明薄膜,此时视场中观察到15个条纹移动,若所用照明光波长为500nm,求该薄膜的厚度。实验16 用分光计研究光栅光谱1光栅光谱和棱镜光谱有哪些不同之处?在上述两种光谱中,哪种颜色的光偏转最大?2.如果在望远镜中观察到的谱线是倾斜的,应如何调
9、整?3如何测量光栅的衍射角?根据测量数据怎样计算谱线的衍射角和光栅常数?4用白光照射光栅时,形成什么样的光谱?5如果平行光并非垂直入射光栅片,而是斜入射,衍射图样会有何变化?6. 如何测量和判断平行光是否垂直入射光栅面?7实验中当狭缝太宽或太窄时将会出现什么现象?为什么?8当用波长为589.3nm的钠黄光垂直照射到每毫米具有500条刻痕的平面透射光栅上时,最多能观察到第几级谱线?实验17 等厚干涉实验 1. 牛顿环形成的条件、条纹的特点、条纹出现的位置和测量波长的公式。比较等倾干涉条纹和牛顿环(等厚干涉)异同。比较牛顿环和劈尖的干涉条纹的异同点.2. 何谓等厚干涉? 如何应用光的等厚干涉测量平
10、凸透镜的曲率半径?(掌握求曲率半径的数据处理方法)3. 用牛顿环测量平凸透镜曲率半径时,对实验结果有影响的是()A 牛顿环中心是亮斑而不是暗斑B 测量直径时,叉丝交点没有通过环心C 测量直径时,测微鼓轮中途倒转D 测量直径时,测微鼓轮只向一个方向旋转4. 用读数显微镜测量出来的牛顿环直径是真实大小的牛顿环直径吗?如何调节使视场变清晰?5从牛顿环装置的下方透射上来的光,能否形成干涉条纹?如果能的话,它和反射光形成的干涉条纹有何不同?6假如在测量过程中,叉丝中心未与牛顿环中心重合,测得的是弦而不是直径,则对R的结果有无影响?为什么?7. 为什么采用测量干涉圆环直径来求得牛顿环装置的曲率半径,而不直
11、接测量干涉环的半径,由条件得到曲率半径R.,请说明具体的原因。8如果待测透镜是平凹透镜,观察到的干涉条纹将是怎样的?9观察牛顿环时将会发现,牛顿环中心不是一点,而是一个不甚清晰的暗或亮的圆斑,为什么?对透镜曲率半径R的测量有无影响? 为什么?10. 牛顿环的干涉条纹各环间的间距是否相等? 为什么?实验T 太阳能电池特性的测量1 掌握太阳能电池的基本原理。2 无光源的条件下,太阳能电池施加正向偏压时的伏安特性?怎样求常数和的值?3 恒定光照下,太阳能电池在不加偏压时伏安特性?如何求短路电流;开路电压;最大输出功率;填充因子FF?4如何对太阳能电池基本特性进行测量?电路图?实验33 大功率白光LED特性测量 1.多少瓦的LED称为大功率LED?大功率白光LED有什么优点?为什么大功率白光LED称为“绿色光源”?2.目前商用白光LED的工作原理是什么?3.什么是发光强度?远场光强的测量距离是多少?4.人眼对相同功率不同波长的光所感受的光通量和光强是否相同?51W白光LED电压为3V时,其室温工作电流约为多少mA?6照明用LED为什么要用恒流电源驱动?7什么是发光效率?温度升高时,发光效率变大还是变小?8在恒流驱动下,温度升高时,LED消耗的电功率增大还是减小?请以实验数据举例说明。