牛顿环实验是一个经典的等厚干涉实验。在应用牛顿环测量平凸透镜曲率半径时,需要对公式进行变形。变形的原因,学生通常的理解是中心“或”级次无法确定。本文详细阐述了正确的原因应是中心“和”级次无法确定。另外,本文还分析了本实验中应用线性拟合法进行数据处理的可行性。
对拉脱法测表面张力系数实验数据进行了详细的不确定度计算,在常温下测量结果精度较好。在变温下进行了单次测量,由于仪器控温装置精度较低以及表面张力系数随温度变化较小,每个温度点的测量值存在一定偏差,但实验结果的变化趋势基本一致。
拉脱法测量液体表面张力系数的实验过程中,实验条件影响实验结果的因素繁杂,本文通过理论分析的方法,总结归纳分析了四种对实验影响显著的因素,分别是温度测量偏差导致表面张力系数误差; 砝码生锈或磨损造成 K 值不准确导致表面张力系数误差; 圆环沾水造成△U 变化导致表面张力系数误差和圆环内外径测量失误导致表面张力系数误差。分析结果表明,实验测得的表面张力系数会随着温度的升高而逐渐降低,且其测量误差将随着生锈砝码数量、圆环上附着水滴质量及内外径测量误差的增加而加剧。该研究结果可为大学物理教学实验教学过程中减小拉脱法测量液体表面张力系数测量误差起到一定指导意义。
本文利用LabVIEW软件设计了在阿贝4F系统成像过程中的各个环节,利用生成的二维光栅作为物面图像,之后利用傅里叶变换得到频谱,再通过滤波器对频谱信息进行处理,最后通过傅里叶逆变换得到像面图像。在生成的二维光栅与二维滤波器的设计与仿真中,可方便操作和控制光栅与滤波器的类型和大小,对理解频域与空域图像的对应关系起到了积极作用。
首先基于惠更斯菲涅尔原理,推导了双缝具有一定宽度时的双缝干涉光强表达式。根据该解析表达式,利用数学软件进行数值模拟,结果发现:当双缝具有一定宽度时,双缝干涉条纹不再是理想的等亮度等间距的干涉条纹,而是从中间往外光强将逐渐衰减,并且在一定的双缝间距和缝宽比值时,还会出现条纹消失的现象。对于这些理论模拟结果,给予了相应的解释。此外,还进行了相应的实验观测,实验结果和理论结果基本一致。本论文所讨论的内容,对于进一步完善和深入讨论杨氏双缝干涉实验的教学和实验内容具有一定的指导意义。
本文基于超声波测距和杠杆放大原理精确测量弹簧弹性系数。该装置使用超声波测量系统来精确测量利用杠杆原理放大后的弹簧的伸缩长度,采用换轮组向上竖直拉弹簧的方式来消除弹簧重力对实验的的影响,从而精确确定形变量及弹簧的弹性系数。该实验装置是一种精确测量弹簧弹性系数的新装置,具有测量误差小、操作简单、直观性强等优点,不仅可以用作为精确测量弹簧弹性系数的装置,而且也可以用作教学演示装置用于课堂教学,激发学生对物理实验的兴趣。
通过拉格朗日力学对方位径向摆进行建模分析?列出系统的拉氏函数?并考虑空气阻力的 影响?通过数值计算得到方位径向摆的理论轨迹? 自行搭建实验装置?通过控制变量的方法探究了摆锤 的质量、释放的方位角度和释放的径向角度对方位方向最大振幅的影响?实验结果与数值计算结果符合 较好?进一步证明理论的正确性。
本文基于GGDC-B型硅光电池综合实验仪,研究硅光电池的基本特性。通过实验得出随着光照度的增加,硅光电池的输出电压与电流逐渐增大。在一定光照度范围内,随着负载阻值的逐渐增大,输出电流与光照度呈线性关系。负载阻值越小,输出电流与光照度呈线性关系的范围越大。在可见光范围内,硅光电池的敏感程度随波长的增大而增大。
亥姆霍兹线圈(Helmholtz Coils)在科学研究和工业领域有着广泛应用,研究其磁场分布是大学物理实验重要内容。 文章利用智能手机内置磁力计(magnetometer)和免费物理实验移动应用程序(phyphox),定量测量载流亥姆霍兹线圈中心轴向、中心径向以及三维空间磁场分布情况,实验测量结果与理论计算值比较吻合,测量精度在可接受范围,证实了该方法的可行性。 在传统大学物理实验中引入智能手机作为传感器,不仅可以降低实验成本,还可以激发学习兴趣,增强学生探究欲望。
金属丝杨氏模量测定是大学物理实验中重要实验之一,该实验综合训练学生基本测量、数据处理、测量技巧等物理实验技能。本文对原有教学内容的进行了一定的扩展,从方法上,提出附加参照尺方法测量镜尺间距和金属丝长度这两个较难准确测量的长度量,提高测量精度;从内容上,通过增、减砝码时相同应力对应不同应变的特点,拓展材料弹性滞后性能的研究内容;从数据处理方面,借助Origin软件分别采用最小二乘法和逐差法对数据进行处理,得到的杨氏模量数值分别为1.87520×1011 Pa和1.87918×1011 Pa,两者的相对误差仅为2%。