大学物理实验课后题

杨氏模量

为什么用公式逐差,而不是相邻两项逐差?

用公式逐差可以充分利用实验数据,避免了数据处理上引入的误差;而用相邻两项逐差(N7-N6)+(N6-N5)+…+(N5-N4),会将相邻的N6,N5,N4…消去,最后仅剩下n7-n1.

声速的测定

声速的测量实验前为什么要调整测试系统的谐振频率?怎样调整谐振频率?

因为在谐振频率下可形成驻波,根据驻波的情况可测量声波的波长,再用波长乘以谐振频率就可以获得声速的大小.保持其他条件不变,仅仅改变信号发生器的输出频率,观察接收到得超声波信号幅度,出现极大值时对应的频率就是谐振频率.

声速的测量实验中用逐差法处理数据的优点是什么?还有没有别的合适的方法可处理数据并且计算λ值?

逐差法处理数据的优点是充分利用已获得的实验数据,如数据偏差较大,可及时发现. 物理中一般应用逐差法处理数据,还没有见过什么特殊的方法.

交流电桥

实验中发现检流计总往一边偏,无法调到平衡,有哪些原因? 1.可能因为选择的倍率不对,损坏了检流计

2.可能是电位差计右盘选择的量程不对,没有和被校正表两边的电压相符 3.可能是接线柱的正负电极接错了 分光计

如何判断物与像在同一平面?如果发现十字像在叉丝前方,该怎样调节叉丝,使物与像重合? 出现十字像,说明平面镜与转轴平行.通过旋转物镜来调节.

分光计为什么要设置双游标?

为了消除刻度盘和分光计中心轴之间的偏心差,在刻度盘统同一直径的两端各装有一个游标.测量时,两个游标均应为读数,然后算出每个游标先后两次读数的差值,再取其平均值.

调节望远镜时,平面镜可以不放在平台中央吗?

为了调俯仰和水平的时候,调整更有效,要放在平台中央.

能否用三棱镜来调节望远镜与分光计转轴垂直?

不能,因不同时确定棱镜主截面和望远镜光轴与转轴是否垂直.而平面反射镜通过各半调节法可以使反射镜法线和望远镜光轴同时与转轴垂直.

调节分光计时使用平面镜的目的是什么?

主要是保证望远镜的光轴垂直于载物台的转轴.

牛顿环

区分等倾干涉和等厚干涉的基本条件是什么?

等厚干涉与等倾干涉虽说都是薄膜干涉,但却有所不同.等厚干涉条纹是由同一方向的入射光在厚度不均匀的薄膜上产生的干涉条纹;而等倾干涉条纹则是扩展光源上的各个发光点沿各个方向入射在均匀厚度的薄膜上产生的条纹.

迈克尔逊干涉仪上的干涉环与用度数显微镜观察的牛顿环在形状上、干涉类型上及干涉级数上有何异同?

二者虽然都是圆条纹,但牛顿环属于等厚干涉的结果.

等倾干涉条纹中心级次高,而牛顿环则是边缘的干涉级次高,所以当增大(或减小)空气层厚度时,等倾干涉条纹会向外涌出(或向中心缩进),而牛顿环则会向中心缩进(或向外涌出).

单缝衍射

何为夫琅禾费衍射?为什么单缝要远离光源?

把单色点光源放在透镜的焦点上,经过透镜后的单色平行光垂直照射衍射屏时,在屏后面不同距离上会观察到一些衍射现象,其中当屏远离到足够大的距离后,光斑中心出现一个较大的亮斑,外围是一些较弱的明暗相间的同心圆环,此后再往外移动,衍射花样出现稳定分布,中心处总是亮的,只是半径不断扩大而已,这种衍射称为夫琅禾费衍射. 单缝离光源远些,可以保证入射光基本是平行光.

如果入射光是复合光,会看到什么现象? 很多颜色叠加的”彩虹”.

密立根油滴

如何判断油滴盒内两平行极板是否平行?如果不平行对实验有什么影响?

判断是否平行,观察油滴是否静止或匀速运动.若平行极板不水平,则电场力和重力不在一条直线上,油滴向左右或前后漂移,甚至移出视场.

为什么向油雾室喷油时,一定要使电容器的两平行极板短路?这时平行电压的换向开关置于何处?

由于两极板间有电容的存在,在通电之后电容充电,用两根导线短路是为了电容放电,消除极板间的电场.若在向气室喷雾时,会由于电场的存在影响实验效果.开关应该置于中间的位置.

应选什么样的油滴进行测量?选太小的油滴对测量有什么影响?选太大或带电太多的油滴存在什么问题?

所选的油滴体积要适中.

太大的油滴虽然较亮,但一般所带的电量较多,下降速度较快,不易测准时间. 太小的则受布朗运动的影响,测量结果误差大.

因此应选择质量适中带电量不多的油滴.通常选择平衡电压为200至300伏,匀速下落1.5mm所需的时间在10至20s之间的油滴为宜.

夫兰克赫兹

能否用氢气代替氩气做弗兰克赫兹实验,为什么?

不能.氢气是双原子分子,激发的能级是分子能级而非原子能级.氢气是危险气体,容易发生爆炸,而且氢气的密度比较小.

为什么I-U曲线不是从原点开始?

电子由热阴极发出,刚开始加速电压主要用于消除阴极电子的散射的影响,后来电子加速,使其具有了较大的能量冲过反向拒斥电场而到达板极形成板流,并为微电流计所检验出来,故曲线不是从原点开始的.

为什么I不会降到零?

随着第二栅极电压的不断增加,电子的能量也随之增加,在与氩原子相碰撞后还留下足够的能量,可以克服反向拒斥电场到达板极,这时电流又开始上升,不致下降到零.

为什么I的下降不是陡然的?

因为K极发出的热电子能量时服从麦克斯韦统计分布规律,因此极电流下降不是陡然的.

在F-H实验中,得到的I-U曲线为什么呈周期性变化?

当G2k间的电压达到氩原子的第一激发电位U0时电子在第二栅极附近与氩原子相碰撞,将自己从加速电场中获得的全部能量给了氩原子,即使穿过了第二栅极也不能克服反向拒斥电场而被驳回第二栅极,所以,板极电流讲显著减小.随着第二栅极电压的不断增加,电子的能量也随之增加,在与氩原子想碰撞后还留下足够的能量,可以克服反向拒斥电场而达到板极A,这时电流又开始上升,直到G2K间的电压是二倍的第一激发电位时,电子在UG2k间又会因第二次碰撞而失去能量,因而又会造成第二次板极电流的下降,同理,凡UG2k之间电压满足:UG2k=nU0(n=1,2,3...)时,板极电流IA都会相应下跌,形成规则起伏变化的I-U曲线.

在F-H管内为什么要在板级和栅极之间加反向拒斥电压?

这样能保证阴极发射的热电子不会轻易到达阳极,只有穿过栅极并且动能足够大的电子才能克服这个电场到达阳极.

如果没有这个排斥电压,一个电子只要稍微有动能就能到达阳极,这样也能观察到阳极电流,这样Ip的变化便不明显,实验现象难以观察.

在F-H管的I-U曲线上第一个峰的位置是否对应于氩原子的第一激发电位?

不是,实际的F-H管的阴极和栅极往往是不同的金属材料制成的,因此会产生接触电位差.而进入加速区的电子已经具有一定的能量,使真正加到电子上的加速电压不等于UG2k.这将影响到F-H实验曲线第一个峰的位置,是它左移或右移.

磁滞回线

什么叫铁磁材料的磁滞现象?

磁性物质都具有保留其磁性的倾向,磁感应强度B的变化总是滞后于磁场强度H的变化的,这种现象称为磁滞现象.

什么叫铁磁材料的起始磁化曲线?

铁磁材料的磁化过程为:其未被磁化时的状态称为去磁状态,这时若在铁磁材料上加一个由小到大的磁化场,则铁磁材料内部的磁场强度H与磁感应强度B也随之变大,但当H增加到一定值（Hs）后,B几乎不再随H的增加而增加,说明磁化已达饱和,从未磁化到饱和磁化的这段磁化曲线称为材料的初始磁化曲线.

为什么测量时必须先进行退磁?

因为磁性会影响测量的准确度,所以要进行退磁.

为什么对铁磁样品要进行”磁锻炼”?如何进行? 磁锻炼是为了得到稳定,闭合的磁滞回线. 对样品进行正反向反复磁化.

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/3vjt.html