大学物理实验试题

大学物理实验试题

一、 填空题（共19分，每空0.5分）：

1．用霍尔法测磁感应强度时，霍尔片上除了不等势电压外，还存在由热电效应和热磁效应引起的各种副效应，这些副效应大多通过____________方法，即改变_________和___________的方向加以消除。如果电流沿X轴方向，磁场沿Z轴方向，由在Y轴方向测得的霍尔电压可推知霍尔电场沿Y轴正向，则此霍尔元件是由＿＿＿＿（填N型或P型 ）半导体材料制造的。

2． 牛顿环实验中测量两条纹直径的平方差是为了消除 _____________和 ______________测量的不确定性，在测量过程中保持单方向性是为了避免________________。

3．用共振干涉法（驻波法）测波长时，由干涉理论知，当换能器S1S2之间的距离xi满足xi = 时，将形成稳定的驻波，写出测定声速的表达式： ，并指出式中各物理量的物理意义： 。

4．读数显微镜使用时要特别注意避免产生 ，它的起因是 ，其避免的方法是：测量时测量鼓轮始终沿 转动。

5．声速测定实验中，如果两探头S1和S2间距为X,那么入射波与反射波形成驻波的条件是 _____________；相邻两波节间距为：___________。压电陶瓷换能器在声电转换过程中____________保持不变。

6．声速测定实验中，声波的波长我们分别可以用 ____________和_________法来测量，压电陶瓷换能器在声电转换过程中____________保持不变。

7．气垫导轨实验装置虽然消除了接触摩擦，但在验证牛顿第二定律时，仍有一定的误差，其误差的主要来源有 , ， ， , 等。

8．气垫导轨装置的最大优点是 ，从而使力学系统处于阻力可忽略的状态。测量滑块某时刻的瞬时速度，实际上是测量滑块在某一小段时间内的 速度。 9．调节迈克尔逊干涉中M1M2垂直的判据是 ，迈克尔逊干涉仪中补偿板G2的作用是使两相干光 。

10．两相干光叠加形成一明条纹的干涉条件是： 。利用非定域干涉测激光波长的计算公式是： ，并指出式中各物理量的意义： 。 11．牛顿环是光的________干涉图样，其干涉条纹从中心向外逐渐变______(填“疏”或“密”),条纹的形状是_________。

12．超声光栅测声速实验中超声腔中产生的是________驻波，如果将液体由酒精换成水，那么声速会如何变化________。

13．微波干涉实验中微波波长变长，那么两个微安表极小间的移动距离会如何变化________。

14．布拉格衍射实验中晶体晶格常数的变大，则第一级衍射角将会变________。

二、不定项选择题（共21分）

1．在调节分光计时，要求把望远镜调焦到无穷远，现目镜已调好，若从望远镜视场中看到自准直反射镜反射回来的自准直像如下图（ ）所示，则说明望远镜已调焦到无穷远。

2．牛顿环实验将测量式由 的主要原因是：（ ）

A：消除干涉级次K的不确定性引起的系统误差； B：为了测量更加方便； C：避免了因干涉中心斑纹是非理想点而给测量干涉条纹半径带来的误差； D：避免了读数显微镜读数的螺距差。

3．等厚干涉实验中测量牛顿环两个暗纹直径的平方差是为了： ( ) A：消除回程差 B：消除干涉级次的不确定性； C：消除视差； D：消除暗纹半径测量的不确定性；

4．关于牛顿环下面说法正确的是：（ ）

Ａ：是光的等倾干涉条纹； Ｂ：是光的等厚干涉条纹； Ｃ：条纹从内到外逐渐变密； Ｄ：条纹由内到外逐渐变疏；

5．选出下列说法中的正确者（ ）

A：牛顿环是光的等厚干涉产生的图像。 B：牛顿环是光的等倾干涉产生的图像。

C：平凸透镜产生的牛顿环干涉条纹的间隔从中心向外逐渐变密。 D：牛顿环干涉条纹中心必定是暗斑。

6．声速测定实验中声波波长的测量采用： ( )

A：相位比较法 B：共振干涉法； C：补偿法； D：；模拟法；

7．在调节分光计时，如果发现望远镜中观察到的狭缝像模糊不清，可能原因是： ( ) Ａ：平行光管和望远镜不在同一轴线上； Ｂ：平行光管出射的不是平行光； Ｃ：望远镜的光轴与分光计的中心轴不垂直； Ｄ：望远镜没有聚焦到无穷远；

三、判断：（共20分）(正)

1．迈克尔逊干涉仪没有毛玻璃则看不到干涉条纹。 2．分光计设计成两个游标是为了消除偏心差。

3．测量牛顿环直径时，若测量的不是干涉环的直径，而是干涉环的同一直线上的弦长，对实验结果不会有影响。

4．全息照相实验为了保证实验成功需要使参考光和物光的光程相等。

四、计算题（共40分） 1．（10分）已知汞灯绿色光谱线的波长为 ，用分光计测得其经光栅衍射后的 级绿光和 绿光的左右游标读数如下，求该光栅的光栅常数 。（不要求计算不确定度 ） 谱

线 K = -1 K = +1

绿 348°43′ 168°41′ 329°51′ 149°50′

2．（15分）迈克尔逊干涉仪测He-Ne激光波长时，测出屏上每冒出50个条纹时平面 镜M1的位置读数依次如下（单位：mm）：54.19906, 54.21564, 54.23223, 54.24881, 54.26242, 54.27902. 求激光的波长（不要求求波长的不确定度）。

3．（15分）用共振干涉法测声速时，已知压电陶瓷的共振频率为 ，测得示波器上出现最大波形时，可移动压电陶瓷换能器的位置为：1.412mm,5.734mm,9.286mm,13.600mm,17.817.mm,21.986mm,26.028mm,30.356mm,34.478mm,38.636mm。求超声波在空气中的传播速度 。（不要求求不确定度 ）

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