大学物理实验答案郑州大学

────郑州大学物理工程学院────

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招生 人数

专业代码、名称 及研究方向 指导 教师

考试科目 备注

013物理工程学院(0371-67739077) 070201理论物理

01非平衡统计物理理论与复杂系统

02低维体系量子生长的理论研究

03负膨胀材料机理研究

04新型储能材料的设计

91

8 ①101思想政治理论②201 考生必须具

霍裕平 英语一③650量子力学 有学士学位

贾瑜 曹义刚 张起

④901普通物理（一）（力学、 电磁学、光学）

复试笔试科 目：原子物 理。

贾瑜 拟接受推免

李金铭 王飞 王海燕 秦志杰 马丙现 孙强 王飞 孙强 王飞

生3人

05合金团簇的催化机理研究

06软物质理论

07纳米结构中量子输运的理论研究 08温度场论

070202★▲粒子物理与原子核物理

01粒子物理理论与核物理理论

02粒子物理与核物理实验技

实验一 迈克耳孙干涉仪的调整与使用 【预习思考题】

1． 迈克尔孙干涉仪是利用什么方法产生两束相干光的？ 答：迈克尔孙干涉仪是利用分振幅法产生两束相干光的。 2． 迈克尔孙干涉仪的等倾和等厚干涉分别在什么条件下产生的？条纹形状如何？随M1、M2’的间距d如何变化？ 答：（1）等倾干涉条纹的产生通常需要面光源，且M1、M2’应严格平行；等厚干涉条纹的形成则需要M1、M2’不再平行，而是有微小夹角，且二者之间所加的空气膜较薄。 （2）等倾干涉为圆条纹，等厚干涉为直条纹。

（3）d越大，条纹越细越密；d 越小，条纹就越粗越疏。 3． 什么样条件下，白光也会产生等厚干涉条纹？当白光等厚干涉条纹的中心被调到视场中央时，M1、M2’两镜子的位置成什么关系？

答：白光由于是复色光，相干长度较小，所以只有M1、M2’距离非常接近时，才会有彩色的干涉条纹，且出现在两镜交线附近。

当白光等厚干涉条纹的中心被调到视场中央时，说明M1、M2’已相交。 【分析讨论题】

1． 用迈克尔孙干涉仪观察到的等倾干涉条纹与牛顿环的干涉条纹有何不同？

答：二者虽然都是圆条纹，但牛顿环属于等厚干涉的结果，并且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）

大 学 物 理 实 验 试 题（一）

题 号 得 分

一 二 三 四 总分 一、单项选择题（每小题3分，共10小题）

（1）.在光栅测量波长的实验中，所用的实验方法是[ ]

（A）模拟法 （B）干涉法 （C）稳态法 （D）补偿法

（2）.用箱式惠斯登电桥测电阻时，若被测电阻值约为4700欧姆，则倍率选[ ] （A）0.01 （B） 0.1 （C）10 （D） 1

（3）.用某尺子对一物体的长度进行15次重复测量，计算得A类不确定度为0.01mm，B类不确定度是0.6mm，如果用该尺子测量类似长度，应选择的合理测量次数为

（A）1次 （B）6次 （C）15次 （D） 30次 （4）.用惠斯登电桥测电阻时，如果出现下列情况，试选择出仍能正常测 量的情况[ ]

（A） 有一个桥臂电阻恒为零 （B）有一个桥臂电阻恒为无穷大 （C）检流计支路不通（断线） （D）电源与检流计位置互换 （5）.研究二极管伏安特性曲线时，正确的接线方法是[ ]

（A） 测量正向伏安特性曲线时用外接法；测量反向伏安特性曲线时用内接法

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？

提示：本实验所用分光计测量角度的精度是：1

提示：刻度盘绕中心轴转动，因工艺的原因，中心轴不可能正好在盘的中心，因此转动测量时会产生一个所谓的偏心差，在盘的一直径两端对称设置

A 两个游标，读数求平均即可消除偏心差。见图。 D` C 1B` (AB?A?B?)?CD?C?D?2

O O` A` 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β，则反射的小十字像和平面镜转

0

过180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。 提示：

D B C ` '反射的小十字像和平面镜转过180o后反射的小十字像的位置不变，此时应该调节望远镜仰角螺钉，使十字反射像落在上十字叉线的横线上。光路图如下

A B A图3 望远镜光轴未与中心轴垂直的表现

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β，则反射的

0

小十字像和平面镜转过180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。 提示：

反射的小十字像和平面镜转过180o后反射的小十字像的位置是一上一下，此

实验一 迈克耳孙干涉仪的调整与使用 【预习思考题】

1． 迈克尔孙干涉仪是利用什么方法产生两束相干光的？ 答：迈克尔孙干涉仪是利用分振幅法产生两束相干光的。 2． 迈克尔孙干涉仪的等倾和等厚干涉分别在什么条件下产生的？条纹形状如何？随M1、M2’的间距d如何变化？ 答：（1）等倾干涉条纹的产生通常需要面光源，且M1、M2’应严格平行；等厚干涉条纹的形成则需要M1、M2’不再平行，而是有微小夹角，且二者之间所加的空气膜较薄。 （2）等倾干涉为圆条纹，等厚干涉为直条纹。

（3）d越大，条纹越细越密；d 越小，条纹就越粗越疏。 3． 什么样条件下，白光也会产生等厚干涉条纹？当白光等厚干涉条纹的中心被调到视场中央时，M1、M2’两镜子的位置成什么关系？

答：白光由于是复色光，相干长度较小，所以只有M1、M2’距离非常接近时，才会有彩色的干涉条纹，且出现在两镜交线附近。

当白光等厚干涉条纹的中心被调到视场中央时，说明M1、M2’已相交。 【分析讨论题】

1． 用迈克尔孙干涉仪观察到的等倾干涉条纹与牛顿环的干涉条纹有何不同？

答：二者虽然都是圆条纹，但牛顿环属于等厚干涉的结果，并且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）

习题答案

1. 测读实验数据。

（1） 指出下列各量为几位有效数字，再将各量改取为三位有效数字，并写成标准式。

① 1.0850㎝ ５位 1.08㎝ ② 2575.0g ５位 2.58?103g ③ 3.1415926s ８位 3.14s ④ 0.86429m ５位 0.864m ⑤ 0.0301㎏ ３位 0.0301kg

⑥ 979.436cm?s?2

６位 979cm?s?2

(2) 按照不确定度理论和有效数字运算规则，改正以下错误：

① 0.30m等于30cm等于300mm 。

改正: 0.30m等于30cm等于3.0?10mm.

② 有人说0.1230是五位有效数字，有人说是三位有效数字，请改正并说明原因。 改正: 0.1230是四位有效数字

原因: 以第一个不为零的数字为起点,从左往右数,有几个数字就是几位有效数字.

③ 某组测量结果表示为：

d1=(10.800?0.02)cm

大学物理实验试卷

本试卷满分 40 分。请将答案全部写在试卷上，第四大题可写在试卷背面。 一、选择题

1、某物体长度约为 2 厘米，为使测量结果有 5 位有效数字，应选用的测量 仪器是: (D ) (A)米尺 (B)二十分游标尺 (C)五十分游标尺 (D)千分尺

2、某电流值的测量结果为 I=(30.55±0.05)mA，则下面关于被测电流 的真值I0的哪种理解是正确的 ( D )

(A) I0=30.55mA (B) I0=30.50mA 或 I0=30.60mA (C) 30.50mA

4、用 0.5 级量程为 0～7.5mA，面板刻度为 150 格的电流表测一电路中的电流, 下列哪个测量数据 记录正确 ( C )

(A)6mA (B) 6.0mA (C) 6.00mA (D) 6.000mA 5、已知 N＝2A2／B3,则正确的误差传递公式为: ( C )

(A)ΔN＝[（2AΔA）2＋（3B2ΔB）2]1/2 (B)ΔN＝2[（2AΔA）2＋（3B2ΔB）2]1/2 (C)Δ

第二章部分训练题

1． 在系统误差、随机误差和粗大误差中，难以避免且无法修正的是（A.系统误差, B.随机

误差, C.粗大误差。） 答： B 2． 有一组等精度多次测量的数据：L=2.385mm、2.384mm、2.386mm、2.384mm、2.382mm、

2.383mm。它们的A类不确定度为：（A. 0.0014mm B. 0.006mm C. 0.002mm D. 0.007mm） 答： b 3． 根据第2题的数据，可以判断测量量具的最小量程是：（A. 0.001mm B. 0.01mm C.

0.004mm D. 0.02mm） 答： b 4． 采用0.02mm精度的游标卡尺测量长度时，其B类不确定度为：（A. 0.022mm B. 0.03mm

C. 0.01mm D. 0.012mm） 答： d 5． 有一个电子秒表，其最

大学物理实验习题

一、 选择题

1．下面说法正确的是： [ ]

A：系统误差可以通过多次测量消除； B：偶然误差一定能够完全消除； C：记错数是系统误差；

D：系统误差是可以减少甚至消除的； 2．几位同学关于误差作了如下讨论：

甲：误差就是出了差错，只不过是误差可以计算，而差错是日常用语，两者没有质的区别。 乙：误差和差错是两个完全不同的概念，误差是无法避免的，而差错是可以避免的。 丙：误差只是在实验结束后，对实验结果进行估算时需要考虑。

丁：有测量就有误差，误差伴随实验过程始终，从方案设计、仪器选择到结果处理，均离不开误差分析。 正确的选择是： [ ]

A：甲乙丙丁都对； B：乙和丁对，甲和丙错； C：只有丁对，其它均借； D只有丙对，其它都错； E：只有乙对，其它均错； F：甲错，其它都对。 3．请选出下列说法中的不正确者 [ ]

A：当被测量可以进行重复测量时，常用重复测量的方法来减少测量结果的偶然误差。 B：对某一长度进行两次测量，其测量结果为10Cm和10.0Cm，则两次测量结果是一样的。 C：已知测量某电阻结果为R=

大 学 物 理 实 验

规 范 化 教 学 指 导 书

应用物理系物理实验室

2003年1月

目 录

实验一 测量误差与数据处理 实验二 力学及本测量 实验三 电学基本仪器与测量 实验四 光学基本知识与测量 实验五 不规则物体密度的测定 实验六 实验七 实验八 实验九 实验十 实验十一 实验十二 实验十三 实验十四 实验十五 实验十六 实验十七 实验十八 实验十九 实验二十 实验二十一实验二十二实验二十三实验二十四实验二十五实验二十六实验二十七实验二十八实验二十九实验三十 实验三十一实验三十二实验三十三实验三十四

刚体的转动惯量的测量

用拉伸法测金属丝的杨氏弹性模量 弹簧振子的简谐振动 测定液体的粘滞系数

用电热法测量热功当量

电阻的测量（设计性实验）

线性电阻和非线性电阻的伏安物性曲线 惠斯登电桥的应用及铜电阻温度系数的测定 万用表的组装与校准（设计性实验） 灵敏电流计的研究

电位差计的原理和使用 电子束的加速和电偏转

电子示波器的使用 霍尔效应及磁场的测定 非均匀磁场的测定 等厚干涉 分光计的调整 光栅的衍射

三棱镜折射率的测定 照相