大学物理实验单摆研究性实验

单摆实验

【实验目的】

1．通过对单摆周期的大量精密测量，利用偶然误差统计分布规律验证高斯误差分布定律，从而加深对偶然误差统计规律的认识。

2．利用单摆测重力加速度，掌握用不确定度分析讨论测量结果的方法，学会测量结果表达式的正确书写。 【实验仪器】

GM-1单摆实验仪（编号） 数字毫秒计（编号） 米尺 【实验原理】

一、利用偶然误差统计分布规律验证高斯误差分布定律

构思：对偶然误差服从正态分布规律的最好验证是统计检验。就是在一定条件下进行大量（几百次或更多）的精密测量，将其偏差的分布与理论值相比较，即是将偏差出现在一定区间的实际个数与理论计算的预期个数相比较，如果两者一致，则可以认为正态分布规律是成立的。

方案：

1、统计直方图 …… 2、误差的置信概率 …… 二、利用单摆测重力加速度 构思：…… 方案：…… 【实验内容及步骤】

一、利用偶然误差统计分布规律验证高斯误差分布定律（自拟） 二、利用单摆测重力加速度（自拟） 【数据记录及处理】

一、利用偶然误差统计分布规律验证高斯误差分布定律

单摆次数

1 2 3

累计时间(s)

0.668 1.400 2.023

周期（T/s）

1.355 1.381 1.387

偶然误差

基础物理实验研究性报告

关于氢原子光谱和里德伯常数的测量的讨

论和分析

实第学第学

二

作验一

专作

题 者 号 者 号

氢原子光谱和里德伯常数的测量

12021202

12021204 电子信息工程学院

院（系）名称

2014年5月18日

1

电子信息工程学院 高海强12021202 张秋锋12021204

目录

2

电子信息工程学院 高海强12021202 张秋锋12021204

摘要：本文以氢原子光谱和里德伯常数的测量实验为背景，简要介绍了实验的原理、仪器、步骤，深入讨论分光仪的调节经验和技巧；光栅常数的校准和里德伯常量计算方法；实验主要误差来源分析；钠黄光的分辨能力；实验仪器和实验教材的改进。 关键词：分光仪；里德伯常数；光栅

一、实验原理

1.光栅及其衍射

波绕过障碍物而传播的现象称为衍射。衍射是波动的一个基本特征，在声学、光学和微观世界都有重要的基础研究和应用价值。具有周期性的空间结构（或性能）的衍射屏称为“栅”。当波源与接收器距离衍射屏都是无限远时所产生的衍射称为夫琅禾费衍射。 光栅是使用最

西南交通大学物理实验中心

实验报告

学号：20114028 姓名：王涛 班级：物理一班 实验名称： 色度 实 验 组号：

实验时间：2013 年4 月24 日 讲 教师报告箱号： 实验目的： 1. 了解色度学的基本原理。 2. 熟悉WSD-1A型色度仪的实验装置及软件操作界面，并掌握使用方法。 3. 学会用透射或反射方法测量样品的主波长、纯度、色坐标等色度学量。 实验仪器： WSG-8型色度实验装置 光栅光谱仪结构参见仪器说明书。 实验原理： 色度学是研究颜色度量和评价方法的一门学科，现代色度学初步解决了对颜色作定量描述和测量的问题。 颜色可以分为黑白和彩色两个系列，黑灰白以外的所有颜色均为彩色系列。彩色可以用三个参数来表示：明度(亮度或纯度)、色调(主波长或补色主波长)和色纯度(饱和度)。明度表示颜色的明亮程度，颜色越亮明度值越大；色调反映颜色的类别，如红色、绿色、蓝色等。彩色物体的色调决定于在光照明下反射光的光谱成分。例如，某物体在日光下呈现绿色是因为它反射的光中绿色成分占优势，而其它成分被吸收

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，其最小分辨值为0.01S， 其仪器误差限应评定为：（A. 0.01S

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：_________

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

大学物理实验心得

通过这个学期大学物理实验课程，我体会颇深。在这学期地物理实验课程中，我的收获与心得颇多：

一、 养成课前预习的好习惯。实验时，为了规定的时间内快速高效的完成实验，

达到良好的实验效果，需要认真的预习，才能在课上更好的学习，收获的更多，掌握的更多。

二、 上课时认真听老师做预习知道和讲解，把老师特别提醒会出错的地方写下

来，做实验时切勿出错。

三、 做实验时按步骤进行，切不可太心急，一步到位。一些小细节尤其要注意：

课堂操作需要我们严格遵守实验的各项规则，要将仪器放置在合理的位置，以方便使用和确保安全。

经过这一学期，我学会了列表法、图解法、函数表示法等实验数据的处理方法，大大提高了我的实验能力和独立创造改进实验的能力。

下面是我对密立根油滴实验数据处理方法的一些改进：

密立根油滴实验数据处理方法的分析与改进

1909年至1917年，密立根进行了电子电荷的测量实验。他对电油滴在襄樊重力场和静电场中的运动进行了详细的研究，对数百颗小油滴进行测量。1913年，密立根发现，油滴所带电量存在一个最大处公约数，这就是基本电荷量，即一个电子电量e=【（1.591±0.003）×10*（-19）库伦】。从而证明了电荷量不是连续变化的，而是基本