北京交通大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)-文庫(kù)吧
2024-12-29 11:32 本頁(yè)面
【正文】 ? 光源光譜專(zhuān)題 1）棱鏡光譜與光柵光譜 2）小型棱鏡攝譜儀測(cè)氫原子光譜 3）光柵光譜儀測(cè)光譜 ? 邁克爾孫干涉儀專(zhuān)題 1）測(cè)量鈉光的雙線波長(zhǎng)差 2）白光干涉現(xiàn)象測(cè)量平板玻璃的折射率 3）法布里 珀羅干涉儀測(cè)鈉雙線波長(zhǎng)差 ? 光纖技術(shù)專(zhuān)題 1）光源與光纖特性 2）光信號(hào)傳輸 3）光纖傳感器 ? 三個(gè)實(shí)驗(yàn)同時(shí)預(yù)習(xí) ，上課時(shí)到實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)場(chǎng)安排做實(shí)驗(yàn)的順序。 ? 第一次課帶本專(zhuān)題 三個(gè)實(shí)驗(yàn) 的預(yù)習(xí)報(bào)告，全部交給老師檢查。 無(wú)預(yù)習(xí)報(bào)告不能做實(shí)驗(yàn) 。 ? 每次實(shí)驗(yàn)完成后數(shù)據(jù)交教師簽字。 ? 最后一個(gè)實(shí)驗(yàn)完成后，次周內(nèi)交三個(gè)實(shí)驗(yàn)報(bào)告及小論文（結(jié)合專(zhuān)題撰寫(xiě)科技論文，而不是對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的簡(jiǎn)單復(fù)述。論文不少于1500字， 嚴(yán)禁抄襲 ）。 專(zhuān)題實(shí)驗(yàn)教學(xué)一般要求 找共性、找差異、找聯(lián)系 怎樣綜合？ 小論文： ? 題目 ? 背景 ? 理論 ? 實(shí)驗(yàn)方法 ? 總結(jié)現(xiàn)象和結(jié)果 ? 擴(kuò)展：方法、應(yīng)用領(lǐng)域、內(nèi)容 ? 不足與建議（關(guān)于內(nèi)容、方法方面） 科技小論文的形式和內(nèi)容是開(kāi)放性的，學(xué)生可以從各自不同的角度來(lái)綜合表述實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容和結(jié)果，并展開(kāi)討論。 小論文格式示例 ? （標(biāo)題） ? 專(zhuān)業(yè) 姓名 學(xué)號(hào) ? （論文）摘要： ? 關(guān)鍵詞： ? （正文）背景 ? （正文）論述（包括理論和實(shí)驗(yàn)方法） ? （正文）結(jié)論（總結(jié)現(xiàn)象和結(jié)果，擴(kuò)展，不足與建議等） ? （撰寫(xiě)時(shí)間） ? 參考文獻(xiàn) 1. 光的衍射發(fā)展史； 2. 用金屬逸出功測(cè)量?jī)x做設(shè)計(jì)性擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)； 3. 小議光纖實(shí)驗(yàn)中的信號(hào)調(diào)制方式； 4. 光波衍射與變換光學(xué)概論； 5. 密立根油滴實(shí)驗(yàn)過(guò)程的探討； ； ……………….. 小論文 三、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn) 根據(jù)給定的實(shí)驗(yàn)題目、要求和實(shí)驗(yàn)條件，由學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并基本完成全過(guò)程的實(shí)驗(yàn)。 主要設(shè)計(jì)內(nèi)容包括 （多種） 。 （選擇一種或幾種） 。 （由相應(yīng)模型確定） 。 （根據(jù)設(shè)計(jì)要求） 。 （包括實(shí)驗(yàn)測(cè)量條件） 。 （包括實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)）。 什么是設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn) 三種類(lèi)型 ——測(cè)量型實(shí)驗(yàn)： 對(duì)某一物理量（如電容、折射率、靜態(tài)磁特性的測(cè)量等）進(jìn)行測(cè)定，達(dá)到設(shè)計(jì)要求； ——研究型實(shí)驗(yàn)： 用實(shí)驗(yàn)確定兩物理量或多物理量之間的關(guān)系（電源特性研究），并對(duì)其物理原理、外界條件的影響或應(yīng)用價(jià)值等進(jìn)行研究； ——制作型實(shí)驗(yàn)： 設(shè)計(jì)并組裝或制作裝置，如萬(wàn)用表的組裝、全息光柵制作等。 ?第一次為 準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn) ，要求上課前先有 準(zhǔn)備報(bào)告 ，包括設(shè)計(jì)方案（不只一種）和參考資料列表。（設(shè)計(jì)方案包括：物理模型、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)儀器、參數(shù)估算、實(shí)驗(yàn)步驟等。） 無(wú)設(shè)計(jì)方案不能做實(shí)驗(yàn) 。課內(nèi)了解所需實(shí)驗(yàn)儀器性能和操作方法，進(jìn)行試做，研究設(shè)計(jì)方案的可行性。 ?第二次帶修改過(guò)的“可行的設(shè)計(jì)方案”， 粗做實(shí)驗(yàn) 。 ?第三次 精做實(shí)驗(yàn) ，并完成實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理， 下課時(shí)當(dāng)堂交原始設(shè)計(jì)方案和正式實(shí)驗(yàn)報(bào)告 （報(bào)告內(nèi)應(yīng)包括實(shí)驗(yàn)總結(jié)或體會(huì)以及建議等）。 設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)一般要求 建立 物理 模型 確定 實(shí)驗(yàn) 方法 選擇實(shí)驗(yàn)儀器 選擇實(shí)驗(yàn)參數(shù) 實(shí)驗(yàn)操作 處理數(shù)據(jù) 撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告 制定實(shí)驗(yàn)步驟 設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的一般程序 1. 建立物理模型 根據(jù)實(shí)驗(yàn)對(duì)象的物理性質(zhì)，研究與實(shí)驗(yàn)對(duì)象相關(guān)的物理過(guò)程原理及過(guò)程中各物理量之間的關(guān)系、推導(dǎo)數(shù)學(xué)公式 。 例：測(cè)量重力加速度 g。 什么物理現(xiàn)象或物理過(guò)程與 g有關(guān)？ 自由落體運(yùn)動(dòng) /物體在斜面上的滑動(dòng) /拋體運(yùn)動(dòng) /單擺 / …… 過(guò)程中的物理量有什么關(guān)系 )(221211221tttttstsg???gdtdv ? gtvv ?? 0tvvg 0??gtvdtds ??020 21 gttvs ??202ttvsg ??21101 21 gttvs ??22202 21 gttvs ??dtdsdsdvdtdvg ??svvg2202 ??vdsdv?以“自由落體”為例 測(cè)量量值估計(jì)：當(dāng) S=2m， t 約為 。 S S1 S2 哪個(gè)方案合適 ？ tvvg 0??202ttvsg ??)(221211221tttttstsg???svvg2202 ??s?速度測(cè)量 ： tsv???如何提高準(zhǔn)確度 ？ v?斜面上的滑動(dòng) θ ?s inmgf ?優(yōu)點(diǎn)：增大時(shí)間值， 方便測(cè)量； 缺點(diǎn)：？ 2202svvg t ??所有自由落體公式均可套用： ?sinsin單擺模型 LTg 2)2( ??估計(jì) L=1m， T≈2s。 限制：小擺角 ?? ?s in—— 自由落體的變形 絕對(duì)重力儀 （美國(guó)） 不確定度 2 108 m/s2 朱棣文 ——原子干涉重力儀 用什么方法、裝置實(shí)現(xiàn)物理模型，每個(gè)物理量怎么測(cè)量。 ?測(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量時(shí)恒力矩怎么實(shí)現(xiàn)？ f 固定，半徑 r 固定，則力矩 f r固定； ? 速度怎么測(cè)？ 用很短時(shí)間的平均速度近似瞬時(shí)速度； fM? 電源的短路電流怎么測(cè)？ A E B A Rg A、 B間壓降 I 0Rg≠0。 Rg為電表內(nèi)阻。 ——當(dāng) I0=I’時(shí) ， UAB=0， AB間相當(dāng)短路。 A R I0 G E’ E A B 0II’ 補(bǔ)償法 4. 實(shí)驗(yàn)儀器的選擇與配套 ?根據(jù)量值和準(zhǔn)確度要求選擇儀器種類(lèi)； 例： 測(cè)時(shí)間用什么儀表？ ?對(duì)待測(cè)物理量的值進(jìn)行估計(jì)，以選擇儀表的 量程； ?按不確定度均分原則選擇儀表的準(zhǔn)確度。 用什么儀器，準(zhǔn)確度與量程。誤差分配計(jì)算 RdRUdUPdP ?? 2222 )()](2[)( REUEPE ??E(P)2 ~(1%)2= 4E(U)2~， E(U)~%， 選 。 E(R)2 ~， E(R)~%， 選 。 ?舉例： 測(cè)量功率。公式 RUP 2?RUP lnln2ln ?? 用電壓表測(cè)電壓，用電橋測(cè)電阻。要求不確定
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