物理實(shí)驗(yàn)的基本方法(編輯修改稿)
2025-02-12 09:19 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 平衡法 平衡原理是物理學(xué)的重要基本原理，由此而產(chǎn)生的平衡法是分析、解決物理問(wèn)題的重要方法，也是物理量測(cè)量普遍應(yīng)用的重要方法。 例如，天平、電子秤是根據(jù)力學(xué)平衡原理設(shè)計(jì)的，可用來(lái)測(cè)量物質(zhì)的質(zhì)量、密度等物理量。 根據(jù)電流、電壓等電子量之間的平衡設(shè)計(jì)的橋式電路，可用來(lái)測(cè)量電阻、電感、電容、介電常數(shù)、磁導(dǎo)率等物質(zhì)的電磁特性參量。 歷史上一些重要的物理定律的確定和驗(yàn)證，有些就是通過(guò)平衡法來(lái)實(shí)現(xiàn)的。例如，匈牙利物理學(xué)家厄缶通過(guò)扭擺實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了物體的質(zhì)量和引力質(zhì)量相等，扭擺實(shí)驗(yàn)的基本原理是平衡原理。 放大法 在 物理量 的測(cè)量中，有時(shí)由于被測(cè)量量過(guò)分小，以至無(wú)法被實(shí)驗(yàn)者或儀器直接感受和反應(yīng)，此時(shí)可先通過(guò)一些途徑將被測(cè)量量放大，然后再進(jìn)行測(cè)量，放大被測(cè)量量所用的原理和方法稱(chēng)為放大法。常用的放大法有累積放大法、機(jī)械放大法、電學(xué)放大法、光學(xué)放大法等。 A、積累放大法： 激光器為了獲得高度集束光，采用一對(duì)平行度很高的半透半反射膜，使光在兩半透半反射膜之間多次反射，光強(qiáng)不斷增強(qiáng)，其中與反射面不垂直的光會(huì)由于多次反射而最終被篩選掉 回旋加速器也是利用了積累放大的原理，電子每通過(guò)加速器半圓的出口進(jìn)行一次加速，使電子的能量不斷增加 在拉曼光譜或紅外光譜的測(cè)量中，由于電子噪音、機(jī)械振動(dòng)噪聲和環(huán)境噪聲等，使單次掃描往往不能獲得高分辨率和信噪比的譜圖或曲線，也常常采用積累放大法進(jìn)行多次掃描測(cè)量來(lái)降低本底噪音，提高測(cè)量的分辨率和獲取有用信息。 B、機(jī)械放大法 C、電信號(hào)的放大和信噪比的提高 D、光學(xué)放大法 螺旋測(cè)微計(jì)、不等臂的杠桿等 可以是電壓放大、電流放大、功率放大、電信號(hào)亦可以是交流的或直流的。 如：壓電轉(zhuǎn)換、光電轉(zhuǎn)換、電磁轉(zhuǎn)換 復(fù)射式檢流計(jì)、光杠桿等裝置中 轉(zhuǎn)換測(cè)量法 參量轉(zhuǎn)換測(cè)量法是利用各種參量間的變換及其變化的相互關(guān)系，把不可測(cè)的量轉(zhuǎn)換成可測(cè)的量。在設(shè)計(jì)和安排實(shí)驗(yàn)時(shí)，當(dāng)預(yù)先估計(jì)不能達(dá)到要求時(shí)，常常另辟新徑，把一些不可測(cè)量的物理量轉(zhuǎn)換成可測(cè)量的物理量。 A、參量轉(zhuǎn)換測(cè)量法： 用流體靜力稱(chēng)衡法測(cè)量幾何形狀不規(guī)則物體的密度時(shí)，由于其
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