【正文】 形成正向電流。2 22 2 2(3) 若給光電管接反向電壓 u 反，在 eU 反 mvmax / 2=eUS 時(shí)(vmax 為具有最大速度的電子的速度) 仍會(huì)有電子移動(dòng)到陽(yáng)極而形成光電流，當(dāng)繼續(xù)增大電壓 U反，由于電場(chǎng)力做負(fù)功使電子減速，當(dāng)使其到達(dá)陽(yáng)極前速度剛好為零時(shí) U 反=US，此時(shí)所觀察到的光電流為零，由此可測(cè)得此光電管在當(dāng)前光源下的截止電壓 US。數(shù)據(jù)處理(1) 伏安特性曲線(2) 照度與光電流的關(guān)系1001020304050伏安特性曲線照度與光電流曲線(3) 零電壓下的光電流及截止電壓與照度的關(guān)系L /cm 21/L5618643215I /181。1. 臨界截止電壓與照度有什么關(guān)系?從實(shí)驗(yàn)中所得的結(jié)論是否同理論一致?如何解 釋光的波粒二象性?答：臨界截止電壓與照度無(wú)關(guān)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論相符。從光電效應(yīng)現(xiàn)象上分析，光又具有粒子性，由愛(ài)因斯坦方程來(lái)描22. 可否由 Us′ ν曲線求出陰極材料的逸出功?答：可以。光的干涉—牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1) 觀察等厚干涉現(xiàn)象及其特點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)方法原理利用透明薄膜(空氣層)上下表面對(duì)人射光的依次反射，人射光的振幅將分成振幅不同且有一定光程差的兩部分，這是一種獲得相干光的重要途徑。將一塊曲率半徑 R 較大的平凸透鏡的凸面置于光學(xué)平板玻璃上，在透鏡的凸面和平板玻璃的上表面間就形成一層空氣薄膜，其厚度從中心接觸點(diǎn)到邊緣逐漸增加。因此形成以接觸點(diǎn)為中心的一系列明暗交2 24(m ? n)235。實(shí)驗(yàn)步驟(1) 轉(zhuǎn)動(dòng)讀數(shù)顯微鏡的測(cè)微鼓輪，熟悉其讀數(shù)方法；調(diào)整目鏡，使十字叉絲清晰，并使其水平線與主尺平行(判斷的方法是：轉(zhuǎn)動(dòng)讀數(shù)顯微鏡的測(cè)微鼓輪，觀察目鏡中的十字叉絲豎線與牛頓環(huán)相切的切點(diǎn)連線是否始終與移動(dòng)方向平行)。 盡量使叉絲的豎線對(duì)準(zhǔn)暗干涉條紋中央時(shí)才讀數(shù)。(4) 測(cè)量時(shí)，隔一個(gè)暗環(huán)記錄一次數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)處理環(huán)的級(jí)數(shù)m2422201 816環(huán)的位置 ／mm右左環(huán)的直徑 ／mmDm環(huán)的級(jí)數(shù)n14121086環(huán)的位置 ／mm右左環(huán)的直徑／mmDn％L /cmI0 /181。替的同心圓環(huán)——牛頓環(huán)。 U ) =(875177。答：光由牛頓環(huán)裝置下方射入，在空氣層上下兩表面對(duì)入射光的依次反射，形成干涉條紋，由上向下觀察。試問(wèn)這時(shí)的牛頓環(huán)(暗)將局部?jī)?nèi)凹還是局部外凸?為什么?答：將局部外凸，因?yàn)橥粭l紋對(duì)應(yīng)的薄膜厚度相同。雙棱鏡干涉實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1) 觀察雙棱鏡干涉現(xiàn)象,測(cè)量鈉光的波長(zhǎng)。實(shí)驗(yàn)方法原理雙棱鏡干涉實(shí)驗(yàn)與雙縫實(shí)驗(yàn)、雙面鏡實(shí)驗(yàn)等一樣，都為光的波動(dòng)學(xué)說(shuō)的建立起過(guò)決定性作用，同時(shí)也是測(cè)量光波波長(zhǎng)的一種簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方法。這兩束光在重疊區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生干涉，在該區(qū)域內(nèi)放置的測(cè)微目鏡中可以觀察到干涉條紋。 ，即可有 235。實(shí)驗(yàn)步驟(1) 儀器調(diào)節(jié)① 粗調(diào)將縫的位置放好，調(diào)至堅(jiān)直，根據(jù)縫的位置來(lái)調(diào)節(jié)其他元件的左右和高低位置，使各元件中心大致等高。使得狹縫到測(cè)微目鏡的距離大于透鏡的四倍焦距，這樣通過(guò)移動(dòng)透鏡能夠在測(cè)微目鏡處找到兩次成像。各元件中心基本達(dá)到同軸。視場(chǎng)不可太亮，縫不可太寬，同時(shí)雙棱鏡棱脊與狹縫應(yīng)嚴(yán)格平行。(3) 隨著 D 的增加觀察干涉條紋的變化規(guī)律。(4) 波長(zhǎng)的合成相對(duì)不確定度uc (235。? ?x ? ? d ? ? D ?2 2 2?42其中 ? ? =? d ?(5) 測(cè)量結(jié)果4 ? d1 ?24 ? d 2 ?2?u(?x)??u(d)??u(D)?=??+??+??=10mm；?u(d)?1?u(d1)???+1?u(d2)???=10?5mm。=dD?x 求得 235。2uc (235。 的擴(kuò)展不確定度U = 2uc (235。 = 235。 ) 10 ?4 mm。2. 本實(shí)驗(yàn)如何測(cè)得兩虛光源的距離 d?還有其他辦法嗎?1/23. 狹縫與測(cè)微目鏡的距離及與雙棱鏡的距離改變時(shí)，條紋的間距和數(shù)量有何變化?答：狹縫和測(cè)微目鏡的距離越近，條紋的間距越窄，數(shù)量不變，狹縫和雙棱鏡的距離越近，條紋間距越寬，數(shù)量越小。測(cè)薄透鏡的焦距實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1)(2)(3)(4)掌握測(cè)薄透鏡焦距的幾種方法；掌握簡(jiǎn)單光路的分析和調(diào)整的方法；了解透鏡成像原理，掌握透鏡成像規(guī)律；進(jìn)一步學(xué)習(xí)不確定度的計(jì)算方法。(2) 物距像距法測(cè)出物距(u)與相距(v)代入公式：1/u +1/v=1/f 可求 f(3) 共軛法保持物與屏的距離(L)不變,移動(dòng)透鏡，移動(dòng)的距離為(e)，其中一次成放大像另一次成縮小像,放大像1/u + 1/v=1/2 2(4) 凹透鏡焦距的測(cè)量利用光路可逆原理，將凸透鏡所成的實(shí)像作為凹透鏡的物，即可測(cè)出凹透鏡成實(shí)像的物距和像距，代入公式1/u +1/v=1/f 可求出焦距 f。驗(yàn)。數(shù)據(jù)處理(1) 自準(zhǔn)法，物距像距法，則凹透鏡焦距三個(gè)試驗(yàn)將所測(cè)數(shù)據(jù)及計(jì)算結(jié)果填寫(xiě)在自行設(shè)計(jì)的表格中。) cm1. 你認(rèn)為三種測(cè)量凸透鏡焦距的方法，哪種最好?為什么?答：共軛法最好，因?yàn)檫@個(gè)方法把焦距的測(cè)量歸結(jié)為對(duì)可以精確測(cè)定的量 L 和 e 的測(cè)量，避免了在測(cè)量 u 和 v 時(shí)，由于估計(jì)透鏡光心位置不準(zhǔn)確所帶來(lái)的誤差。根據(jù)實(shí)際結(jié)果，試說(shuō)明 uB(L)、uB(e)、uA(e)哪個(gè)量對(duì)最后結(jié)果影響最大?為什么?由此你可否得到一些對(duì)實(shí)驗(yàn)具有指導(dǎo)性意義的結(jié)論?答：uA(L)對(duì)最后結(jié)果影響最大，因?yàn)?L 為單次測(cè)量量。3. 測(cè)量凹透鏡焦距 f 和實(shí)驗(yàn)室給出的 f0，比較后計(jì)算出的 E 值（相對(duì)誤差）一般比較大，試分析 E 大的原因?答：E 較大的原因可能是因?yàn)榉湃氚纪哥R后所成像的清晰度很難確定，即像的聚焦情況不好，從而導(dǎo)致很難測(cè)出清晰成像的位置。v 作橫軸，畫(huà)出實(shí)驗(yàn)曲線。5. 測(cè)量凸透鏡的焦距時(shí)，可以測(cè)得多組 u、v 值，以 v/u(即像的放大率)作縱軸，以 v 作橫軸，畫(huà)出實(shí)驗(yàn)曲線。O1O2e=o2o12 2f=(L e )/4LfO1 左O1 右O1O2 左O2 右O23070009000809798005000011005005407402∑(e( ?L?e2)L???L?e?u(f)=10=激光全息照相實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1)(2)(3)(4)了解全息照相的原理及特點(diǎn)。掌握反射全息的照相方法，學(xué)會(huì)制作物體的白光再現(xiàn)反射全息圖。實(shí)驗(yàn)方法原理(1) 概述全息照相是利用光涉的干涉和衍射原理，將物光波以干涉條紋的形式記錄下來(lái)，然后在一定條件下，利用衍射再現(xiàn)原物體的立體圖像。(2) 全息照相與普通照相的主要區(qū)別①全息照相能夠把物光波的全部信息記錄下來(lái)，而普通照相只能記錄物光波的強(qiáng)度。③在同一張全息底片上，可以采用不同的角度多次拍攝不同的物體，再現(xiàn)時(shí)，在不同的衍射方向上能夠互不干擾地觀察到每個(gè)物體的立體圖像。本實(shí)驗(yàn)將用激光作光源完成物體的第二代全息圖—漫反射全息圖和第三代全息圖—反射全息圖的拍攝和再現(xiàn)。(1) 漫反射全息圖的拍攝① 按漫反射全息光路圖擺放好各元件的位置，整個(gè)光路大概占實(shí)驗(yàn)臺(tái)面的三分之二左右。且光點(diǎn)都要打到各元件的中心部位。④物光與參考光夾角為 30176。⑤參考光與物光的光強(qiáng)比為3:1～8:1（通過(guò)調(diào)整擴(kuò)束鏡的位置來(lái)實(shí)現(xiàn)）。⑦上底片及曝光拍照（底片上好后要靜止 1～2min），藥膜面要正對(duì)物體放。② 調(diào)整硬幣，使之與干板（屏）平行，使激光束照在硬幣的中心。④ 曝光，硬幣與干板間距為 1cm。②顯影后沖洗 1min，停顯 30s 左右，定影 3～5min，定影后可打開(kāi)白熾燈，用水沖洗干板 5～10min，再用吹風(fēng)機(jī)吹干（吹時(shí)不可太近且不可正對(duì)著吹，以免藥膜收縮）。② 白光再現(xiàn)反射全息圖的觀察。全息照相必須分兩步進(jìn)行：（1）物體全息圖的記錄過(guò)程；（2）立體物像的再現(xiàn)過(guò)程。（2）由于全息照片上的每部分都包含了被攝物體上每一點(diǎn)的光波信息，所以，它具有可分割性，即全息照片的每一部分都可以再現(xiàn)出原物體的立體圖象。HeNeHeNe首先要熟悉本實(shí)驗(yàn)所用儀器和光學(xué)元件。5. 普通照像在沖洗底片時(shí)是在紅光下進(jìn)行的，全息照像沖洗底片時(shí)為什么必須在綠光甚至全黑下進(jìn)行?答：因?yàn)槿⒏砂逋坑袑?duì)紅光敏感的感光材料，所以沖洗底片時(shí)必須在綠光甚至全黑下進(jìn)行。其原理如圖示，其中 RRR3是三個(gè)已知電阻與未知電阻 Rx構(gòu)成四個(gè)臂，調(diào)節(jié)R3 ， 當(dāng)Ucd =0 時(shí)電橋平衡。實(shí)驗(yàn)步驟(1) 自組電橋:① 按圖 391 連接電路,根據(jù)被測(cè)阻值范圍恰當(dāng)選擇比例臂(在電阻箱上), 判斷平衡指示儀用指針式檢流計(jì)。(2) 箱式電橋：①(按圖 393 或箱式電橋儀器銘牌右上角的線路圖接線，平衡指示儀用復(fù)射式光點(diǎn)檢流計(jì)。③ 對(duì)每個(gè)被測(cè)電阻通過(guò)不同的靈敏度分別進(jìn)行粗細(xì)調(diào)平衡，并記錄相應(yīng)阻值。100=2ΩU2= 3 U3= 3 U4= 3 測(cè)量結(jié)果：R1=(1475177。6) ΩR3=(5069177。2) Ω(2) 箱式電橋（a = 級(jí)）由NR=177。)ΩR2=(3585177。2)ΩR4=(177。電橋的平衡條件是RX=（R1/R2）R3。(3) ①不會(huì)，因?yàn)楸粶y(cè)阻值僅僅依賴于 RRR3三個(gè)阻值。③ 不會(huì)，因?yàn)闄z流計(jì)分度值不影響電橋誤差。⑤ 會(huì)，因?yàn)槌?RRR3三個(gè)電阻外，還有導(dǎo)線電阻。電源電壓選擇6V，倍率R1/R2=1，因?yàn)楫?dāng)電橋的四個(gè)臂接近時(shí)電橋有較高的靈敏度。平衡條件是 Rx=(R1/R2)R3 Rx 的一 個(gè)頭沒(méi)接(或斷頭)，電橋是否能調(diào)平衡?為什么?答：不能，Rx沒(méi)接（或斷頭），電路將變?yōu)橛覉D所示，A、C 及 C、D 間總有電流，所以電橋不能調(diào)平。(2) 檢流計(jì)沒(méi)有調(diào)好零點(diǎn)；若檢流計(jì)沒(méi)有調(diào)好零點(diǎn)，當(dāng)其指針指零時(shí)檢流計(jì)中電流不為零，即電橋沒(méi)有達(dá)到平衡正態(tài)，此時(shí)的測(cè)量讀數(shù)中將會(huì)含有較大誤差甚至?xí)霈F(xiàn)錯(cuò)誤讀數(shù)；(3) 檢流計(jì)分度值大 ；檢流計(jì)分度值大時(shí)會(huì)使電橋誤差增大，因電橋的靈敏度與分度值成反比；(4) 電源電壓太低；電源電壓太低會(huì)使電橋誤差增大，因電橋的靈敏度與電源電壓成正比；(5) 導(dǎo)線電阻不能完全忽略；對(duì)高電阻不會(huì)，當(dāng)被測(cè)電阻的阻值很高時(shí)導(dǎo)線電阻可以忽略。電源電壓取 6V，R1，R2取 1000Ω，檢流計(jì)取 級(jí)181。液體粘滯系數(shù)的測(cè)定實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1) 觀察液體的內(nèi)摩擦現(xiàn)象,了解小球在液體中下落的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。(3) 掌握讀數(shù)顯微鏡及停表的使用方法。(5) 用作圖法及最小二乘法處理數(shù)據(jù)。 S dv dx當(dāng)密度為ρ的小球緩慢下落時(shí)，根據(jù)斯托克斯定律可知,小球受到的摩擦阻力為 f = 3240。vd小球勻速下落時(shí), 小球所受的重力ρvg,浮力ρovg,及摩擦阻力 f 平衡，有V ( 241。 o )g = 3240。vo d16240。 ? 241。231。 =( 241。 o )gd 218vo大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析表明 t 與 d/D 成線性關(guān)系。實(shí)驗(yàn)步驟vo = Lt(1)(2)(3)(4)用讀數(shù)顯微