中南大學物理練習冊答案

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Ⅲ 如何在中南大學大學物理精品課程網找物理實驗預習答案

實驗一 邁克耳孫干涉儀的調整與使用 【預習思考題】 1． 邁克爾孫干涉儀是利用什麼方法產生兩束相干光的？ 答：邁克爾孫干涉儀是利用分振幅法產生兩束相干光的。 2． 邁克爾孫干涉儀的等傾和等厚干涉分別在什麼條件下產 生的？條紋形狀如何？隨 M1、M2』的間距 d 如何變化？ 答：（1）等傾干涉條紋的產生通常需要面光源，且 M1、 M2』應嚴格平行；等厚干涉條紋的形成則需要 M1、M2』不再 平行，而是有微小夾角，且二者之間所加的空氣膜較薄。 （2）等傾干涉為圓條紋，等厚干涉為直條紋。 （3）d 越大，條紋越細越密；d 越小，條紋就越粗越疏。 3． 什麼樣條件下，白光也會產生等厚干涉條紋？當白光等 厚干涉條紋的中心被調到視場中央時，M1、M2』兩鏡子的位 置成什麼關系？ 答：白光由於是復色光，相干長度較小，所以只有 M1、M2』 距離非常接近時，才會有彩色的干涉條紋，且出現在兩鏡交 線附近。 當白光等厚干涉條紋的中心被調到視場中央時，說明 M1、 M2』已相交。 【分析討論題】 1． 用邁克爾孫干涉儀觀察到的等傾干涉條紋與牛頓環的干 涉條紋有何不同？ 答：二者雖然都是圓條紋，但牛頓環屬於等厚干涉的結果， 並且等傾干涉條紋中心級次高，而牛頓環則是邊緣的干涉級 次高，所以當增大（或減小）空氣層厚度時，等傾干涉條紋 會向外湧出 （或向中心縮進） 而牛頓環則會向中心縮進 ， （或 向外湧出）。 2． 想想如何在邁克爾孫干涉儀上利用白光的等厚干涉條紋 測定透明物體的折射率？ 答：首先將儀器調整到 M1、M2』相交，即視場中央能看到白 光的零級干涉條紋，然後根據剛才鏡子的移動方向選擇將透 明物體放在哪條光路中（主要是為了避免空程差），繼續向 原方向移動 M1 鏡，直到再次看到白光的零級條紋出現在剛 才所在的位置時，記下 M1 移動的距離所對應的圓環變化數 N，根據 ，即可求出 n。 實驗二 用動態法測定金屬棒的楊氏模量 【預習思考題】 1．試樣固有頻率和共振頻率有何不同，有何關系? 固有頻率只由系統本身的性質決定。和共振頻率是兩個不同 的概念，它們之間的關系為： 式中 Q 為試樣的機械品質因數。一般懸掛法測楊氏模量時， Q 值的最小值約為 50， 所以共振頻率和固有頻率相比只偏低 0.005%，故實驗中都是用 f 共代替 f 固， 2．如何盡快找到試樣基頻共振頻率? 測試前根據試樣的材質、尺寸、質量，通過（5.7-3）式估算 出共振頻率的數值，在上述頻率附近尋找。 【分析討論題】 1．測量時為何要將懸線吊扎在試樣的節點附近？ 理論推導時要求試樣做自由振動，應把線吊扎在試樣的節點 上，但這樣做就不能激發試樣振動。因此，實際吊扎位置都 要偏離節點。偏離節點越大，引入的誤差就越大。故要將懸 線吊扎在試樣的節點附近。 2．如何判斷銅棒發生了共振? 可根據以下幾條進行判斷： （1）換能器或懸絲發生共振時可通過對上述部件施加負荷 (例如用力夾緊)，可使此共振信號變小或消失。 （2）發生共振時，迅速切斷信號源，觀察示波器上李薩如 圖形變化情況，若波形由橢圓變成一條豎直亮線後逐漸衰減 成為一個亮點，即為試樣共振頻率。 （3）試樣發生共振需要一個孕育的過程，切斷信號源後信 號亦會逐漸衰減，它的共振峰寬度較窄，信號亦較強。試樣 共振時，可用尖嘴鑷子縱向輕碰試樣，這時會按圖 5.7-1 的 規律發現波腹、波節。 （4）在共振頻率附近進行頻率掃描時，共振頻率兩側信號 相位會有突變導致李薩如圖形在 Y 軸左右明顯擺動。 實驗三 分光計的調整與使用 【預習思考題】 1. 分光計由哪幾部分組成，各部分的作用是什麼？ 答：分光計由平行光管、望遠鏡、載物台和讀數裝置四部分 組成。 （1）平行光管用來提供平行入射光。 (2) 望遠鏡用來觀察和確定光束的行進方向。 (3) 載物台用來放置光學元件。 (4) 讀數裝置用來測量望遠鏡轉動的角度。 2. 調節望遠鏡光軸垂直於儀器中心軸的標志是什麼？ 答： 通過目鏡觀察到雙面鏡正反兩面反射回來的「+」字像都與 分劃板上「 」形叉絲的上十字重合。 3. 「+」字像、狹縫像不清晰分別如何調整？ 答：（1）「+」字像不清晰說明分劃板沒有位於物鏡的焦平面 上，應松開目鏡緊鎖螺釘，前後伸縮叉絲分劃板套筒，使「+」 字像清晰並做到當眼睛左右移動時， 「+」字像與叉絲分劃板無 相對移動，然後鎖緊目鏡緊鎖螺釘。 （2）狹縫像不清晰說明狹縫沒有位於平行光管準直透鏡的 焦平面上，應松開狹縫緊鎖螺釘，前後伸縮狹縫套筒，當在 已調焦無窮遠的望遠鏡目鏡中清晰地看到邊緣銳利的狹縫 像時，然後鎖緊狹縫緊鎖螺釘。 【分析討論題】 1. 當通過目鏡觀察到雙面鏡正反兩面反射回來的「+」字像處 於「 」形叉絲的上十字上下對稱位置時，說明望遠鏡和載物台 哪部分沒調好？ 當通過目鏡觀察到雙面鏡正反兩面反射回 來的「+」字像處於叉絲分劃板同一水平位置時， 說明望遠鏡和 載物台哪部分沒調好？應怎樣調節？ 答：（1）當通過目鏡觀察到雙面鏡正反兩面反射回來的「+」 字像處於「 」形叉絲的上十字上下對稱位置時，說明載物台沒 調好，望遠鏡已水平。應調載物台下調平螺釘 b 或 c，使雙 面鏡正反兩面反射回來的「+」字像都與分劃板上「 」形叉絲的 上十字重合。 （2）當通過目鏡觀察到雙面鏡正反兩面反射回來的「+」字像 處於叉絲分劃板同一水平位置時，說明望遠鏡不水平，雙面 鏡鏡面法線已水平。應調節望遠鏡傾角螺釘，使雙面鏡正反 兩面反射回來的「+」字像都與分劃板上「 」形叉絲的上十字重 合。 2. 如何用反射法（一束平行光由三棱鏡的頂角入射，在兩光 學面上分成兩束平行光）測三棱鏡的頂角？ 解：如圖所示，由平行光管射出的平行光束照射在三棱鏡頂 角上，分別射向三棱鏡的兩個光學面 AB 和 AC，並分別被 反射。由反射 反射法光路圖 定律和幾何關系可證明反射光線 1、 的夾角 與棱鏡頂角 關 2 系為 先使望遠鏡接收光線 1， 記下兩個角游標的讀數 和 ， 然後， 再轉動望遠鏡使望遠鏡接收光線 2， 記下兩個角標讀數 和 ， 兩次讀數相減即得 實驗四 用牛頓環法測定透鏡的曲率半徑 【預習思考題】 1．白光是復色光，不同波長的光經牛頓環裝置各自發生干 涉時，同級次的干涉條紋的半徑不同，在重疊區域某些波長 的光干涉相消，某些波長的光干涉相長，所以牛頓環將變成 彩色的。 2．說明平板玻璃或平凸透鏡的表面在該處不均勻，使等厚 干涉條紋發生了形變。 3．因顯微鏡筒固定在托架上可隨托架一起移動，托架相對 於工作台移動的距離也即顯微鏡移動的距離可以從螺旋測 微計裝置上讀出。因此讀數顯微鏡測得的距離是被測定物體 的實際長度。 4．（1）調節目鏡觀察到清晰的叉絲；（2）使用調焦手輪 時，要使目鏡從靠近被測物處自下向上移動，以免擠壓被測 物，損壞目鏡。（3）為防止空程差，測量時應單方向旋轉 測微鼓輪。 5．因牛頓環裝置的接觸處的形變及塵埃等因素的影響，使 牛頓環的中心不易確定，測量其半徑必然增大測量的誤差。 所以在實驗中通常測量其直徑以減小誤差，提高精度。 6．有附加光程差 d0,空氣膜上下表面的光程差 =2dk+d0+ , 產生 k 級暗環時, =(2k+1) /2，k=0,1,2…,暗環半徑 rk= ；則 Dm2=(m —d0)R，Dn2= (n —d0)R，R= 。 【分析討論題】 1． 把待測表面放在水平放置的標準的平板玻璃上，用平行 光垂直照射時，若產生牛頓環現象，則待測表面為球面；輕 壓待測表面時，環向中心移動，則為凸面；若環向中心外移 動，則為凹面。 2．牛頓環法測透鏡曲率半徑的特點是：實驗條件簡單， 操作簡便，直觀且精度高。 3．參考答案 若實驗中第 35 個暗環的半徑為 a ,其對應的實際級數為 k, a2=kR k= =2d35+ +d0=(2k+1) d= 實驗七 用惠斯通電橋測量電阻 (k=0,1,2…) 【預習思考題】 1. 電橋的平衡與工作電流 I 的大小有關嗎？為什麼？ 答：電橋的平衡與工作電流 I 的大小無關。電橋接通後，一 般在橋路上應有電流流過，檢流計的指針會發生偏轉。適當 調節 R1、R2、Rs 的值，使檢流計中的電流 Ig 等於零，指 針應指在零位，這時電橋達到了平衡。電橋達到平衡後應滿 足： I1=I2 即 Ix=Is 則 UAB=UAD UBC=UDC ——電橋的平衡條件 由電橋的平衡條件可知，電橋的平衡與工作電流 I 的大小無 關。 2. 在調節比較臂電阻 Rs 使電橋平衡的過程中，若電流計相 鄰兩次偏轉方向相同或相反，各說明什麼問題？下一步應該 怎樣調節 Rs，才能盡快使電橋平衡？ 答：電橋面板右上方為依次相差 10 倍的四個讀數盤，聯合 使用， 共同表示比較臂電阻 Rs 的值。 在調節比較臂電阻 Rs， 使電橋平衡的過程中，若電流計相鄰兩次偏轉方向相同，且 指針的擺幅減小或擺速減慢，說明該讀數盤調整的方向正確， 下一步應繼續沿這個方向調整該盤；若電流計相鄰兩次偏轉 方向相反，說明該讀數盤數值調過了，需要倒回一擋，然後 調整減小 10 倍的另一讀數盤。這樣依次調整，直至電橋達 到平衡。 【分析討論題】 1. 若電橋內所用干電池已使用很久， 你認為會影響測量的准 確度嗎？為什麼？ 答： 若電橋內所用干電池已使用很久， 會影響測量的准確度。 電橋的靈敏程度直接影響了測量結果的准確度。電橋的靈敏 度愈高，測量誤差愈小。提高電橋靈敏度是減小測量誤差的 一個重要方法。在電橋偏離平衡時，應用基爾霍夫定律，可 以推導出電橋靈敏度為 其中 ε 為電源電動勢。由上式可以看出電橋靈敏度和電源電 動勢的大小有關，干電池使用久了，電源電動勢減小，會降 低電橋的靈敏度，影響測量結果的准確度。 2. QJ23 型電橋中按鈕「B」和「G」的作用是什麼？應按怎樣的 順序操作？為什麼？ 答： QJ23 型電橋面板的右下方處， 和 G 是兩個按鈕開關， B 分別控制電源迴路和檢流計迴路。測量時 B、G 開關應採用 點接法。接通電路時，應先按下 B，再按 G；斷開時，先斷 G，再斷 B。按這樣的順序操作，是為了保護檢流計，以免 在電源接通和斷開時產生較大的感應電流，而造成檢流計的 損壞。 實驗九 霍爾效應及其應用 【預習思考題】 1．列出計算霍爾系數 、載流子濃度 n、電導率 σ 及遷移率 μ 的計算公式，並註明單位。 霍爾系數 ，載流子濃度 ，電導率 ，遷移率 。 2．如已知霍爾樣品的工作電流 及磁感應強度 B 的方向，如 何判斷樣品的導電類型？ 以根據右手螺旋定則，從工作電流 旋到磁感應強度 B 確定 的方向為正向，若測得的霍爾電壓 為正，則樣品為 P 型， 反之則為 N 型。 3．本實驗為什麼要用 3 個換向開關？ 為了在測量時消除一些霍爾效應的副效應的影響，需要在測 量時改變工作電流 及磁感應強度 B 的方向，因此就需要 2 個換向開關；除了測量霍爾電壓 ，還要測量 A、C 間的電位 差 ，這是兩個不同的測量位置，又需要 1 個換向開關。總 之，一共需要 3 個換向開關。 【分析討論題】 1． 若磁感應強度 B 和霍爾器件平面不完全正交， （5.2-5） 按式 測出的霍爾系數 比實際值大還是小？要准確測定 值應怎 樣進行？ 若磁感應強度 B 和霍爾器件平面不完全正交， 則測出的霍爾 系數 比實際值偏小。要想准確測定，就需要保證磁感應強 度 B 和霍爾器件平面完全正交， 或者設法測量出磁感應強度 B 和霍爾器件平面的夾角。 2．若已知霍爾器件的性能參數，採用霍爾效應法測量一個 未知磁場時，測量誤差有哪些來源？ 誤差來源有：測量工作電流 的電流表的測量誤差，測量霍 爾器件厚度 d 的長度測量儀器的測量誤差， 測量霍爾電壓 的 電壓表的測量誤差，磁場方向與霍爾器件平面的夾角影響等。 實驗十一 聲速的測量 【預習思考題】 1. 如何調節和判斷測量系統是否處於共振狀態？為什麼要 在系統處於共振的條件下進行聲速測定？ 答：緩慢調節聲速測試儀信號源面板上的「信號頻率」旋鈕， 使交流毫伏表指針指示達到最大（或晶體管電壓表的示值達 到最大），此時系統處於共振狀態，顯示共振發生的信號指 示燈亮，信號源面板上頻率顯示窗口顯示共振頻率。在進行 聲速測定時需要測定駐波波節的位置，當發射換能器 S1 處 於共振狀態時，發射的超聲波能量最大。若在這樣一個最佳 狀態移動 S1 至每一個波節處，媒質壓縮形變最大，則產生 的聲壓最大，接收換能器 S2 接收到的聲壓為最大，轉變成 電信號，晶體管電壓表會顯示出最大值。由數顯表頭讀出每 一個電壓最大值時的位置，即對應的波節位置。因此在系統 處於共振的條件下進行聲速測定，可以容易和准確地測定波 節的位置，提高測量的准確度。 2. 壓電陶瓷超聲換能器是怎樣實現機械信號和電信號之間 的相互轉換的？ 答：壓電陶瓷超聲換能器的重要組成部分是壓電陶瓷環。壓 電陶瓷環由多晶結構的壓電材料製成。這種材料在受到機械 應力，發生機械形變時，會發生極化，同時在極化方向產生 電場，這種特性稱為壓電效應。反之，如果在壓電材料上加 交變電場，材料會發生機械形變，這被稱為逆壓電效應。聲 速測量儀中換能器 S1 作為聲波的發射器是利用了壓電材料 的逆壓電效應，壓電陶瓷環片在交變電壓作用下，發生縱向 機械振動， 在空氣中激發超聲波， 把電信號轉變成了聲信號。 換能器 S2 作為聲波的接收器是利用了壓電材料的壓電效應， 空氣的振動使壓電陶瓷環片發生機械形變，從而產生電場， 把聲信號轉變成了電信號。 【分析討論題】 1. 為什麼接收器位於波節處， 晶體管電壓表顯示的電壓值是 最大值？ 答：兩超聲換能器間的合成波可近似看成是駐波。其駐波方 程為 A（x）為合成後各點的振幅。當聲波在媒質中傳播時，媒質 中的壓強也隨著時間和位置發生變化， 所以也常用聲壓 P 描 述駐波。 聲波為疏密波， 有聲波傳播的媒質在壓縮或膨脹時， 來不及和外界交換熱量，可近似看作是絕熱過程。氣體做絕 熱膨脹，則壓強減小；做絕熱壓縮，則壓強增大。媒質體元 的位移最大處為波腹，此處可看作既未壓縮也未膨脹，則聲 壓為零，媒質體元位移為零處為波節，此處壓縮形變最大， 則聲壓最大。由此可知，聲波在媒質中傳播形成駐波時，聲 壓和位移的相位差為 。令 P（x）為駐波的聲壓振幅，駐波 的聲壓表達式為 波節處聲壓最大，轉換成電信號電壓最大。所以接收器位於 波節處，晶體管電壓表顯示的電壓值是最大值。 2. 用逐差法處理數據的優點是什麼？ 答：逐差法是物理實驗中處理數據的一種常用方法，是對等 間隔變化的被測物理量的數據，進行逐項或隔項相減，來獲 得實驗結果的數據處理方法。逐差法進行數據處理有很多優 點，可以驗證函數的表達形式，也可以充分利用所測數據， 具有對數據取平均的效果，起到減小隨機誤差的作用。本實 驗用隔項逐差法處理數據，減小了測量的隨機誤差 實驗十三 示波器的使用 【預習思考題】 1.什麼是同步？ 用 Y 軸信號頻率去控制掃描發生器的頻率， 使信號頻率准確 地等於掃描頻率或成整數倍， 該電路的控製作用， 稱為同步。 2.在觀察李薩如圖形時，能否用示波器的「同步」將其穩定下 來？如果不能，那是為什麼？ 不能，因為觀察李薩如圖形時工作在 X-Y 方式下，內部鋸齒 波掃描信號被切斷，兩路信號都是從外部輸入，而示波器的 「同步」是調節內部鋸齒波掃描信號的， 所以「同步」對李薩如圖 形沒有影響。 3.如果被觀測的圖形不穩定， 出現向左移或向右移的原因是 什麼？如何使之穩定？ 由波形顯示原理知：原因是其掃描電壓的周期與被測信號的 周期不相等或不成整數倍，以致每次掃描開始時波形曲線上 的起點均不一樣所造成的。要想使顯示屏上的圖形穩定，必 須使掃描電壓的周期與被測信號的周期之間滿足 Tx/Ty=n n （ ＝1，2，3，…），n 是屏上顯示完整波形的個數。 分析討論題 1．熒光屏上無光點出現，有哪些可能的原因？怎樣調節才 能使光點出現？ 可能的原因有：電源沒有打開、亮度太小或沒有、光點的位 置偏離了顯示屏。首先檢查電源開關是否打開，（看電源指 示燈是否亮） 然後將亮度旋鈕調至較大， （順時針方向調節） 將X軸、Y軸輸入端接地，調節水平位移和豎直位移，直至 亮點出現在顯示屏上。 2.若被測信號幅度太大（在不引起儀器損壞的前提下），則 在示波器上看到什麼圖形?要想完整地顯示圖形，應如何調 節？ 若被測信號幅度太大時看到的是不完整的波形。要想完整地 顯示圖形， 應將示波器的 VOlTS/DIV 垂直輸入靈敏度選擇開 關根據被測信號的電壓幅度，選擇適當的檔級以利觀察， 3． 示波器能否用來測量直流電壓？如果能測， 應如何進行？ 能。要測量直流電壓，所用示波器的 Y 通道應採用直流耦合 方式（如果示波器的下限頻率不是 0，則不能用於測量直流 電壓）。進行測量前，必須校準示波器的 Y 軸靈敏度，並將 其微調旋鈕旋至「校準」位置。 測量方法：將垂直輸入耦合選擇開關置於「⊥」，採用自動觸 發掃描，使熒光屏上顯示一條掃描基線，然後根據被測電壓 極性，調節垂直位移旋鈕，使掃描基線處於某特定基準位置 （作0V 電壓線）；將輸入耦合選擇開關置於「DC」位置；將 被測信號經衰減探頭（或直接）接入示波器 Y 軸輸入端，然 後再調節 Y 軸靈敏度（V/cm）開關，使掃描線有較大的偏移 量。設熒光屏顯示直流電壓的坐標刻度為 H（cm），儀器的 Y 軸靈敏度所指檔級為 SY(V/cm)，Y 軸探頭衰減系數 K，則 被測直流電壓值為 UX=H(cm)· SY(V/cm)· K。 

Ⅳ 中南大學物理院一零級吳旭康是不是混蛋

有時候不是

Ⅳ 我是中南大學物理學院的新生，怎麼留學美國

1、可以有兩種方法：
1）、讀完1年或兩年，以轉學分學生的身份去讀本科的後兩年，取得美國大學的Bachleor Degree；
2）、讀完四年以後去申請研究生,讀完兩年以後取得美國的Master Drgree。
2、選擇去讀本科的，需要考出至少80以上的TOEFL以及在中國取得不少於30個學分的課程；
3、如果准備去讀研究生，那麼應該在前三年取得至少3.0以上的GPA，同時還應該考出不低於90的TOEFL以及不低於300的GRE成績。
4、至於具體怎麼辦，如果自己有能力DIY當然很好。然而，最好的方法還是請專業的留學機構幫助你。

Ⅵ 誰有中南大學物理實驗報告答案啊答案可以找到嗎

我有，你是啥專業的
佳美有賣的

Ⅶ 中南大學物理實驗CCD預習題目，我預習冊上沒有，有答案最好了！謝謝

1，解析
CCD在機械裝備電子製造業領域的應用實例
CCD成像測量檢測設計
基於CCD成像技術測量設計
CCD成像測量檢測設計
CCD共面測量檢測設備設計
全自動CCD測量檢測設備設計
CCD平面度測量檢測設備設計
自動影像測量檢測設備設計
半自動CCD測量檢測設備設計
半自動CCD測量檢測設備設計
工業零件測量與檢測系統設計
高速線陣檢測系統設計
高精度系統檢測設備設計
大幅面、快速的線掃描檢測設計
高難度面陣檢測設計
零部件測量檢測設備設計
快速自動接觸檢測工具設計
非接觸數字化測量檢測設備設計
自動化的工藝檢測工具設計
快速自動化測量檢測設備設計
CCD成像測量設備設計
基於CCD視覺技術的復雜形面焊接件檢查儀器設計
基於CCD視覺技術的沖壓件模具檢查儀器設計
基於CCD視覺技術的工件幾何尺寸的檢查儀器設計

2。解析
利用線陣CCD進行非接觸測量物體尺寸的基本原理
線陣CCD的輸出信號包含了CCD各個像元所接收光強度的分布和像元位置的信息，使它在物體尺寸和位置檢測中顯示出十分重要的應用價值。
CCD輸出信號的二值化處理常用於物體外形尺寸、物體位置、物體震動（振動）等的測量。如圖所示為測量物體外形尺寸（例如棒材的直徑D）的原理圖。將被測物體A置於成像物鏡的物方視場中，將線陣CCD像敏面恰好安裝在成像物鏡的最佳像面位置上。
當被均勻照明的被測物體A通過成像物鏡成像到CCD的像敏面上時，被測物體像黑白分明的光強分布使得相應像敏單元上存儲載荷了被測物尺寸信息的電荷包，通過CCD及其驅動器將載有尺寸信息的電荷包轉換為如圖3-1右側所示的時序電壓信號（輸出波形）。根據輸出波形，可以測得物體A 在像方的尺寸 ，再根據成像物鏡的物像關系，找出光學成像系統的放大倍率β，便可以用下面公式計算出物體A的實際尺寸D
D=D′/ β
顯然，只要求出 ，就不難測出物體A的實際尺寸D。
線陣CCD的輸出信號UO隨光強的變化關系為線形的，因此，可用UO模擬光強分布。採用二值化處理方法將物體邊界信息（圖中的N1與N2）檢測出來是簡單快捷的方法。有了物體邊界信息便可以進行上述測量工作。