大學物理實驗教程總結

大學物理實驗教程總結

一、PN結

1、在恆流供電條件下，PN結的Vf對T的依賴關係主要取決於線性項V1，即正向壓降幾乎隨溫度下降而線性下降，這就是PN結測溫的根據。

2、寬帶材料的ＰＮ結，其高溫端的線性區寬，而材料雜質電離能小的ＰＮ結，則低溫端的線性區寬。

3、ＰＮ結溫度傳感器的普遍規律：Vf-T的線性度在高溫端優於低溫端。

二、Frank-Hertz實驗

1、使原子從低能級向高能級躍遷：一定頻率的光子照射，具有一定能量的電子與原子碰撞。

2、原子與電子的碰撞是在Frank-Hertz管內進行的。

3、Oo段電壓是Frank-Hertz管的陰極K與柵極G之間由於存在電位差而出現的。

4、用充汞管做F-H實驗爲何要開爐加熱？

使液體汞變成氣體汞，相當於改變蒸汽壓，使管中充滿氣體原子，達到實驗要求

5、第一個峯的位置爲何與第一激發電位有偏差？

這是由於熱電子溢出金屬表面或者被電極吸收，需要克服一定的接觸電勢，其來源就是金 屬的溢出功，所以第一峯的位置會有偏差，但是兩個峯對應的電勢差就不會有這個偏差。

6、曲線週期變化與能級的關係，如果出現差異，可能的原因？

電子與原子發生非彈性碰撞時能量的轉移是量子化的。

7、爲什麼V-I曲線中各谷點電流隨V增大而增大?

隨着柵極電壓V增加，電子能量也隨之增加，在與汞原子發生碰撞後，一部分能量交給汞原子，還留下的一部分能量足夠克服反向拒斥電場而達到板極，這時板極電流又開始上升。

三、測量Ｆｅ－Ｃｒ－Ａｌ絲的電阻率

１、低電阻測量方法？

電橋法，或者電流電壓（伏安）法。【大電流，測電壓】

本實驗採用伏安法。透過小電阻Rx與標準電阻串聯，根據串聯電路流過的電流相等計算Ｒ。

２、如何考慮接觸電阻與接線電阻在實驗中的影響？

採用高輸入阻抗的電壓表測量電壓。

３、什麼是誤差等分配原則？

各直接測量量所對應的誤差分析向儘量相等，而間接寫亮亮對應的誤差和合成項又滿足精度的要求。（有時需要根據具體情況，對按等誤差分配的.誤差進行調整，對測量中難以保證的誤差因素應適當擴大允許的誤差值，反之則儘可能的縮小允許的誤差值。）

４、爲什麼不用普通的萬用表直接測量電阻的阻值？

萬用表精度不夠。

５、測電阻率時，導線的粗細、長短對實驗結果有誤影響？

理論來講，導線的電阻率是其本身特性，粗細、長短並不會影響。但是在實驗過程中，對直徑的測量易產生誤差，導線越細（直徑越小），產生的誤差就越大，所以實驗一般選用直接稍大的裸導線。

四、力學量和熱血量傳感器

１、傳感器由敏感元件和傳感元件組成。

２、渦流傳感器的標定曲線受哪些因素影響？

待測表面的材料特性，感應頭磁芯截面直徑與與感應頭與待測表面的距離。,

３、爲什麼在應用應變片傳感器經常採用半橋或全橋形式?

應變片是一種本身電阻隨應力變化而改變的傳感器。幾乎所有的應變片，其靈敏度都比較低，利用橋式電路（全橋）可以成倍提高其靈敏度，並使輸入和輸出呈線性關係。利用橋式電路檢測應變片的變化，還具有透過的電流極低，應變片自身發熱低的優點。

４、渦流傳感器可以區分鐵磁材料與非鐵磁材料，但不能區分不同電導率的非鐵磁材料。（自我認知）

５、透過旋轉測微計來確定傳感器與渦流片的間距。

五、高溫超導電性的測量

１、超導體有兩個基本特性：零電阻效應和完全抗磁性。

２、金屬的電阻主要由兩部分組成：一部分是由電子受到晶格散射而出現的電阻Ｒｉ，另一部分是由於雜質對電子的散射造成的電阻Ｒｒ．

３、在一定溫度範圍內，導體的電阻隨溫度升高成線性上升；半導體的電阻隨溫度變化叫複雜；當大於起始轉變溫度時，超導體的電阻隨溫度上升，在小於起始轉變溫度時，電阻迅速下降，降至某一溫度，電阻變爲０.

４、採用四引線法可以有效地避免接觸電阻和引線電阻對測量的影響。 四線制測量可以消除在傳感器導線中由於激勵電流引起的電壓降（也就是由於線阻導致的壓降），這個壓降在測溫當中會干擾測量結果，加入線阻產生的熱量。

六、棱鏡分光儀

１、最小偏向角δｍｉｎ：入射方向和出射方向處於三棱鏡的對稱位置上

２、棱鏡的折射率隨波長的增大而增大。

３、調整三棱鏡反射面使其垂直於望遠鏡光軸時，可以選用半調法。平臺螺絲和望遠鏡螺絲各調一半。

七、光的干涉－分振幅干涉

１、爲什麼用半透膜而不用普通玻璃板與待測薄膜構成空氣劈尖？

本實驗採用的鈉光燈所提供的鈉光雙線經普通玻璃與薄膜樣品干涉後，干涉效果較差，需經半透膜板，而後方可形成明顯的條紋。

２、你認爲在本實驗中採用干涉法測量薄膜的膜厚時可能存在什麼問題？如何改進？

首先，干涉條紋與移動條紋位置讀數不精確，導致b與a的值不準確；其次，薄膜板與半透膜板之間的灰塵顆粒對膜厚的測量也有較大影響；最後，薄膜嚴重的劃傷對膜厚的測量有很大的影響。

３、透過實驗觀察，敘述普通空氣劈尖產生的干涉條紋同本實驗薄膜測量的空氣劈尖產生的干涉條紋有什麼不同，其原因是什麼？

由於薄膜板上只是部分塗了部分薄膜，所得的干涉條紋中間有轉折處，而普通空氣劈尖由於光程差直線分佈，沒有轉折處。