大学物理演示实验报吿

-------力热振动波动光与电磁近代 在物理学导论课程学习过程中，老师用非常简练的语言，形象有趣的方式为我们展示了物理学的奇妙之处。我认为物理实验非常有意思，通过实验，加深了我对一些物理知识的进一步了解，也使得自己感受到了物理学对整个人类社会进步所做出的巨大贡献，所以物理实验课的意义重大。 在力热振动波动光演示实验课上，老师为我们演示了傅科摆，蛇形摆，弹性碰撞球、横波纵波传播、茹科夫斯基转椅等等各具特色的实验。其中最让我印象深刻的实验当属傅科摆与茹科夫斯基转椅。在电磁近代演示实验中，老师为我们演示了法拉第笼 、雅各布天梯、高压带电作业、红外立体电视、偏振光等等实验。其中给我最感兴趣的是磁悬浮列车与法拉第笼的实验。

傅科摆实验被誉为“最美丽的十大实验之一”。它是法国物理学家傅科于1851年发明，用于证明地球时刻在自西向东自转。实验仪器并不复杂，用未经扭曲过的尼龙钓鱼线，悬挂摆锤，在摆锤底部装有指针。当摆静止时，在它下面的地面上，固定一张白卡片纸，上面画一条参考线。把摆锤沿参考线的方向拉开，然后让它往返摆动。几小时后，摆动平面就偏离了原来画的参考线．这是在摆锤下面的地面随着地球旋转产生的现象。老师的讲解详细到位，让我在惊叹物理世界深奥的同时，也掌握了有趣的物理知识。

在这次的力热振动波动光中相关实验中， 我还了解到角动量守恒这一定律。 当时自己坐在可绕竖直转轴自由旋转的茹可夫斯基转椅上，双手各握一个哑铃，两臂平伸。使转椅转动起来，然后收缩双臂，可看到明显感觉到自己和椅子的转速显著加大。两臂再度平伸，转速减慢。在我自己亲身体会后，真正理解了角动量守恒，这是在课堂中无法达到的效果。

除了力学演示实验外，我还观看了光学演示实验，光怪陆离的光学现象让我了解这个世界的丰富多彩。在振动实验中，我动手操作了导线弦驻波实验，巩固了高中物理知识之外，也在本次的演示实验课中，学到了很多在平时的学习中学习不到的东西。

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反射光学显微镜的原理及应用

这一次我们的物理演示实验的内容是光学，刚一踏进光学演示实验室，我就一下子被各种各样的实验仪器以及那些奇妙的实验现象所吸引。因为是光学实验，屋子比较昏暗，这更增加了实验带给我们的神秘感。首先，老师用一个很简单的小道具为我们上演了一出硬币消失的小魔术，让我们顿时起了很大兴趣，这种教学手段有很好的诱导效果。然后老师为我们逐一讲述了各个演示实验的实验原理以及仪器的使用方法。每当其妙的光学现象出现的那一刻，我都会享受到科学世界带给我的乐趣。

给我留下比较深刻印象的的是反射光学显微镜。课后我又对这种仪器进行了较为深入的探究，对它的原理和应用有了比较清楚的认识。

【工作原理】

反射光学显微镜又可称为体视显微镜、实体显微镜或操作和解剖显微镜。是一种具有正像立体感的目视仪器。其光学结构原理是由一个共用的初级物镜，对物体成像后的两个光束被两组中间物镜亦称变焦镜分开，并组成一定的角度称为体视角一般为12度--15度，再经各自的目镜成像，它的倍率变化是由改变中间镜组之间的距离而获得，利用双通道光路，双目镜筒中的左右两光束不是平行，而是具有一定的夹角，为左右两眼提供一个具有立体感的图像。

它实质上是两个单镜筒显微镜并列放置，两个镜筒的光轴构成相当于人们用双目观察一个物体时所形成的视角，以此形成三维空间的立体视觉图像。

它的成像特点为：视场直径大、焦深大这样便于观察被检测物体的全部层面；虽然放大率不如常规显微镜，但其工作距离很长；像是直立的，便于实际操作，这是由于在目镜下方的棱镜把象倒转过来的缘故。

【使用方法】

体视显微镜在使用前需要进行调校，调校主要有：调焦，视度调节，瞳距调节和灯泡更换几个步骤。下面分别进行说明。

调焦：将工作台板放入底座上的台板安装孔内。观察透明标本时，选用毛玻璃台板；观察不透明标本时，选用黑白台板。然后松开调焦滑座上的紧固螺钉，调节镜体的高度，使其与所选用的物镜放大倍数大体一致的工作距离。调好后，须锁紧紧固螺钉。调焦时，建议选用平面物体，如印有字符的平整纸张、直尺、三角板等。

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大学物理演示实验报告

院系名称： 勘察与测绘学院

专业班级：

姓 名：

学 号：

辉光盘

【实验目的】：

观察平板晶体中的高压辉光放电现象。

【实验仪器】：大型闪电盘演示仪

【实验原理闪电盘是在两层玻璃盘中密封了

涂有荧光材料的玻璃珠，玻璃珠 充有稀薄的

惰性气体（如氩气等）。控制器中有一块振荡

电路板，通过电源变换器，将12V低压直流

电转变为高压高频电压加在电极上。

通电后，振荡电路产生高频电压电场，

由于稀薄气体受到高频电场的电离作用二产

生紫外辐射，玻璃珠上的荧光材料受到紫外

辐射激发出可见光，其颜色由玻璃珠上涂敷

的荧光材料决定。由于电极上电压很高，故

所发生的光是一些辐射状的辉光，绚丽多彩，光芒四射，在黑暗中非常好看。

【实验步骤】：

1. 将闪电盘后控制器上的电位器调节到最小；

2. 插上220V电源，打开开关；

3. 调高电位器，观察闪电盘上图像变化，当电压超过一定域值后，盘上出现闪光；

4. 用手触摸玻璃表面，观察闪光随手指移动变化；

5. 缓慢调低电位器到闪光恰好消失，对闪电盘拍手或说话，观察辉光岁声音的变化。

【注意事项】：

1. 闪电盘为玻璃质地，注意轻拿轻放；

2. 移动闪电盘时请勿在控制器上用力，避免控制器与盘面连接断裂；

3. 闪电盘不可悬空吊挂。

辉光球

【实验目的】

观察辉光放电现象，了解电场、电离、击穿及发光等概念。

【实验步骤】

1．将辉光球底座上的电位器调节到最小；

2．插上220V电源，并打开开关；

3. 调节电位器，观察辉光球的玻璃球壳内，电压超过一定域值后中心处电极之间随机产生数道辉光；

4.用手触摸玻璃球壳，观察到辉光随手指移动变化；

5.缓慢调低电位器到辉光恰好消失，对辉光球拍手或说话，观察辉光随声音的变化。

【注意事项】

1.辉光球要轻拿轻放；

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1.超导磁悬浮

操作方法

1.首先将小车下面垫上一 8mm 左右的硬纸板放在磁性导轨上。要让再将液氮倒入小车容器中 , 大约过三分钟，撤下硬纸板。
2.小车悬浮在空中 , 给其一个驱动力 , 机车就会沿着磁性导轨运动。
3.打开驱动力的开关（可变向） , 让机车每圈的运动都受到一个驱动力的作用 , 这样可是机车持续的运动下去。

注意事项： 1.液氮的温度是零下近 200 摄氏度 ，操作者及观看者要注意不要触及液氮，操作时一定要带手套，使用镊子。
 2.超导块的冷却要均匀，全面，最好全部浸入液氮中，否则机车的运动将会不稳定。

原理提示 ：超导体的磁性与导体不同， 进入超导态后置于外磁场中时， 它内部产生磁化强度与外磁场完全抵消，磁力线完全被排斥在超导体外面，从而内部的磁感应强度为零，这就是 超导体的完全抗磁性，即迈斯纳效应。完全抗磁性会产生磁悬浮现象。实验中， 当超导块经冷却达到超导态后靠近磁性导轨时，磁力线进入超导体表面并形成很大的磁通密度梯度，感应出高临界电流，从而超导块对轨道产生排斥，排斥力克服超导体重力使其悬浮。磁性导轨用铷铁硼磁块铺设在钢板上制成，两边 N 型轨道起磁约束作用，保证超导块在轨道上运动。

2.光栅透视系统

操作方法

打开灯光电源，把观察镜对准灯源中心，透过观察镜观察不同光源的光谱。

注意事项

不要频繁的开关灯源，因灯管的寿命和开灯的次数有关。

原理提示

根据光栅方程 ，如果是复色光入射，则由于各成分色光的 不同。除中央零级条纹外，各成分色光的其它同级明条纹将在不同的衍射角出现。 同级的不同颜色的明条纹将按波长顺序排列成光栅光谱，这就是光栅的分光作用。如果入射复色光中只包含若干个波长成分，则光栅光谱由若干条不同颜色的细亮谱线组成。本实验中使用介质膜光栅，很好的观察了氦、汞及白光的光谱 。

3.光学幻影

原理提示

凹面镜成虚像的原理，观察者所看到的图像是在仪器的后部凹面镜中所成的虚像，因在凹面镜的前方焦点上有一个倒悬的可以转动的物体，观察者看到的图像就是这个物体的虚像。

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光学部分

注意事项................................................................................................................................................ 2

光学仪器、光学元件的保养和维护.......................................................................................................... 2

透镜参数的测量实验............................................................................................................................... 3

分光计.................................................................................................................................................... 4

小型棱镜摄谱仪...................................................................................................................................... 4

电弧火花发生器...................................................................................................................................... 6

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经过这一学期的的学习，让我收获多多。但在这中间，我也发现了我存在的很多不足。我的动手能力还不够强，当有些实验需要很强的动手能力时我还不能从容应对；我的探索方式还有待改善，当面对一些复杂的实验时我还不能很快很好的完成；我的数据处理能力还得提高，当眼前摆着一大堆复杂数据时我处理的方式及能力还不足，不能用最佳的处理手段使实验误差减小到最小程度。

实验物理和理论物理是物理学的两大组成部分，其发展共同形成整个物理学史的前进足迹，二者相互促进、共同发展。当实验物理中有新的发现、出现新的结果时，就会激励和促进理论物理研究出现新的模型、理论，使人类对自然规律的探索向广深推进。大学物理演示实验更是激发了同学们的试验兴趣和热情，通过奇妙的物理实验增进我们的理论学习！在演示实验课上，一些奇妙的实验引起了同学们的极大兴趣，如：锥上滚，人高压带电却安然无恙，人在转盘上伸开手臂转速减慢等。

（—）锥体上滚实验.

 操作：将锥体滑滚移到导轨较低的一端，再放开双手，锥体将会自动上滚。说明：这个实验是由一个锥体和两根互成角度同时又与水平面成一定角度的导轨组成的，因此，从表面上看，物体是由低向高运动，但这其中锥体的形状以及导轨高低不等给人造成了一种错觉，实际上锥体的重心自始至终还是在下降。原理：物体在重力场中因受到重力和地球引力的作用而会自然降低重心位置。

（二）大型高压静电

由于静电具有沿尖端放电和同性相斥的特性，头发就竖起来了。而参与者站在绝缘台上，始终处于等电位状态，所以参与者不会触电。 由高压静电电源200kv、操作显示盘和静电感应器组成。演示高压带电作业，用以说明静电学中电位差和等电位的概念及在工业生产中的应用实例。实验时导体球上虽然加有高压，但由于实验者站在绝缘台上，不形成回路，大量电荷聚集在导体球及人体的表面，而人体毛发的尖端由于曲率很大，电荷密度很高，同种电荷之间相互排斥，是的实验者的头发飞起来，同时身上也会有汗毛立起的感觉。

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 大学物理演示实验

报告

计算机科学学院

软件工程11级02班

王林庆 （41109050210）

2012.12.12

实验一  激光琴

【实验目的】

通过琴声来演示光电效应

【实验仪器】

【实验原理】

在展品上端的钢管里,分别放置了数个"摸拟激光头",由它向下发射出数个激光光点,让其直射在下端的接收头上。当接收头内的光敏二极管在接收到光的照射后,其内电阻会发生变化,从而控制了接收扳的开通与关闭,通过接收扳的不同状态控制继电器的不同动作,从而操纵了电子琴的发声与否。操作每个不同的音管的光电系统,就会让电子琴发出不同的音调了。

落地式激光琴是一种没有琴弦的琴，代替琴弦的是一束束激光光束。当你用手去遮挡光束时，激光琴会发出相应音符的声音，如弹奏不同琴键而发出不同音符的声音一样，十分有趣，引人入胜。

在自然界，有些物质一经光照射，其内部的原子就会释放出电子，使物体的导电性增加。原来电阻很大的材料，在光照下，电阻就会变得很小，这种现象叫做光电效应。用这种材料可以制成光敏元件，对电路进行光控。利用光学控制原理制作的激光琴，使得演奏者无需用手接触琴身就可演奏。演奏者用手遮住一束光，无弦琴就会发出声音，相当于拨动一根琴弦。经过不停地对光控制，可以“演奏”出不同的音阶和乐曲，同时可以按琴柱上的音乐选择按钮，改变无弦激光琴的音色。

【实验操作】

1、插上电源，打开电源开关将有红外光束从下射向上方。
　　2、通过音节控制台可以调整音节的高低。（从左到右依次增高）
　　3、用手遮住红外光束将会发出相应的音符声。（最后两个为控制    

   键，红光为停止键，蓝光为自动播放键。）

               

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