发布时间 : 星期日 文章大学物理实验指导书(电子版)更新完毕开始阅读e3824fd915791711cc7931b765ce050877327531
三.步骤
(1)用牛顿环侧曲率半径
1.打开钠光灯开关，让其点燃。
2.将调整好的牛顿环装置放在读数显微镜物台上，在牛顿环装置的上方放一平玻片。 3.把读数显微镜面对光源，调节玻片与水平成45度角，让光线入射到玻片上，垂直反射到牛顿环后再射回，透过玻片进入显微镜内。
4.眼睛对准显微镜，观察牛顿环，先调玻片是在显微镜中看到黄光，再调显微镜焦距及牛顿环位置，直到看到清晰的干涉条纹。
5.调节显微镜的十字叉丝，使目镜中一条叉丝平行于显微镜主光轴，另一叉丝与牛顿环相切。
6.调节显微镜测微鼓轮，从牛顿环干涉条纹中心向左侧数31圈暗条纹，然后返回到30圈，记录读数。根据表格计算30,25,…,5圈的直径。
7.用逐差法计算透镜曲率半径。 (2)用劈尖测细丝直径
1.将劈尖置于读数显微镜载物台上，使显微镜对劈尖表面聚焦，以看到清晰的干涉条纹。
2.先测出单位长度内的干涉条纹级数n0。 3.劈尖有两个黑框，两个黑框间距离是L，求出细丝直径e
四.参考数据 圈数 左侧（毫米） 右侧（毫米） 直径d（厘米） 30 30.283 19.770 10.513 25 29.823 20.332 9.491 20 29.365 20.695 8.670 15 28.802 21.250 7.552 10 28.151 21.903 6.248 5 27.336 23.730 3.606 m-n dm+dn dm-dn (dm?dn)(dm?dn)R?（m） （mm） （mm） 4(m?n)?30-15 18.065 2.961 25-10 15.739 3.243 20-5 12.276 5.064 R=0.1571（米） 劈尖测细丝直径：
l1?26.472mm l2?25.995mm l3?25.482mm
0.1513 0.1444 0.1757 l11?21.600mm l12?21.082mm l13?20.545mm
五.注意事项
1、拿取透镜和平玻片时，应拿其侧边，不可用手去抚摸光学玻璃的表面，如表面不洁，应用擦镜纸擦拭。
2、测量时使用读数显微镜的测微螺旋，只能向一个方向旋动，不能在中途进进退退。 3、将显微镜对准牛顿环聚焦，先把镜筒下降至最低处（不要碰到玻璃），然后再用眼睛在镜筒里观察，同时调节镜筒逐渐向上，调到清晰的条纹为止。
4、调节玻璃片与水平成45度夹角，这时可在镜筒看到很明晰的干涉条纹。
实验十二 用光栅测定水银灯光谱的波长
一.目的
光绕过单缝第一类障碍物而弯曲的现象称为光的绕射。光的绕射是光的波动性的一种表现。
光栅是用以形成光谱的分光元件，但比其他分光元件如三棱镜，具有很多优点： 1、 谱线均匀；
2、 条纹清晰，分辨本领大；
3、 不仅适用于可见光波，而且适用于红外、紫外光波。
通过本实验让学生学会测定光波的一种方法并掌握分光计的使用。 二.原理
光栅光谱是匀排光谱。当一束单色平行光垂直入射到绕射光栅时，如在光栅后面放一透镜，则在通经焦面上出现一系列相隔一定距离的明亮条纹，它们对于中央明纹来说左右对称，其某一级条纹，对应的绕射角Φk与λ入射光波的波长有下列关系：
dsin?k?K? 式中：d=a+b是光栅常数
k=0、1、2……绕射条纹的级数 Φk是第R级条纹的绕射角
三.参考数据
1（厘米） 3000'中央明纹位置127?20 光栅常数a?b?级 谱 该级明纹位置 数 线 右 左 K Ⅰ 黄 绿 紫 Ⅱ 黄 绿 紫 III 黄 绿 紫 134°50′ 136°08′ 137°09′ 142°12′ 146°08′ 148°01′ 150°08′ 156°38′ 158°30′ 119°40′ 117°46′ 117°05′ 112°08′ 108°02′ 107°04′ 105°01′ 097°26′ 098°34′ Φk 右 7°30′ 8°48′ 9°49′ 14°52′ 18°58′ 20°41′ 22°48′ 29°18′ 31°10′ 左 7°40′ 9°34′ 10°15′ 15°9′ 19°48′ 20°16′ 22°99′ 29°54′ 31°46′ Φk 平均值 7°35′ 9°11′ 10°2′ 15°2′ 19°3′ 20°29′ 22°34′ 29°36′ 31°28′ ??(a?b)sin?k K?（A） 4264 5277 5907 4369 5508 5780 4223 5447 576 ?紫?4285A? E紫?2% ?绿?5410A? E绿?1% ?黄?5817A? E紫?1%
四．注意事项
1、严禁用手摸光栅，以免弄脏或损坏光学仪器。
2、水银灯的紫外光较强，不可直看，以免灼伤眼睛。 3、必须先熟悉分光计的使用和调节。
实验十三 旋转液体物体特性测量
一.实验目的
1.研究旋转液体表面形状，并由此求出重力加速度； 2.将旋转液体作为光学系统。研究其城乡情况； 3.测定物体的折射率。
二.实验原理
当一个盛有液体的圆柱形容器绕其中心轴对称匀速转动，当转速不同时，液体的表面将成为不同的抛物面，如图13-1所示。
当容器转动平衡时，液体上表面形成一个稳定形状的抛物面，考虑位于液面上的一个质元，当处于平衡位置时，如图13-1所示。此时，该点P(x,y)的切向与水平面满足
dy?2x? tg?? （13-1） dxg由此得： y?y0?这是一个抛物线方程。y?y0??2x22g （13-2）
其顶点在V(0,y0)处，焦点在F(0,y0??2x22gg) 22?处。可以设想，在液体旋转中，液体上表面总有一点与液体静止高度h0等高，这一位置有这样的物理特性：
h0?y0?R2?2x22gR （13-3）
同时，在液体旋转中，其液体总体积保持不变。所以：
?Rh0??y(2?xdx)?2??(y0?00?2x22g)xdx （13-4）
得： y0?h0??2R24g （13-5）
由（13-3）与（13-5）式，求得y?h0时：x?x0?R/2，也就是说，在x0处，不论液体转速多大，在稳定情况下：
y(x0)?h0,x0?R/2 （13-6） 这一位置与转速无关。 三.实验步骤
1.用米尺测量容器内壁直径2R和静止液体的高度h0各五次。 2.在光源与容器间插入屏幕，用米尺测量转台与屏幕的距离H五次。
3.调整激光笔，使激光束垂直向下，通过透明屏幕，射在离容器中心距离为x0?R/2 处的液体表面处。在屏上读出反射光点与激光入射光点的距离x，入射角为?，反射角也为?。因而入射光与反射光的夹角为2?。所以：
'x' tg(2?)? （13-7）
H?h02?)，测量不同光电时的反射光 4.缓慢转动电压调节旋钮，改变转盘转动频率?(??T'点位置x。计算?，填入表中。
2 5.以tg???作图求斜率计算重力加速度g，计算相对不确定度E。
四.参考数据 表1
1 10.98 3.28 14.00 2 10.99 3.28 14.00 3 10.98 3.30 14.00 4 10.98 3.28 13.99 5 10.99 3.28 14.00 平均值 10.99 3.28 14.00 2R(cm) h0(cm) H(cm) 表2 电压（V） 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 20T(s) 22.01 16.10 15.80 14.00 12.55 11.32
?2(s?2) 21.66 35.17 42.32 63.47 80.30 100.20 x'(cm) 2.32 2.98 3.84 4.90 6.00 7.40 tg2? 0.21 0.31 0.37 0.55 0.78 0.93 ?（度） 6.01 9.28 11.47 15.20 20.28 23.40 tg? 0.11 0.16 0.18 0.22 0.31 0.38 g理论?9.794m/sE?2%2
五.注意事项
1.不要直视激光束，也不要直视经液体镜面反射后的激光束。 2.用气泡水平仪将屏幕调整至水平位置。
3.在整个实验过程中，将在屏幕上看到几个光斑，它们分别对应于空气、液体、屏幕和杯子之间的折射和反射而形成的不同光路，注意鉴别测量对象是实验所需的重点。
4.必须逐渐的改变转动角度，并在测量前等待足够的时间以确保液体处于平衡状态。