科技大学工科物理实验下.docx

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科技大学工科物理实验下

文档编制序号：

[KK8UY-LL9IO69-TTO6M3-MTOL89-FTT688]

科技大学工科物理实验下

全息照相

1、画出全息照相光路图

P140图

2、全息照相的影响因素

a、系统的稳定性及实验环境是否符合要求

b、参考光与物光的光程差

c、参考光与物光的夹角（30-50）为宜

d、参考光与物光的光强比（3:

1-5:

1）为宜

e、底片的安放

f、曝光与显影时间的控制（显影1-2分颜色变，定影2-4分，水洗2-3分）

3、全息照相和普通照相的区别

P138

普通照相是用几何光写的方法记录物体上各点的发光强度分布，得到的是二维平面像，像上各点的照度与物体上各点的发光强度一一对应。

而全息照相的记录对象是整个物体发出的光波，借助于参考光用干涉的方法记录这个物光波的振幅和位相分布，即记录下物光波与参考光波相干后的全部信息。

4、全息照相与普通照相的本质区别

答：

全息照相和常规照相之不同在于，常规照相只是记录了被摄物体表面光线强弱的变化，即只记录了光的振幅；而全息照相则记录了光波的全部信息，除振幅外，还记录了光波的相位。

这样就把空间物体光波场的全部信息都贮存记录了下来。

然后利用全息照片对特定波长单色照明光的衍射，把原空间景象显现出来。

5、全息照相实验失败率很高，怎样改进

调节物光束与参考光束由分光板至感光板的光程大致相等，用透镜将物光束扩展到整个被摄物都受到均匀的光照，物光束与参考光束的夹角应为30到50度，调整参考光束与物光束的光强比，关闭室内照明灯减少其他光的干扰，控制曝光时间。

6、做全息照相时，能否用一张底片记录两个物体的像

7、全息照相中物象光和参考光的夹角小于多少度

照在感光板上的物光束和参考光束的夹角在30°~40°为宜

8、全息照相的特点

8、全息照相原理

9、全息照相利用光的干涉，将物体的（振幅）和（相位）特性以（干涉条纹）形式表现出来。

10、影响全息照相成败的条件

11、扩光束的作用是什么分光束分得的光，光强较大的是物光还是参考光，为什么

12、全息扩光镜的作用（两个分别写）

13、全息照相中的感光片是否有正反面？

有正反面，有感光乳胶的面为正面。

传感器

1、传感器的定义

传感器是一种能把特定的被测量信息（包括物理量、化学量、生物学量等）按一定规律转换成某种可用信号输出的器件或装置。

2、传感器通常由哪两部分组成各部分的作用是什么

传感器通常由敏感元件和传感元件组成。

敏感元件直接感受被测非电量，并按一定规律将被测量转换成其他量（一般仍为非电量）。

传感元件又称变换器，它将敏感元件输出的非电量直接转换成所需信号（一般为电参量）。

（组成图见P231图）

3、在节的的实验中，为什么需要分段处理实验数据（涡流传感器实验）

5、力学量和热学量传感器

①用到的温度传感器有哪3种

热电偶，PN结，热敏电阻（类似题：

温度传感器有哪几种（热电偶，PN结，热敏电阻））

热电偶传感器是利用导体的热电效应工作的。

PN结温度传感器是利用PN结的伏安特性与温度之间的关系制成的集成温度传感器。

热敏电阻是利用半导体材料的电阻率随温度变化的性质制成的温度敏感元件

②试验中的热敏电阻属于哪一种传感器

负温度传感器

温度变化时热敏电阻的阻值变化，使得变换电路的输出电压发生变化，测量电压的变化从而获得温度。

6、传感器灵敏度的定义及每个物理量的含义

（见P233公式）

7、涡流传感器可以测的力学量

振幅、位移、质量、转速

8、传感器实验中三个金属片哪个在测量时出现了零值区，为什么

铁片，因为金属片的磁导率和电导率越大，线圈和金属片的间距越小，涡流的反作用越强，输出电压越低，甚至输出为零，所以铁片有零值区出现。

9、涡流传感器的实验原理？

由于电流的周期性变化，产生交变磁场H1，金属片靠近时产生磁场H2，电感线圈的等效阻抗发生变化，当各参数、系数保持不变时，阻抗Z只与线圈和金属片的距离X有关

10、在涡流传感器实验三种金属片中哪个有空隙区间，为什么

14、简述传感器的线性度

（见P233页公式和图）

15、传感器的标定

建立其输出量与输入量之间的关系，利用已知的基准或标准器产生已知标准量代替输入，得到输入输出关系和性能参数

受迫振动

1、画出受迫振动的幅频相频曲线

见113页,.

2、受迫振动实验中驱动力与摆轮为什么差90°相位角？

当驱动力频率与振动物体固有频率相同时，受迫振动速度幅最大，产生速度共振，此时物体振动位移比驱动力滞后90度。

3、受迫振动如何判断达到共振状态

（P112）书上有一部分

实验中，1）驱动力频率与系统频率趋向一致时；2）振幅达到最大值；3）相差φ=90°，即可判断受迫振动达到共振状态。

4、受迫振动是动力矩和阻尼力矩分别由什么装置提供21.受迫振动是动力矩和阻尼力矩分别由什么装置提供

蜗卷弹簧；电动机。

在蜗卷弹簧为受迫振动提供动力矩，在弹簧弹性作用下，摆轮可绕轴自由往复摆动；电动机为受迫振动提供阻尼力矩，当摆轮下部机架线圈中通过直流电流后，由于电磁感应原理，摆轮会受到一个阻尼力矩的作用。

5、受迫振动的研究，阻尼系数是否应始终不变测阻尼系数实验，应手动将摆轮拨动多少度

是。

在受迫振动的研究实验过程中，“阻尼选择”不能任意改变。

140°~150

7、受迫振动系统受力和施力源。

8、受迫振动实验中，系统受到的外力有哪些

驱动力、阻尼力、回复力

9、怎样理解阻尼振动实验中的自由振动

PN结

1、什么是禁带宽度？

宽度是指一个能带宽度。

固体中电子的能量是不可以连续取值的，而是一些不连续的能带。

要导电就要有自由电子存在。

自由电子存在的能带称为。

被束缚的电子要成为自由电子，就必须获得足够能量从而跃迁到导带，这个能量的最小值就是禁带宽度。

禁带非常窄就成为金属了，反之则成为绝缘体。

半导体的反向耐压，正向压降都和禁带宽度有关。

2、PN结测温原理

3、PN结实验一般有哪些注意事项

4、PN结的正向压降与什么因素有关

温度

5、PN结测V－T曲线时If能否变化，为什么

6、PN结Vf和If的那个公式。

P125页哪个公式

7、PN结实验——硅、锗的适用温度

最好控制在硅管120℃，锗管45℃左右（P127）

8、PN结中P代表什么N代表什么

P是phosphorus磷，泛指三价元素

N是氮nitrogen，泛指五价元素

11、怎样测量波尔兹曼常数（测定玻尔兹曼常数的简要步骤）

（画VF-LNIF图，拟合曲线求斜率K1，K1=KT/Q，K就是波尔兹曼常数了）

13、禁带宽度的定义并写出Ge的温度测量范围

定义见第一题，温度测量范围45℃

14、Si和Ge的禁带宽度分别是多少，冰水对他们有没有影响，为什么

硅：

锗：

15、硅管和锗管电压随温度变化是否相同，为什么

直流溅射法制备金属薄膜

1、本学期测金属薄膜的实验中的方法能否测所有厚度的薄膜说明理由。

不能。

膜太厚的话，将不能分辨出左右（有膜和无膜处）到底相差几个二分之一波长。

厚膜需要换一种方法：

将空气劈尖转90°就能观测了.

2、溅射完成后步骤

关闭针阀，关机，放气，打开取样。

3、测金属薄膜电阻率，写出电阻率的计算公式，说说什么是尺寸效应，为什么要正负电压测两遍取平均

P217页公式P216页减小误差

4、简述直流溅射法制备金属薄膜的原理

荷能粒子轰击固体表面，使固体表面的原子从表面射出，它们沉积到衬底上形成了薄膜。

5、为什么要用四探针法测金属薄膜的电阻率

P217

6、直流溅射制备金属薄膜，为什么不用便宜的铁而选用银

银不容易被氧化，并且银原子量较大金银的原子量大，性质稳定。

7、测量金属薄膜厚度实验中采取了哪些措施想减少实验误差画出实验光路图

P20页图

8、直流溅射法制备金属薄膜实验结束后关机顺序是什么，如果顺序错误哪部分会受损，原因是什么

9、薄膜溅射法：

①真空度的单位

Pa，mmHg

②靶材和玻璃片哪个是阴极那个是阳极

前者阴，后者阳

11、简述银薄膜的制备方法

13、在分振幅法测薄膜厚度实验中，为什么用半透膜板而不用普通玻璃板

17、干涉的种类

P210

18、干涉法测条纹间距太密应如何调整

减小或者增大厚度h，原因是等倾干涉条纹疏密程度跟反射干涉的平行平板厚度有关。

20、在测量薄膜电阻率中，计算式PF=π/ln2*V/I*d，那么电阻率是否与膜厚成正比，为什么

不能，P218页

21、镀膜实验为什么通入氩气（作用）；通过哪些条件控制薄膜电阻率

氩气是惰性气体，经过阴极发射的电子轰击后电离出用于轰击出阴极靶材原子的离子。

24、什么是分振幅法

当一束光投射到两种透明媒质的分界面上，光能一部分反射，另一部分折射。

这方法叫做分振幅法。

（XX百科）

25、四探针法电路图

P217页图

26、膜厚的测量方法？

27、膜厚测量公式及物理量含义

P208页下方

30、真空度的定义，实验中怎样获得真空，真空度大概为多少

31、测电导率的时候为什么电流不能过大

P218页

32、镀膜室的真空度随抽气时间的关系是怎样的

33、金属镀膜中电压值是多大在镀膜中的作用？

V=1000V，在接近真空的条件下，高电压使氩气进行“辉光放电”，氩原子电离成氩离子，并在电场力的作用下，加速轰击靶材，靶材原子则会被溅射出来而沉积到玻璃衬底上。

34、测量金薄膜中半透膜哪一面向上为什么？

不镀铝薄膜的一面向上。

A光在下玻璃板进行反射，B光在半透膜下表面进行反射，两光形成干涉条纹反映了劈尖的厚度。

棱镜分光仪、光的干涉

1、最小偏向角与波长的关系

波长越大，最小偏向角越大

2、最小偏向角指的是什么怎样测量最小顶角A画出折射图

P100、101页

图P102页

3、折射率与波长关系，最小偏向角与波长关系

6、分光仪的组成部分

P91页实验

7、牛顿环实验出现条纹的原理。

8、三棱镜的光路图

P102页图

11、如何调节仪器使其主光轴与仪器主轴平行

自准法

13、望远镜调法

自准法

14、简述一下牛顿环是怎么形成的

F-H实验

1、弗兰克-赫兹实验中曲线的第一个峰值点为何与第一激发电位有偏差？

因为P145页公式，热阴极与栅极存在接触电位差Vc

3、F-H实验中，是不是每一次谷点的IA都等于零，为什么

不是，因为此后的激发电位不同，不同的激发电位Ia不一样。

4、F-h（弗兰克赫兹）实验得到曲线为什么是A而不是B（有一幅图）

5、FH实验的原理图和电位图

P144页

操作

1、受迫振动测振幅

2、（据说，操作题不考全系照相）

3、（据说，K组做牛顿环实验）

4、弗朗克赫兹实验（A组的），...画两个峰值的就行了

5、分别测振幅为30、50、70时的频率，要求写出步骤（多余步骤扣分）。

6、实验（非牛顿环部分），听说和咱们实验时做的不一样，就是让测量是个条纹的间距，都是测距离，还算好做。

7、分光仪实验（我们没有做，是别的同学做的）

8、棱镜分光仪测顶角A或者测最小偏向角。

9、PN结特性只测玻尔兹曼常数k

PN结中的测k值。

六个数据带坐标纸、计算器ok～

10、F-H实验

内容比较简单测量第一峰值的电压与电流Vc的数值

FH还要看一下电位分布图，原理图旁边的那个图

11、受迫振动测阻尼系数

12、弗兰克赫兹测三个峰值求V0要画图（记得两个图都要画。

。

一个是弯来弯去的那个图还有一个是直线图）

13、涡流传感器测铁片，要写那个阻抗的实验原理

14、测量棱镜的顶角：

最好记下自己以前的数据，有点难找叉丝！

棱镜分光仪（测最小偏向角，调好叉丝是要给老师看的；然后测最小偏向角，计算）

15、涡流传感器的实验，写实验原理和步骤，还需要测量数据和画图以及计算

16、牛顿环实验，测平凸透镜的曲率半径

17、测量阻尼2，位相差位80度时的振幅

18、操作题挺简单的，光的干涉

前八个人做的是空气劈尖，劈尖上有一条细线，测这条细线到第二十条条纹的距离

后八个人做的是测第十二个牛顿环的半径

操作题都要求写步骤，注意事项，计算过程

19、自由振动，要求在阻尼1的条件下测阻尼系数贝塔，要实验过程，要画图，要计算，还有结果

20、牛顿环测量要求实验步骤，公式老师会给，但要自己记住钠黄光的波长，带计算器

21、实验力学量和热学量传感器

22、受迫振动，在阻尼2的条件下测量当相位差为110°时的振幅

23、测出相位差为110度正负5度时候的振幅

24、操作实验是用棱镜分光仪测最小偏向角。

自带眼镜布把棱镜擦干净就很简单了。

2、F-H实验

内容比较简单测量第一峰值的电压与电流Vc的数值