測量與試驗過程中採用的方法

Ⅰ 大學物理實驗中有哪幾種測量光波波長的方法 急~

大學物理實驗中有哪幾種測量光波波長的方法 急~

大學物理實驗經常用：分光計測量法；牛頓環測量法；光柵測量法
其它方法：
法布里-珀羅干涉儀
密集光波分復用系統的波長測量
鐳射功率計(指標式)光功率表
菲涅耳雙棱鏡
雙縫

大學物理實驗中有哪幾種資料處理的方法

多次測量求平均值
線性擬合
逐差法

大學物理實驗中微小量的測量方法？

螺旋測微器又稱千分尺（micrometer）、螺旋測微儀、分厘卡，是比游標卡尺更精密的測量長度的工具，用它測長度可以准確到0.01mm，測量范圍為幾個厘米。右圖為一種常見的螺旋測微器。 螺旋測微器的分類 一種電子千分尺(螺旋測微器)螺旋測微器分為機械式千分尺和電子千分尺兩類。①機械式千分尺。簡稱千分尺，是利用精密螺紋副原理測長的手攜式通用長度測量工具。1848年，法國的J.L.帕爾默取得外徑千分尺的專利 。1869年，美國的J.R.布朗和L.夏普等將外徑千分尺製成商品，用於測量金屬線外徑和板材厚度。千分尺的品種很多。改變千分尺測量面形狀和尺架等就可以製成不同用途的千分尺，如用於測量內徑、螺紋中徑、齒輪公法線或深度等的千分尺。②電子千分尺。也叫數顯千分尺，測量系統中應用了光柵測長技術和積體電路等。電子千分尺是20世紀70年代中期出現的，用於外徑測量。 螺旋測微器的組成 螺旋測微器組成部分圖解圖上A為測桿，它的一部分加工成螺距為0.5mm的螺紋，當它在固定套管B的螺套中轉動時，將前進或後退，活動套管C和螺桿連成一體，其周邊等分成50個分格。螺桿轉動的整圈數由固定套管上間隔0.5mm的刻線去測量，不足一圈的部分由活動套管周邊的刻線去測量。所以用螺旋測微器測量長度時，讀數也分為兩步，即（1）從活動套管的前沿在固定套管的位置，讀出整圈數。（2）從固定套管上的橫線所對活動套管上的分格數，讀出不到一圈的小數，二者相加就是測量值。
螺旋測微器的尾端有一裝置D，擰動D可使測桿移動，當測桿和螞敬被測物相接後的壓力達到某一數值時，棘輪將滑動並有咔、咔的響聲，活動套管不再轉動，測桿也停止前進，這時就可以讀數了。
不夾被測物而使測桿和砧台相接時，活動套管上的零線應當剛好和固定套管上的橫線對齊。實際操作過程中，由於使用不當，初始狀態多少和上述要求不符，即有一個不等於零的讀數。所以再使用之前必須要先調零。 螺旋測微器原理和使用 螺旋測微器的讀數螺旋測微器是依據螺旋放大的原理製成的，即螺桿在螺母中旋轉一周，螺桿便沿著旋轉軸線方向前進或後退一個螺距的距離。因此，沿軸線方向移動的微小距離，就能用圓周上的讀數表示出來。螺旋測微器的精密螺紋的螺距是0.5mm，可動刻度有50個等分刻度，可動刻度旋轉一周，測微螺桿可前進或後退0.5mm，因此旋轉每個小分度，相當於測微螺桿前進或推後0.5/50=0.01mm。可見，可動刻度每一小分度表示0.01mm，所以以螺旋測微器可准確到0.01mm。由於還能再估讀一位，可讀到毫米的千分位，故又名千分尺。
測量時，當小砧和測微螺桿並攏時，可動刻度的零點若恰好與固定刻度的零點重合，旋出測微螺桿，並使小砧和測微螺桿的面正好接觸待測長度的兩端，那麼測微螺桿向右移動的距離就是所測的長度。這個距離的整毫米數由固定刻度上讀出，小數部分則由可動刻度讀出。

雙棱鏡干涉測量光波波長實驗

1.B 2.A 3.A 4.C 5.D

邁克爾遜干涉儀實驗中是如何測量光波波長的？

（一）調整邁克爾遜干涉儀，觀察非定域干涉、等傾干涉的條紋
① 對照實物和講義，熟悉儀器的結構和各旋鈕的作用；
② 點燃He—Ne鐳射器，使鐳射大致垂直M1。這時在屏上出現兩排小亮點，調節M1和M2背面的三個螺釘，使反射光和入射光基本重合（兩排亮點中最亮的點重合且與入射光基本重合）。這時，M1 和M2大致互相垂直，即M1／、M2大致互相平行。
③ 在光路上放入一擴束物鏡組，它的作用是將一束鐳射匯聚成一個點光源，調節擴束物鏡組的高低、左右位置使擴束後的鐳射完全照射在分光板G1上。這時在觀察屏上就可以觀察到干涉條紋（如完全沒有，請重復上面步驟）再調節散物裂M1下面的兩個微調沖閉螺絲使M1／、M2更加平行，屏上就會出現非定域的同心圓條紋。
④ 觀察等傾干涉的條紋。
（二）測量He—Ne鐳射的波長
① 回到非定域的同心圓條紋，轉動粗動和微動手輪，觀察條紋的變化：從條紋的「湧出」和「陷入」說明M1／、M2之間的距離d是變大？變小？觀察並解釋條紋的粗細、疏密和d的關系。
② 將非定域的圓條紋調節到相應的大小（左邊標尺的讀數為32mm附近），且位於觀察屏的中心。
③ 轉動微動手輪使圓條紋穩定的「湧出」（或「陷入」），確信已消除「空回誤差」後，找出一個位置（如剛剛「湧出」或「陷入」）讀出初始位置d1。
④ 緩慢轉動微動手輪，讀取圓條紋「湧出」或「陷入」中心的環數，每50環記錄相應的d2、d3、d4……
⑤ 反方向轉動微動手輪，重復②、③記錄下「陷入」（或「湧出」）時對應的di/。
⑥ 資料記錄參考表（如上），按公式計算出He—Ne鐳射的波長。用與其理論值相比較得出百分差表示出實驗結果。

物理實驗 光柵測量單色光波長

一般情況是這樣的。

大學物理實驗中單次測量是指測量幾次

顧名思義，大學物理實驗中單次測量就是指測量一次。單次測量中，沒有隨機誤差，所以不需要計算A類不確定度，只需要計算B類不確定度。
測量是按照某種規律，用資料來描述觀察到的現象，即對事物作出量化描述。測量是對非量化實物的量化過程。在機械工程裡面，測量指將被測量與具有計量單位的標准量在數值上進行比較，從而確定二者比值的實驗認識過程。
測量的主要要素有:
1．測量的客體即測量物件：主要指幾何量，包括長度、面積、形狀、高程、角度、表面粗糙度以及形位誤差等。由於幾何量的特點是種類繁多，形狀又各式各樣，因此對於他們的特性，被測引數的定義，以及標准等都必須加以研究和熟悉，以便進行測量。
2．計量單位：我國國務院於1977年5月27日頒發的《中華人民共和國計量管理條例（試行）》第三條規定中重申：「我國的基本計量制度是米制（即公制），逐步採用國際單位制。」1984年2月27日正式公布中華人民共和國法定計量單位，確定米制為我國的基本計量制度。在長度計量中單位為米（m），其他常用單位有毫米（mm）和微米（μm）。在角度測量中以度、分、秒為單位。
3．測量方法：指在進行測量時所用的按類敘述的一組操作邏輯次序。對幾何量的測量而言，則是根據被測引數的特點，如公差值、大小、輕重、材質、數量等，並分析研究該引數與其他引數的關系，最後確定對該引數如何進行測量的操作方法。
4．測量的准確度：指測量結果與真值的一致程度。由於任何測量過程總不可避免地會出現測量誤差，誤差大說明測量結果離真值遠，准確度低。因此，准確度和誤差是兩個相對的概念。由於存在測量誤差，任何測量結果都是以一近似值來表示。

有關測量光波長實驗中的問題

螺旋測位器的原理是一個螺釘，它每轉一圈，伸出或縮排0.5mm

大學物理實驗：超聲波聲速的測量

那麼接示波器的換能器是不是沒工作，或者故障

大學物理實驗中，全息光柵的製作及其引數測量用哪種方法

全息光柵的製作（實驗報告）完美版 (2009-10-12 23:25:34)轉載
標簽： 光柵 乾片 發散鏡 雙縫 白屏 教育
設計性試驗看似可怕，但實際操作還是比較簡單的~
我的實驗報告，僅供參考~
實驗報告封面
全息光柵的製作

一、 實驗任務
設計並製作全息光柵，並測出其光柵常數，要求所製作的光柵不少於每毫米100條。

二、 實驗要求
1、設計三種以上製作全息光柵的方法，並進行比較。
2、設計製作全息光柵的完整步驟（包括拍攝和沖洗中的引數及注意事項），拍攝出全息光柵。
3、給出所製作的全息光柵的光柵常數值，進行不確定度計算、誤差分析並做實驗小結。

三、 實驗的基本物理原理
1、光柵產生的原理
光柵也稱衍射光柵，是利用多縫衍射原理使光發生色散(分解為光譜)的光學元件。它是一塊刻有大量平行等寬、等距狹縫(刻線)的平面玻璃或金屬片。光柵的狹縫數量很大，一般每毫米幾十至幾千條。單色平行光通過光柵每個縫的衍射和各縫間的干涉，形成暗條紋很寬、明條紋很細的圖樣，這些銳細而明亮的條紋稱作譜線。譜線的位置隨波長而異，當復色光通過光柵後，不同波長的譜線在不同的位置出現而形成光譜。光通過光柵形成光譜是單縫衍射和多縫干涉的共同結果（如圖1）。
圖1
2、測量光柵常數的方法：
用測量顯微鏡測量；
用分光計，根據光柵方程d·sin =k 來測量；
用衍射法測量。鐳射通過光柵衍射，在較遠的屏上，測出零級和一級衍射光斑的間距△x及屏到光柵的距離L，則光柵常數d= L/△x。

四、 實驗的具體方案及比較
1、洛埃鏡改進法：
基本物理原理：洛埃鏡的特點是一部分直射光和另一部分反射鏡的反射光進行干涉，如原始光束是平行光，則可增加一全反鏡，同樣可做到一部分直射光和一部分鏡面反射光進行干涉，從而製作全息光柵。
優點：這種方法省去了製造雙縫的步驟。
缺點：光源必須十分靠近平面鏡。
實驗原理圖：
圖2

2、楊氏雙縫干涉法：
基本物理原理：S1，S2為完全相同的線光源，P是螢幕上任意一點，它與S1，S2連線的中垂線交點S'相距x，與S1，S2相距為rl、r2，雙縫間距離為d，雙縫到螢幕的距離為L。
因雙縫間距d遠小於縫到屏的距離L，P點處的光程差：
圖3

δ=r2-r1=dsinθ=dtgθ=dx/L sinθ=tgθ
這是因為θ角度很小的時候，可以近似認為相等。
干涉明條紋的位置可由干涉極大條件δ=kλ得：
x=(L/d)kλ,
干涉暗條紋位置可由干涉極小條件δ=(k+1/2)λ得：
x=(D/d)(k+1/2)λ
明條紋之間、暗條紋之間距都是
Δx =λ(D/d)
因此干涉條紋是等距離分布的。
而且注意上面的公式都有波長引數在裡面，波長越長，相差越大。
條紋形狀：為一組與狹縫平行、等間隔的直線（干涉條紋特點）d= L/△x
優點：使用鐳射光源相干條件很容易滿足。
缺點：所需的實驗儀器較復雜，不易得到。
實驗原理圖：
圖4

3、馬赫—曾德干涉儀法：
基本物理原理：只要調節光路中的一面分光鏡的方位角，就可以改變透射光和反射光的夾角，從而改變干涉條紋的間距。
優點：這種方法對光路的精確度要求不高，實驗效果不錯，易於學生操作。
缺點：這種方法對光路的精確度要求不高，實驗可能不夠精確。
實驗原理圖：
圖5
五、 儀器的選擇與配套
綜合考慮各方面條件，本次試驗採用馬赫—曾德干涉儀法，所需的實驗儀器有He-Ne鐳射發射器1架、發散鏡1面、凸透鏡1面、半反半透鏡2面、全反鏡2面和白屏、光闌各一、拍攝光柵用的乾片若干、架子。

六、 實驗步驟
（一）製作全息光柵
1.開啟He-Ne鐳射發射器，利用白屏使鐳射束平行於水平面。
2.調節發散鏡和鐳射發射器的距離使鐳射發散。
3.調節凸透鏡和發散鏡的距離使之等於凸透鏡的焦距，得到平行光。
4. 調節2面半反半透鏡和2面全反鏡的位置和高度，使它們擺成一個平行四邊形（如圖5）。
5.調節半反半透鏡和全反鏡上的微調旋鈕，使得到的2個光斑等高，且間距為4-6cm。
6. 測出實驗中光路的光程差△l。
（在實驗中我們測得的光路的光程差△l=1.5cm）
（二）拍攝全息光柵
1.擋住鐳射束，把乾片放在架子上，讓鐳射束照射在乾片上1-2秒，擋住鐳射束，把乾片取下帶到暗房中。
2.把乾片泡在顯影液中適當的時間（時間長度由顯影液的濃度決定），取出，用清水沖洗，在泡在定影液中約5分鍾。取出，沖洗後晾乾。
3.用鐳射束檢驗沖洗好的乾片，若能看見零級、一級的光斑，說明此乾片可以用於測定光柵常數。
（三）測定所制光柵的光柵常數
實際圖：
此圖參照老師所給實驗內容報告上的圖來畫
圖6

原始資料表：

x
1
2
3
4
5
6
r（cm）
23.81
24.12
23.93
24.24
23.65
23.66
h（cm）
144.36
144.65
143.84
144.03
144.52
144.11
計算過程：
七、實驗注意事項
1、不要正對著鐳射束觀察，以免損壞眼睛。
2、半導體鐳射器工作電壓為直流電壓3V，應用專用220V/3V直流電源工作(該電源可避免接通電源瞬間電感效應產生高電壓的功能)，以延長半導體鐳射器的工作壽命。

Ⅱ 物理學中常見的測量方法

1. 控制變數法

當某一物理量受到幾個不同物理量的影響，為了確定各個不同物理量的影響，要控制某些量，使其固定不變，改變某一個量，看所研究的物理量與該物理量之間的關系。如：研究液體的壓強與液體密度和深度的關系。

2. 理想模型法

在用物理規律研究問題時，常需要對它們進行必要的簡化，忽略次要因素，以突出主要矛盾。用這種理想化的方法將實際中的事物進行簡化，便可得到一系列的物理模型。如：電路圖是實物電路的模型；力的示意圖或力的圖示是實際物體和作用力的模型。

3. 轉換法

物理學中對於一些看不見、摸不著的現象或不易直接測量的物理量，通常用一些非常直觀的現象去認識，或用易測量的物理量間接測量，這種研究問題的方法叫轉換法。如：奧斯特實驗可證明電流周圍有磁場；擴散現象可證明分子做無規則運動。

4. 等效替代法

等效的方法是指面對一個較為復雜的問題，提出一個簡單的方案或設想，而使它們的效果完全相同，將問題化難為易，求得解決。例如：在曹沖稱象中用石塊等效替換大象，效果相同。

5. 類比法

根據兩個（或兩類）對象之間在某些方面的相同或相似而推出它們在其他方面也可能相同或相似的一種邏輯思維。如: 用抽水機類比電源。

6. 比較法

通過觀察，分析，找出研究對象的相同點和不同點，它是認識事物的一種基本方法。如：比較發電機和電動機工作原理的異同。

7. 實驗推理法

是在觀察實驗的基礎上，忽略次要因素，進行合理的推想，得出結論，達到認識事物本質的目的。如：研究物體運動狀態與力的關系實驗；研究聲音的傳播實驗等。

8. 比值定義法

就是用兩個基本的物理量的「比」來定義一個新的物理量的方法。其特點是被定義的物理量往往是反映物質的最本質的屬性，它不隨定義所用的物理量的大小取捨而改變。如：速度、密度、壓強、功率、比熱容、熱值等概念公式採取的都是這樣的方法。

9. 歸納法

從一般性較小的前提出發，推出一般性較大的結論的推理方法叫歸納法。如;驗證杠桿的平衡條件，反復做了三次實驗來驗證F1 L1＝ F2 L2

10.估測法

根據題目給定的條件或數量關系，可以不精確計算，而經分析、推理或進行簡單的心算就能找出答案的一種解題方法。它的最大優點是不需要精確計算，只要對數據進行粗略估計或模糊計算，就能使問題迎刃而解。（1）解答時應了解一些常用的物理數據：家庭照明電壓值220V、每層樓高3m左右、一個雞蛋的質量約50g、成人身高約1.60～1.80m、人體的密度約為1.0×103kg/m3、人的心跳約1秒70～80次、人體電阻約為幾千～幾百千歐、人正常步行的速度1.4m/s、自行車一般行駛速度約5m/s、一本物理課本的質量約230g、一張報紙平鋪在桌面產生的壓強約0.5Pa等。(2)記住一些重要的物理常數：光在真空中的傳播速度、聲音在空氣中的傳播速度、水的密度、水的比熱容等。

Ⅲ 礦粉的密度試驗通常採用什麼方法測定

1目的與適用范嗣
用於檢驗礦粉的質量，供瀝青混合料配合比設計汁算使用，同時適用於測定供袢制瀝青混合料用的其它填料如水泥、石灰、粉煤灰的相對密度。
2儀具與材料
(1)李氏比重瓶：容量為250mL或300mL，如圖T0352-1所示。
(2)天平：感量不大幹0.01g。
(3)烘箱：能控溫在105℃±5℃。
(4)恆溫水槽：能控溫在20℃±0.5℃。
(5)其它：瓷皿、小牛角匙、乾燥器、漏斗等。
3試驗步驟
3.1將代表性礦粉試樣置瓷皿中，在105℃烘箱中烘乾至恆重(一般不少於6h)，放入乾燥器中冷卻後，連同小牛角匙、漏斗一起准確稱量(m1)，准確至0.01g，礦粉質量應不少於20％。
3.2向比重瓶中注入蒸餾水，至刻度0~1mL之間，將比重瓶放入20℃的恆溫水槽中，靜放至比重瓶中的水溫不再變化為止(一般不少於2h)，讀取比重瓶中水面的刻度(V1)，准確至0.02mL。
3.3用小牛角匙將礦粉試樣通過漏斗徐徐加入比重瓶中，待比重瓶中水的液面上升至接近比重瓶的最大讀數時為止，輕輕搖晃比重瓶，使瓶中的空氣充分逸出。再次將比重瓶放入恆溫水槽中，待溫度不再變化時，讀取比重瓶的讀數(V2)，准確至0.02mL。整個試驗過程中，比重瓶中的水溫變化不得超過1℃。
3.4准確稱取牛角匙、瓷皿、漏斗及剩餘礦粉的質量(m2)，准確至0.01g。
註：對親水性礦粉應採用煤油作介質測定，方法相同。
4計算
按式(T0352-1)及式(T0352—2)計算礦粉的密度和相對密度，精確至小數點後3位。
ρf=
(M1-M2)/(V2-V1)
（T0352-1）
γf=
Pf/Pw
(T0352—2)
式中：ρf——礦粉的密度(g／㎝3)；
γf——礦粉對水的相對密度，無量綱；
m1——牛角匙、瓷皿、漏斗及試驗前瓷器中礦粉的乾燥質量(g)；
m2——牛角匙、瓷皿、漏斗及試驗後瓷器中礦粉的乾燥質量(g)；
V1——加礦粉以前比重瓶的初讀數(mL)；
V2——加礦粉以後比重瓶的終讀數(mL)；
Pw——試驗溫度時水的密度，按附錄B表B-1取用。
5精密度或允許差
同一試樣應平行試驗兩次，取平均值作為試驗結果。兩次試驗結果的差值不得大於0.01g/㎝3。
估計過程你已經了解，我個人認為如何檢測到精確關鍵在於所用儀器是否精準、讀數、溫度、稱量和過程中的修約.........大概的說了說、不好的地方請見諒。

Ⅳ 一，測量金屬硬度常用的試驗方法有哪些並指出各自的優缺點

硬度：是指金屬表面抵抗其它更硬物體壓入的能力。按照測量方法的不同,可分為布氏硬度/洛氏硬度/維氏硬度等。
一、 布氏硬度HB
布氏硬度是用一定的負荷，把一定硬度的淬硬鋼球壓入材料表面，然後用所加的負荷除以材料上球印的表面積，所得結果就是布氏硬度值。按照GB231-84<金屬布氏硬度試驗方法>,用淬火鋼球所測出的硬度用HBS表示;用硬質合金球為壓頭所測出的硬度值為HBW.HBS適用於測量退火/正火/調質鋼及鑄鐵/有色金屬及硬度小於450HBS的較軟材料;HBW適用於測量硬度在450~650HBW之間的淬火材料.
1、優點：由於被測金屬壓坑面積較大，所以結果比較准確。同時實踐證明HB與不淬火鋼抗拉強度σb有一定的近似關系，對於低碳鋼σb=3.53HB，中碳鋼σb=3.5HB，高碳鋼σb=3.33HB，灰鑄鐵σb=0.98HB，（σb單位為Mpa）因此根據材料的布氏硬度值，可以近似地確定金屬材料的抗拉強度。
2、缺點：不適合測量HB大於450的材料，因為材料的硬度太高容易引起鋼球變形，使得測量結果不準確。同時由於壓印較大，不適合測定成品和薄板材料。
二、洛氏硬度HR
洛氏硬度是用120度圓錐形金剛石壓入器或直徑為1.59毫米的淬硬鋼球作為壓頭,在一定的負荷的作用下壓入材料的表面上,用壓入的深度來計算材料硬度的大小。洛氏硬度沒有單位。根據所採用的負荷不同，洛氏硬度又分為三種
1、HRA測量硬度很高或硬而薄的HB大於700的金屬，如硬質合金錶面處理工件等，負荷為60公斤及120o金鋼錐）；
2、HRB測量較軟的退火件及銅、鋁及HB=60~230的金屬，負荷為100公斤及ф1.588mm鋼球；
3、HRC一般用於測量HB=230~700的調質鋼或淬火回火後的工件，負荷為150公斤及120o金鋼錐；
優點：使用方法簡便，可以直接從刻度盤上直接讀出數值。由於壓印較小，適合測定成品和薄板材料。
缺點：由於壓印小，所以不準確，一般多測幾點，然後取平均值。
以上三種洛氏硬度中一HRC應用最多，一般經淬火處理的鋼材均用它。
洛氏硬度HRC與布氏硬度HBS之間的關系約為高硬度時 HRC1/10HB；
三、維氏硬度HV和顯微硬度
測定維氏硬度的原理基本與布氏硬度相同，區別在於壓頭採用錐面夾角為136度的金剛石正四棱錐體，單位是公斤/平方毫米，一般不予標出。
維氏法所用載荷較小。壓痕淺，適用於測量零件薄的表面硬化層、金屬鍍層及薄片金屬的硬度，這是布氏和洛氏所不及的。此外,因壓頭是金剛石角錐，載荷可調范圍大，故對軟硬材料均適用，測定范圍0~1000HV。
較新的國家標准為GB/T4340.1-1999《金屬維氏硬度試驗第一部分：試驗方法》
用布氏、洛氏、維氏的硬度試驗法，載荷大、壓痕面積大，只能得到金屬材料組織混合物的平均硬度值，當需要測定某個相或某個晶粒硬度時，就要用到顯微硬度。
顯微硬度試驗法的原理與維氏相同，也是以載荷與壓痕表面積之比來確定。不同的是所採用的載荷極小，一般在1~120gf(1gf=0.0098N)，顯微硬度值也可用HV來表示。