测量与试验过程中采用的方法

Ⅰ 大学物理实验中有哪几种测量光波波长的方法 急~

大学物理实验中有哪几种测量光波波长的方法 急~

大学物理实验经常用：分光计测量法；牛顿环测量法；光栅测量法
其它方法：
法布里-珀罗干涉仪
密集光波分复用系统的波长测量
镭射功率计(指标式)光功率表
菲涅耳双棱镜
双缝

大学物理实验中有哪几种资料处理的方法

多次测量求平均值
线性拟合
逐差法

大学物理实验中微小量的测量方法？

螺旋测微器又称千分尺（micrometer）、螺旋测微仪、分厘卡，是比游标卡尺更精密的测量长度的工具，用它测长度可以准确到0.01mm，测量范围为几个厘米。右图为一种常见的螺旋测微器。 螺旋测微器的分类 一种电子千分尺(螺旋测微器)螺旋测微器分为机械式千分尺和电子千分尺两类。①机械式千分尺。简称千分尺，是利用精密螺纹副原理测长的手携式通用长度测量工具。1848年，法国的J.L.帕尔默取得外径千分尺的专利 。1869年，美国的J.R.布朗和L.夏普等将外径千分尺制成商品，用于测量金属线外径和板材厚度。千分尺的品种很多。改变千分尺测量面形状和尺架等就可以制成不同用途的千分尺，如用于测量内径、螺纹中径、齿轮公法线或深度等的千分尺。②电子千分尺。也叫数显千分尺，测量系统中应用了光栅测长技术和积体电路等。电子千分尺是20世纪70年代中期出现的，用于外径测量。 螺旋测微器的组成 螺旋测微器组成部分图解图上A为测杆，它的一部分加工成螺距为0.5mm的螺纹，当它在固定套管B的螺套中转动时，将前进或后退，活动套管C和螺杆连成一体，其周边等分成50个分格。螺杆转动的整圈数由固定套管上间隔0.5mm的刻线去测量，不足一圈的部分由活动套管周边的刻线去测量。所以用螺旋测微器测量长度时，读数也分为两步，即（1）从活动套管的前沿在固定套管的位置，读出整圈数。（2）从固定套管上的横线所对活动套管上的分格数，读出不到一圈的小数，二者相加就是测量值。
螺旋测微器的尾端有一装置D，拧动D可使测杆移动，当测杆和蚂敬被测物相接后的压力达到某一数值时，棘轮将滑动并有咔、咔的响声，活动套管不再转动，测杆也停止前进，这时就可以读数了。
不夹被测物而使测杆和砧台相接时，活动套管上的零线应当刚好和固定套管上的横线对齐。实际操作过程中，由于使用不当，初始状态多少和上述要求不符，即有一个不等于零的读数。所以再使用之前必须要先调零。 螺旋测微器原理和使用 螺旋测微器的读数螺旋测微器是依据螺旋放大的原理制成的，即螺杆在螺母中旋转一周，螺杆便沿着旋转轴线方向前进或后退一个螺距的距离。因此，沿轴线方向移动的微小距离，就能用圆周上的读数表示出来。螺旋测微器的精密螺纹的螺距是0.5mm，可动刻度有50个等分刻度，可动刻度旋转一周，测微螺杆可前进或后退0.5mm，因此旋转每个小分度，相当于测微螺杆前进或推后0.5/50=0.01mm。可见，可动刻度每一小分度表示0.01mm，所以以螺旋测微器可准确到0.01mm。由于还能再估读一位，可读到毫米的千分位，故又名千分尺。
测量时，当小砧和测微螺杆并拢时，可动刻度的零点若恰好与固定刻度的零点重合，旋出测微螺杆，并使小砧和测微螺杆的面正好接触待测长度的两端，那么测微螺杆向右移动的距离就是所测的长度。这个距离的整毫米数由固定刻度上读出，小数部分则由可动刻度读出。

双棱镜干涉测量光波波长实验

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

迈克尔逊干涉仪实验中是如何测量光波波长的？

（一）调整迈克尔逊干涉仪，观察非定域干涉、等倾干涉的条纹
① 对照实物和讲义，熟悉仪器的结构和各旋钮的作用；
② 点燃He—Ne镭射器，使镭射大致垂直M1。这时在屏上出现两排小亮点，调节M1和M2背面的三个螺钉，使反射光和入射光基本重合（两排亮点中最亮的点重合且与入射光基本重合）。这时，M1 和M2大致互相垂直，即M1／、M2大致互相平行。
③ 在光路上放入一扩束物镜组，它的作用是将一束镭射汇聚成一个点光源，调节扩束物镜组的高低、左右位置使扩束后的镭射完全照射在分光板G1上。这时在观察屏上就可以观察到干涉条纹（如完全没有，请重复上面步骤）再调节散物裂M1下面的两个微调冲闭螺丝使M1／、M2更加平行，屏上就会出现非定域的同心圆条纹。
④ 观察等倾干涉的条纹。
（二）测量He—Ne镭射的波长
① 回到非定域的同心圆条纹，转动粗动和微动手轮，观察条纹的变化：从条纹的“涌出”和“陷入”说明M1／、M2之间的距离d是变大？变小？观察并解释条纹的粗细、疏密和d的关系。
② 将非定域的圆条纹调节到相应的大小（左边标尺的读数为32mm附近），且位于观察屏的中心。
③ 转动微动手轮使圆条纹稳定的“涌出”（或“陷入”），确信已消除“空回误差”后，找出一个位置（如刚刚“涌出”或“陷入”）读出初始位置d1。
④ 缓慢转动微动手轮，读取圆条纹“涌出”或“陷入”中心的环数，每50环记录相应的d2、d3、d4……
⑤ 反方向转动微动手轮，重复②、③记录下“陷入”（或“涌出”）时对应的di/。
⑥ 资料记录参考表（如上），按公式计算出He—Ne镭射的波长。用与其理论值相比较得出百分差表示出实验结果。

物理实验 光栅测量单色光波长

一般情况是这样的。

大学物理实验中单次测量是指测量几次

顾名思义，大学物理实验中单次测量就是指测量一次。单次测量中，没有随机误差，所以不需要计算A类不确定度，只需要计算B类不确定度。
测量是按照某种规律，用资料来描述观察到的现象，即对事物作出量化描述。测量是对非量化实物的量化过程。在机械工程里面，测量指将被测量与具有计量单位的标准量在数值上进行比较，从而确定二者比值的实验认识过程。
测量的主要要素有:
1．测量的客体即测量物件：主要指几何量，包括长度、面积、形状、高程、角度、表面粗糙度以及形位误差等。由于几何量的特点是种类繁多，形状又各式各样，因此对于他们的特性，被测引数的定义，以及标准等都必须加以研究和熟悉，以便进行测量。
2．计量单位：我国国务院于1977年5月27日颁发的《中华人民共和国计量管理条例（试行）》第三条规定中重申：“我国的基本计量制度是米制（即公制），逐步采用国际单位制。”1984年2月27日正式公布中华人民共和国法定计量单位，确定米制为我国的基本计量制度。在长度计量中单位为米（m），其他常用单位有毫米（mm）和微米（μm）。在角度测量中以度、分、秒为单位。
3．测量方法：指在进行测量时所用的按类叙述的一组操作逻辑次序。对几何量的测量而言，则是根据被测引数的特点，如公差值、大小、轻重、材质、数量等，并分析研究该引数与其他引数的关系，最后确定对该引数如何进行测量的操作方法。
4．测量的准确度：指测量结果与真值的一致程度。由于任何测量过程总不可避免地会出现测量误差，误差大说明测量结果离真值远，准确度低。因此，准确度和误差是两个相对的概念。由于存在测量误差，任何测量结果都是以一近似值来表示。

有关测量光波长实验中的问题

螺旋测位器的原理是一个螺钉，它每转一圈，伸出或缩排0.5mm

大学物理实验：超声波声速的测量

那么接示波器的换能器是不是没工作，或者故障

大学物理实验中，全息光栅的制作及其引数测量用哪种方法

全息光栅的制作（实验报告）完美版 (2009-10-12 23:25:34)转载
标签： 光栅 干片 发散镜 双缝 白屏 教育
设计性试验看似可怕，但实际操作还是比较简单的~
我的实验报告，仅供参考~
实验报告封面
全息光栅的制作

一、 实验任务
设计并制作全息光栅，并测出其光栅常数，要求所制作的光栅不少于每毫米100条。

二、 实验要求
1、设计三种以上制作全息光栅的方法，并进行比较。
2、设计制作全息光栅的完整步骤（包括拍摄和冲洗中的引数及注意事项），拍摄出全息光栅。
3、给出所制作的全息光栅的光栅常数值，进行不确定度计算、误差分析并做实验小结。

三、 实验的基本物理原理
1、光栅产生的原理
光栅也称衍射光栅，是利用多缝衍射原理使光发生色散(分解为光谱)的光学元件。它是一块刻有大量平行等宽、等距狭缝(刻线)的平面玻璃或金属片。光栅的狭缝数量很大，一般每毫米几十至几千条。单色平行光通过光栅每个缝的衍射和各缝间的干涉，形成暗条纹很宽、明条纹很细的图样，这些锐细而明亮的条纹称作谱线。谱线的位置随波长而异，当复色光通过光栅后，不同波长的谱线在不同的位置出现而形成光谱。光通过光栅形成光谱是单缝衍射和多缝干涉的共同结果（如图1）。
图1
2、测量光栅常数的方法：
用测量显微镜测量；
用分光计，根据光栅方程d·sin =k 来测量；
用衍射法测量。镭射通过光栅衍射，在较远的屏上，测出零级和一级衍射光斑的间距△x及屏到光栅的距离L，则光栅常数d= L/△x。

四、 实验的具体方案及比较
1、洛埃镜改进法：
基本物理原理：洛埃镜的特点是一部分直射光和另一部分反射镜的反射光进行干涉，如原始光束是平行光，则可增加一全反镜，同样可做到一部分直射光和一部分镜面反射光进行干涉，从而制作全息光栅。
优点：这种方法省去了制造双缝的步骤。
缺点：光源必须十分靠近平面镜。
实验原理图：
图2

2、杨氏双缝干涉法：
基本物理原理：S1，S2为完全相同的线光源，P是萤幕上任意一点，它与S1，S2连线的中垂线交点S'相距x，与S1，S2相距为rl、r2，双缝间距离为d，双缝到萤幕的距离为L。
因双缝间距d远小于缝到屏的距离L，P点处的光程差：
图3

δ=r2-r1=dsinθ=dtgθ=dx/L sinθ=tgθ
这是因为θ角度很小的时候，可以近似认为相等。
干涉明条纹的位置可由干涉极大条件δ=kλ得：
x=(L/d)kλ,
干涉暗条纹位置可由干涉极小条件δ=(k+1/2)λ得：
x=(D/d)(k+1/2)λ
明条纹之间、暗条纹之间距都是
Δx =λ(D/d)
因此干涉条纹是等距离分布的。
而且注意上面的公式都有波长引数在里面，波长越长，相差越大。
条纹形状：为一组与狭缝平行、等间隔的直线（干涉条纹特点）d= L/△x
优点：使用镭射光源相干条件很容易满足。
缺点：所需的实验仪器较复杂，不易得到。
实验原理图：
图4

3、马赫—曾德干涉仪法：
基本物理原理：只要调节光路中的一面分光镜的方位角，就可以改变透射光和反射光的夹角，从而改变干涉条纹的间距。
优点：这种方法对光路的精确度要求不高，实验效果不错，易于学生操作。
缺点：这种方法对光路的精确度要求不高，实验可能不够精确。
实验原理图：
图5
五、 仪器的选择与配套
综合考虑各方面条件，本次试验采用马赫—曾德干涉仪法，所需的实验仪器有He-Ne镭射发射器1架、发散镜1面、凸透镜1面、半反半透镜2面、全反镜2面和白屏、光阑各一、拍摄光栅用的干片若干、架子。

六、 实验步骤
（一）制作全息光栅
1.开启He-Ne镭射发射器，利用白屏使镭射束平行于水平面。
2.调节发散镜和镭射发射器的距离使镭射发散。
3.调节凸透镜和发散镜的距离使之等于凸透镜的焦距，得到平行光。
4. 调节2面半反半透镜和2面全反镜的位置和高度，使它们摆成一个平行四边形（如图5）。
5.调节半反半透镜和全反镜上的微调旋钮，使得到的2个光斑等高，且间距为4-6cm。
6. 测出实验中光路的光程差△l。
（在实验中我们测得的光路的光程差△l=1.5cm）
（二）拍摄全息光栅
1.挡住镭射束，把干片放在架子上，让镭射束照射在干片上1-2秒，挡住镭射束，把干片取下带到暗房中。
2.把干片泡在显影液中适当的时间（时间长度由显影液的浓度决定），取出，用清水冲洗，在泡在定影液中约5分钟。取出，冲洗后晾干。
3.用镭射束检验冲洗好的干片，若能看见零级、一级的光斑，说明此干片可以用于测定光栅常数。
（三）测定所制光栅的光栅常数
实际图：
此图参照老师所给实验内容报告上的图来画
图6

原始资料表：

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
计算过程：
七、实验注意事项
1、不要正对着镭射束观察，以免损坏眼睛。
2、半导体镭射器工作电压为直流电压3V，应用专用220V/3V直流电源工作(该电源可避免接通电源瞬间电感效应产生高电压的功能)，以延长半导体镭射器的工作寿命。

Ⅱ 物理学中常见的测量方法

1. 控制变量法

当某一物理量受到几个不同物理量的影响，为了确定各个不同物理量的影响，要控制某些量，使其固定不变，改变某一个量，看所研究的物理量与该物理量之间的关系。如：研究液体的压强与液体密度和深度的关系。

2. 理想模型法

在用物理规律研究问题时，常需要对它们进行必要的简化，忽略次要因素，以突出主要矛盾。用这种理想化的方法将实际中的事物进行简化，便可得到一系列的物理模型。如：电路图是实物电路的模型；力的示意图或力的图示是实际物体和作用力的模型。

3. 转换法

物理学中对于一些看不见、摸不着的现象或不易直接测量的物理量，通常用一些非常直观的现象去认识，或用易测量的物理量间接测量，这种研究问题的方法叫转换法。如：奥斯特实验可证明电流周围有磁场；扩散现象可证明分子做无规则运动。

4. 等效替代法

等效的方法是指面对一个较为复杂的问题，提出一个简单的方案或设想，而使它们的效果完全相同，将问题化难为易，求得解决。例如：在曹冲称象中用石块等效替换大象，效果相同。

5. 类比法

根据两个（或两类）对象之间在某些方面的相同或相似而推出它们在其他方面也可能相同或相似的一种逻辑思维。如: 用抽水机类比电源。

6. 比较法

通过观察，分析，找出研究对象的相同点和不同点，它是认识事物的一种基本方法。如：比较发电机和电动机工作原理的异同。

7. 实验推理法

是在观察实验的基础上，忽略次要因素，进行合理的推想，得出结论，达到认识事物本质的目的。如：研究物体运动状态与力的关系实验；研究声音的传播实验等。

8. 比值定义法

就是用两个基本的物理量的“比”来定义一个新的物理量的方法。其特点是被定义的物理量往往是反映物质的最本质的属性，它不随定义所用的物理量的大小取舍而改变。如：速度、密度、压强、功率、比热容、热值等概念公式采取的都是这样的方法。

9. 归纳法

从一般性较小的前提出发，推出一般性较大的结论的推理方法叫归纳法。如;验证杠杆的平衡条件，反复做了三次实验来验证F1 L1＝ F2 L2

10.估测法

根据题目给定的条件或数量关系，可以不精确计算，而经分析、推理或进行简单的心算就能找出答案的一种解题方法。它的最大优点是不需要精确计算，只要对数据进行粗略估计或模糊计算，就能使问题迎刃而解。（1）解答时应了解一些常用的物理数据：家庭照明电压值220V、每层楼高3m左右、一个鸡蛋的质量约50g、成人身高约1.60～1.80m、人体的密度约为1.0×103kg/m3、人的心跳约1秒70～80次、人体电阻约为几千～几百千欧、人正常步行的速度1.4m/s、自行车一般行驶速度约5m/s、一本物理课本的质量约230g、一张报纸平铺在桌面产生的压强约0.5Pa等。(2)记住一些重要的物理常数：光在真空中的传播速度、声音在空气中的传播速度、水的密度、水的比热容等。

Ⅲ 矿粉的密度试验通常采用什么方法测定

1目的与适用范嗣
用于检验矿粉的质量，供沥青混合料配合比设计汁算使用，同时适用于测定供袢制沥青混合料用的其它填料如水泥、石灰、粉煤灰的相对密度。
2仪具与材料
(1)李氏比重瓶：容量为250mL或300mL，如图T0352-1所示。
(2)天平：感量不大干0.01g。
(3)烘箱：能控温在105℃±5℃。
(4)恒温水槽：能控温在20℃±0.5℃。
(5)其它：瓷皿、小牛角匙、干燥器、漏斗等。
3试验步骤
3.1将代表性矿粉试样置瓷皿中，在105℃烘箱中烘干至恒重(一般不少于6h)，放入干燥器中冷却后，连同小牛角匙、漏斗一起准确称量(m1)，准确至0.01g，矿粉质量应不少于20％。
3.2向比重瓶中注入蒸馏水，至刻度0~1mL之间，将比重瓶放入20℃的恒温水槽中，静放至比重瓶中的水温不再变化为止(一般不少于2h)，读取比重瓶中水面的刻度(V1)，准确至0.02mL。
3.3用小牛角匙将矿粉试样通过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读数时为止，轻轻摇晃比重瓶，使瓶中的空气充分逸出。再次将比重瓶放入恒温水槽中，待温度不再变化时，读取比重瓶的读数(V2)，准确至0.02mL。整个试验过程中，比重瓶中的水温变化不得超过1℃。
3.4准确称取牛角匙、瓷皿、漏斗及剩余矿粉的质量(m2)，准确至0.01g。
注：对亲水性矿粉应采用煤油作介质测定，方法相同。
4计算
按式(T0352-1)及式(T0352—2)计算矿粉的密度和相对密度，精确至小数点后3位。
ρf=
(M1-M2)/(V2-V1)
（T0352-1）
γf=
Pf/Pw
(T0352—2)
式中：ρf——矿粉的密度(g／㎝3)；
γf——矿粉对水的相对密度，无量纲；
m1——牛角匙、瓷皿、漏斗及试验前瓷器中矿粉的干燥质量(g)；
m2——牛角匙、瓷皿、漏斗及试验后瓷器中矿粉的干燥质量(g)；
V1——加矿粉以前比重瓶的初读数(mL)；
V2——加矿粉以后比重瓶的终读数(mL)；
Pw——试验温度时水的密度，按附录B表B-1取用。
5精密度或允许差
同一试样应平行试验两次，取平均值作为试验结果。两次试验结果的差值不得大于0.01g/㎝3。
估计过程你已经了解，我个人认为如何检测到精确关键在于所用仪器是否精准、读数、温度、称量和过程中的修约.........大概的说了说、不好的地方请见谅。

Ⅳ 一，测量金属硬度常用的试验方法有哪些并指出各自的优缺点

硬度：是指金属表面抵抗其它更硬物体压入的能力。按照测量方法的不同,可分为布氏硬度/洛氏硬度/维氏硬度等。
一、 布氏硬度HB
布氏硬度是用一定的负荷，把一定硬度的淬硬钢球压入材料表面，然后用所加的负荷除以材料上球印的表面积，所得结果就是布氏硬度值。按照GB231-84<金属布氏硬度试验方法>,用淬火钢球所测出的硬度用HBS表示;用硬质合金球为压头所测出的硬度值为HBW.HBS适用于测量退火/正火/调质钢及铸铁/有色金属及硬度小于450HBS的较软材料;HBW适用于测量硬度在450~650HBW之间的淬火材料.
1、优点：由于被测金属压坑面积较大，所以结果比较准确。同时实践证明HB与不淬火钢抗拉强度σb有一定的近似关系，对于低碳钢σb=3.53HB，中碳钢σb=3.5HB，高碳钢σb=3.33HB，灰铸铁σb=0.98HB，（σb单位为Mpa）因此根据材料的布氏硬度值，可以近似地确定金属材料的抗拉强度。
2、缺点：不适合测量HB大于450的材料，因为材料的硬度太高容易引起钢球变形，使得测量结果不准确。同时由于压印较大，不适合测定成品和薄板材料。
二、洛氏硬度HR
洛氏硬度是用120度圆锥形金刚石压入器或直径为1.59毫米的淬硬钢球作为压头,在一定的负荷的作用下压入材料的表面上,用压入的深度来计算材料硬度的大小。洛氏硬度没有单位。根据所采用的负荷不同，洛氏硬度又分为三种
1、HRA测量硬度很高或硬而薄的HB大于700的金属，如硬质合金表面处理工件等，负荷为60公斤及120o金钢锥）；
2、HRB测量较软的退火件及铜、铝及HB=60~230的金属，负荷为100公斤及ф1.588mm钢球；
3、HRC一般用于测量HB=230~700的调质钢或淬火回火后的工件，负荷为150公斤及120o金钢锥；
优点：使用方法简便，可以直接从刻度盘上直接读出数值。由于压印较小，适合测定成品和薄板材料。
缺点：由于压印小，所以不准确，一般多测几点，然后取平均值。
以上三种洛氏硬度中一HRC应用最多，一般经淬火处理的钢材均用它。
洛氏硬度HRC与布氏硬度HBS之间的关系约为高硬度时 HRC1/10HB；
三、维氏硬度HV和显微硬度
测定维氏硬度的原理基本与布氏硬度相同，区别在于压头采用锥面夹角为136度的金刚石正四棱锥体，单位是公斤/平方毫米，一般不予标出。
维氏法所用载荷较小。压痕浅，适用于测量零件薄的表面硬化层、金属镀层及薄片金属的硬度，这是布氏和洛氏所不及的。此外,因压头是金刚石角锥，载荷可调范围大，故对软硬材料均适用，测定范围0~1000HV。
较新的国家标准为GB/T4340.1-1999《金属维氏硬度试验第一部分：试验方法》
用布氏、洛氏、维氏的硬度试验法，载荷大、压痕面积大，只能得到金属材料组织混合物的平均硬度值，当需要测定某个相或某个晶粒硬度时，就要用到显微硬度。
显微硬度试验法的原理与维氏相同，也是以载荷与压痕表面积之比来确定。不同的是所采用的载荷极小，一般在1~120gf(1gf=0.0098N)，显微硬度值也可用HV来表示。