實驗一霍爾效應及其應用
【預習思考題】
1．列出計算霍爾係數 、載流子濃度n、電導率σ及遷移率μ的計算公式，並註明單位。
霍爾係數 ，載流子濃度 ，電導率 ，遷移率 。
2．如已知霍爾樣品的工作電流及磁感應強度b的方向，如何判斷樣品的導電型別？
以根據右手螺旋定則，從工作電流旋到磁感應強度b確定的方向為正向，若測得的霍爾電壓為正，則樣品為p型，反之則為n型。
3．本實驗為什麼要用3個換向開關？
為了在測量時消除一些霍爾效應的副效應的影響，需要在測量時改變工作電流及磁感應強度b的方向，因此就需要2個換向開關；除了測量霍爾電壓 ，還要測量a、c間的電位差 ，這是兩個不同的測量位置，又需要1個換向開關。總之，一共需要3個換向開關。
【分析討論題】
1．若磁感應強度b和霍爾器件平面不完全正交，按式（5.2-5） 測出的霍爾係數比實際值大還是小？要準確測定值應怎樣進行？
若磁感應強度b和霍爾器件平面不完全正交，則測出的霍爾係數比實際值偏小。要想準確測定，就需要保證磁感應強度b和霍爾器件平面完全正交，或者設法測量出磁感應強度b和霍爾器件平面的夾角。
2．若已知霍爾器件的效能引數，採用霍爾效應法測量乙個未知磁場時，測量誤差有哪些**？
誤差**有：測量工作電流的電流錶的測量誤差，測量霍爾器件厚度d的長度測量儀器的測量誤差，測量霍爾電壓的電壓表的測量誤差，磁場方向與霍爾器件平面的夾角影響等。
實驗二聲速的測量
【預習思考題】
1. 如何調節和判斷測量系統是否處於共振狀態？為什麼要在系統處於共振的條件下進行聲速測定？
答：緩慢調節聲速測試儀訊號源面板上的「訊號頻率」旋鈕，使交流毫伏表指標指示達到最大（或電晶體電壓表的示值達到最大），此時系統處於共振狀態，顯示共振發生的訊號指示燈亮，訊號源面板上頻率顯示視窗顯示共振頻率。在進行聲速測定時需要測定駐波波節的位置，當發射換能器s1處於共振狀態時，發射的超聲波能量最大。
若在這樣乙個最佳狀態移動s1至每乙個波節處，媒質壓縮形變最大，則產生的聲壓最大，接收換能器s2接收到的聲壓為最大，轉變成電訊號，電晶體電壓表會顯示出最大值。由數顯表頭讀出每乙個電壓最大值時的位置，即對應的波節位置。因此在系統處於共振的條件下進行聲速測定，可以容易和準確地測定波節的位置，提高測量的準確度。
2. 壓電陶瓷超聲換能器是怎樣實現機械訊號和電訊號之間的相互轉換的？
答：壓電陶瓷超聲換能器的重要組成部分是壓電陶瓷環。壓電陶瓷環由多晶結構的壓電材料製成。
這種材料在受到機械應力，發生機械形變時，會發生極化，同時在極化方向產生電場，這種特性稱為壓電效應。反之，如果在壓電材料上加交變電場，材料會發生機械形變，這被稱為逆壓電效應。聲速測量儀中換能器s1作為聲波的發射器是利用了壓電材料的逆壓電效應，壓電陶瓷環片在交變電壓作用下，發生縱向機械振動，在空氣中激發超聲波，把電訊號轉變成了聲訊號。
換能器s2作為聲波的接收器是利用了壓電材料的壓電效應，空氣的振動使壓電陶瓷環片發生機械形變，從而產生電場，把聲訊號轉變成了電訊號。
【分析討論題】
1. 為什麼接收器位於波節處，電晶體電壓表顯示的電壓值是最大值？
答：兩超聲換能器間的合成波可近似看成是駐波。其駐波方程為
a（x）為合成後各點的振幅。當聲波在媒質中傳播時，媒質中的壓強也隨著時間和位置發生變化，所以也常用聲壓p描述駐波。聲波為疏密波，有聲波傳播的媒質在壓縮或膨脹時，來不及和外界交換熱量，可近似看作是絕熱過程。
氣體做絕熱膨脹，則壓強減小；做絕熱壓縮，則壓強增大。媒質體元的位移最大處為波腹，此處可看作既未壓縮也未膨脹，則聲壓為零，媒質體元位移為零處為波節，此處壓縮形變最大，則聲壓最大。由此可知，聲波在媒質中傳播形成駐波時，聲壓和位移的相位差為 。
令p（x）為駐波的聲壓振幅，駐波的聲壓表示式為
波節處聲壓最大，轉換成電訊號電壓最大。所以接收器位於波節處，電晶體電壓表顯示的電壓值是最大值。
2. 用逐差法處理資料的優點是什麼？
答：逐差法是物理實驗中處理資料的一種常用方法，是對等間隔變化的被測物理量的資料，進行逐項或隔項相減，來獲得實驗結果的資料處理方法。逐差法進行資料處理有很多優點，可以驗證函式的表達形式，也可以充分利用所測資料，具有對資料取平均的效果，起到減小隨機誤差的作用。
本實驗用隔項逐差法處理資料，減小了測量的隨機誤差。
實驗三衍射光柵
【預習思考題】
1. 如何調整分光計到待測狀態?
答：（1）調節望遠鏡適合接收平行光，且其光軸垂直於儀器中心軸；
（2）平行光管能發出平行光，且其光軸垂直於儀器中心軸；
（3）載物台的檯面垂直於儀器中心軸。
2. 調節光柵平面與入射光垂直時，為什麼只調節載物台調平螺釘b、c，而當各級譜線左右兩側不等高時，又只能調節載物台調平螺釘a？
答：調節光柵平面與入射光垂直時，光柵放在載物台調平螺釘b、c的垂直平分線上，望遠鏡和平行光管已調好，調節載物台調平螺釘a不能改變光柵面與入射光的夾角，只能調節螺釘b或c使光柵面反射回來的「+」字像與分劃板上「 」形叉絲的上十字重合，此時光柵平面與入射光垂直。
當各級譜線左右兩側不等高時，說明光柵刻線與載物台平面不垂直，調節b、c破壞入射光垂直光柵面，只調節a即可使各級譜線左右兩側等高。
【分析討論題】
1. 利用本實驗的裝置如何測定光柵常數？
答：與實驗步驟一樣，調出光譜線，已知綠光波長 m，測量一級（ ）綠光衍射角 ，根據光柵方程 ，可計算出光柵常數d 。
2. 三稜鏡的分辨本領 ,b是三稜鏡底邊邊長，一般三稜鏡約為1000cm-1。問邊長多長的三稜鏡才能和本實驗用的光柵具有相同的解析度？
解：已知：實驗測得 =27000， cm-1 求b。
由得 b= (cm)
答：略。
實驗四多用電表的設計與製作
【分析討論題】
1． 校準電表時，如果發現改裝表的讀數相對於標準表的讀數都偏高或偏低，即總向乙個方向偏，試問這是什麼原因造成的？欲使有正有負（合理偏向）應採取什麼措施？
分流電阻或分壓電阻的阻值不符合實際情況，導致讀數都偏高或偏低。欲使有正有負（合理偏向）應選擇合適的分流電阻或分壓電阻。
2． 證明歐姆表的中值電阻與歐姆表的內阻相等。
滿偏時（因rx=0
半偏時可得中值電阻綜合內阻
實驗五邁克耳孫干涉儀的調整與使用
【預習思考題】
1． 麥可孫干涉儀是利用什麼方法產生兩束相干光的？
答：麥可孫干涉儀是利用分振幅法產生兩束相干光的。
2． 麥可孫干涉儀的等傾和等厚干涉分別在什麼條件下產生的？條紋形狀如何？隨m1、m2』的間距d如何變化？
答：（1）等傾干涉條紋的產生通常需要面光源，且m1、m2』應嚴格平行；等厚干涉條紋的形成則需要m1、m2』不再平行，而是有微小夾角，且二者之間所加的空氣膜較薄。
（2）等傾干涉為圓條紋，等厚干涉為直條紋。
（3）d越大，條紋越細越密；d 越小，條紋就越粗越疏。
3． 什麼樣條件下，白光也會產生等厚干涉條紋？當白光等厚干涉條紋的中心被調到視場**時，m1、m2』兩鏡子的位置成什麼關係？
答：白光由於是複色光，相干長度較小，所以只有m1、m2』距離非常接近時，才會有彩色的干涉條紋，且出現在兩鏡交線附近。
當白光等厚干涉條紋的中心被調到視場**時，說明m1、m2』已相交。
【分析討論題】
1． 用麥可孫干涉儀觀察到的等傾干涉條紋與牛頓環的干涉條紋有何不同？
答：二者雖然都是圓條紋，但牛頓環屬於等厚干涉的結果，並且等傾干涉條紋中心級次高，而牛頓環則是邊緣的干涉級次高，所以當增大（或減小）空氣層厚度時，等傾干涉條紋會向外湧出（或向中心縮排），而牛頓環則會向中心縮排（或向外湧出）。
2． 想想如何在麥可孫干涉儀上利用白光的等厚干涉條紋測定透明物體的折射率？
答：首先將儀器調整到m1、m2』相交，即視場**能看到白光的零級干涉條紋，然後根據剛才鏡子的移動方向選擇將透明物體放在哪條光路中（主要是為了避免空程差），繼續向原方向移動m1鏡，直到再次看到白光的零級條紋出現在剛才所在的位置時，記下m1移動的距離所對應的圓環變化數n，根據 ，即可求出n。
實驗六用牛頓環法測定透鏡的曲率半徑
【預習思考題】
1．白光是複色光，不同波長的光經牛頓環裝置各自發生干涉時，同級次的干涉條紋的半徑不同，在重疊區域某些波長的光干涉相消，某些波長的光干涉相長，所以牛頓環將變成彩色的。
2．說明平板玻璃或平凸透鏡的表面在該處不均勻，使等厚干涉條紋發生了形變。
3．因顯微鏡筒固定在托架上可隨托架一起移動，托架相對於工作台移動的距離也即顯微鏡移動的距離可以從螺旋測微計裝置上讀出。因此讀數顯微鏡測得的距離是被測定物體的實際長度。
4．（1）調節目鏡觀察到清晰的叉絲；（2）使用調焦手輪時，要使目鏡從靠近被測物處自下向上移動，以免擠壓被測物，損壞目鏡。（3）為防止空程差，測量時應單方向旋轉測微鼓輪。
5．因牛頓環裝置的接觸處的形變及塵埃等因素的影響，使牛頓環的中心不易確定，測量其半徑必然增大測量的誤差。所以在實驗中通常測量其直徑以減小誤差，提高精度。
6．有附加光程差d0,空氣膜上下表面的光程差 =2dk+d0+ ,產生k級暗環時, =(2k+1) /2，k=0,1,2…,暗環半徑rk= ；則dm2=(m —d0)r，dn2= (n —d0)r，r= 。
【分析討論題】
1． 把待測表面放在水平放置的標準的平板玻璃上，用平行光垂直照射時，若產生牛頓環現象，則待測表面為球面；輕壓待測表面時，環向中心移動，則為凸面；若環向中心外移動，則為凹面。
2．牛頓環法測透鏡曲率半徑的特點是：實驗條件簡單，操作簡便，直觀且精度高。
3．參***
若實驗中第35個暗環的半徑為a ,其對應的實際級數為k,
a2=kr k=
=2d35+ +d0=(2k+1k=0,1,2…)
d= 實驗七感測器專題實驗
電渦流感測器
【預習思考題】
1．電渦流感測器與其它感測器比較有什麼優缺點？
這種感測器具有非接觸測量的特點，而且還具有測量範圍大、靈敏度高、抗干擾能力強、不受油汙等介質的影響、結構簡單及安裝方便等優點。缺點是電渦流位移感測器只能在一定範圍內呈線性關係。
東北大學物理期末複習
第9章振動作業 一 教材 選擇填空題 1 5 計算題 13，14，18 二 附加題 一 選擇題 1 一沿x軸作簡諧振動的彈簧振子，振幅為a，週期為t，振動方程用余弦函式表示，如果該振子的初相為，則t 0時，質點的位置在 a 過處，向負方向運動 b 過處，向正方向運動 c 過處，向負方向運動 d 過處...
東北大學感測器實驗報告
一 實驗目的 了解金屬箔式應變片的應變效應，單臂電橋工作原理和效能。二 基本原理 電阻絲在外力作用下發生機械變形時，其電阻值發生變化，這就是電阻應變效應，描述電阻應變效應的關係式為 r r k 式中 r r為電阻絲電阻相對變化，k為應變靈敏係數,l l為電阻絲長度相對變化。金屬箔式應變片就是通過光刻...
東北大學軟體學院彙編實驗報告
附錄二 組合語言程式設計 實驗報告 軟體學院 一 實驗目的與意義 了解和掌握邏輯指令 比較指令 無條件 有條件轉移類指令的功能和作用，以及此類指令的使用方法。二 實驗環境 作業系統 windows7 除錯軟體名稱及版本號 microsoft visual studio2008 三 實驗的預習內容 預...