物理实验技术基础(第2章).ppt

第2章 物理实验基本仪器 和常用技术 2.1 力热学实验常用仪器与技术 一、长度测量仪器 1、米尺：最小分度1mm，例：23.56cm，估计读数至0.1mm。 2、游标卡尺：有主尺、副尺。例如：五十分游标：最小0.02mm，读数为8.36mm。 3、螺旋测微计（千分尺）：螺距为0.5mm，活动套筒有50条刻度，例如：5.215mm、5.715mm。 注意对零。 4、移测显微镜：水平刻度间距1mm，鼓轮有100个刻度，例如：21.352mm。防止回程误差。 5、激光测距仪。 二、称衡仪器 1、物理天平：最小读数至0.05~0.02g。 2、托盘天平：简单易用，感量0.1g. 3、分析天平：摆动式、空气阻尼式、光电式。0.1mg~0.2mg。（已基本淘汰） 4、电子天平。 万分之一mg~十万分之一mg。 三、时间测量仪器 1、机械秒表、数字式电子秒表：估计至0.01秒。 2、数字毫秒计：光电门、挡光片。 3、打点计时器： 4、电火花计时器： 四、温度测量仪器 1、玻棒式液体温度计（水银、酒精） 2、铂电阻温度计 3、热电偶温度计 4、温度传感器 五、物理量测量技术 1、速度、测量重力加速度（落球法、单摆）； 2、固体和液体的密度、吸热散热、热容、热传递； 3、牛顿运动定律（含动量守恒等）（气垫导轨、光电门）。 4 、简谐振动（气垫导轨、光电门；音叉） 5、各种力的大小（作用力、摩擦力、压力） 6、刚体转动惯量（扭摆、三线摆、复摆、转动惯量仪）。 7、杨氏模量（伸长法、光杠杆）。 2.2 电磁学实验常用仪器和技术 一、常用仪器 1.电流表；2.电压表；3.电感箱； 4.电容箱；5.电阻箱；滑线变阻器； 6.多用表（交直流两用）；7.示波器； 8.直流稳压电源；9.信号（函数）发生器；10.调压变压器；11.感应起电机； 12.静电计（指针验电器）13.电度表 14.磁铁（永久、电) 15.磁针 二、待测物理量和常用技术 1、伏安法测量电阻、二极管的特性。 2、电场和磁场的描绘。 3、分压分流的原理，电功率消耗。 4、电桥法测量电阻（热敏电阻）。（交流电桥） 5、电子射线的聚焦和偏转，电子衍射。 6、磁场的测量（指南针） 7、伏安法或补偿法（电位差计）测量电池电动势及内阻。 2.3 光学实验常用仪器和技术 一、常用仪器 1.光具座；2.测微目镜；3.望远镜； 4.透镜、棱镜；5.光阑；6.像屏；7.平行光管；8.分光计；9.迈克尔逊干涉仪； 10.阿贝折射计；11.光栅；12.单色仪； 13.显微镜 二、常用光源 1、热辐射光源：白炽灯、卤钨灯。 2、气体放电光源：氢灯、氖灯；低压汞灯、高压汞灯、日光灯、钠灯。 3、激光光源。 三、待测量与实验技术 1、透镜焦距与基点。 2、液体与固体（玻璃）折射率的测定。 3、发光强度和光通量的测量。 4、干涉和衍射法测波长。 5、偏振光的观察和测量。 6、光电效应及普朗克常数的测量。 2.4 实验仪器设计的一般原则 * * 1.阿贝（Abbe)原则 必须将仪器的读数刻度尺放在被测尺寸线 的延长线上。如：游标卡尺（不符合）、螺旋测微计（符合） 2.测量链最短原则 仪器测量链环节的构建数目应最少，否则误差增多。 3.变形最小原则 确保重力、热膨胀以及应力等所引起的变形最小。 *