迈克尔逊干涉研究性实验报告
北京航空航天大学
物理研究性实验报告
光的分振幅干涉：迈克尔逊干涉
第一作者：14071150 苟震宇
所在院系：机械工程及自动化学院
第二作者：14071148 许天亮
所在院系：机械工程及自动化学院
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目录
一.报告简介┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 3
二.实验原理┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 3
三.实验仪器┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 6
四.实验步骤┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 7
五.数据处理┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 8
六.误差分析┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 10
七.经验总结┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 13
八.实验感想┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 14
九.参考文献┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 14
十.原始数据┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 15
一.报告简介
迈克尔逊干涉仪是一种用分振幅法实现干涉的精密光学仪器，利用该仪器可以精确地测量单色光的波长，但是往往由于实验过程中调节仪器和测量计数时的失误, 可能会导致较大的误差。
本研究性实验报告以迈克尔逊干涉为实验依托，阐述实验原理及实验步骤，然后进行数据采集和数据处理，对误差的来源进行了详细的分析。最后对实验过程进行反思。
二.实验原理
(1)迈克尔逊干涉仪的光路
迈克尔逊干涉仪的光路图如
图1所示，从光源S发出的一束光
射在分束板G1上，将光束分为两
部分：一部分从G1半反射膜处反
射，射向平面镜M2；另一部分从
G1透射，射向平面镜M1。因G1和
全反射平面镜M1、M2均成45°角，
所以两束光均垂直射到M1、M2上。从M2反射回来的光，透过半反射膜；从M2反射回来的光，为半反射膜反射。二者汇集成一束光，在E处即可观察到干涉条纹。光路中另一平行平板G2与G1平行，其材料厚度与G1完全相同，以补偿两束光的光程差，称为补偿板。
反射镜M1是固定的，M2在精密导轨上前后移动，以改变两束光之间的光程差。M1,、M2后面各有三个螺钉来调节平面镜的方位，M1的下方还附有两个方向互相垂直的弹簧，松紧他们，能使M1支架产生微小变形，以便精确地调节M1。
在图1所示的光路中，M1’是M1被P1半反射膜反射所形成的虚像。对观察者而言，两相干光束等价于从M1’和M2反射而来，迈克尔逊干涉仪所产生的干涉花纹就如同M1’与M2之间的空气膜所产生的干涉花纹一样。若M1’、M2平行，则可视作折射率相同、夹角恒定的楔形薄膜。
（2）单色电光源的非定域干涉条纹
M2’平行M1且相距为d 。点光源S 发出的一束光，对M2’来说，正如S ’处发出的光一样，即SG=S ’ G ；而对于在E 处的观察者来说，由于M2的镜面反射，S ’点光源如同处在位置S2处一样，即S ’M2=M2S2。又由于半反射膜G 的作用，M1的位置如处于M1’的位置一样。同样对E 处的观测者，点光源S 如处于S1处。所以E 处的观察者所观察到的干
涉条纹犹如虚光源S1、S2发出的球面波，它们在空间处处相干，把观察屏放在E 空间不同位置处，都看见恶意看到干涉花样，所以这一干涉是非定域干涉。 如果把观察屏放在垂直于S1、S2连线的位置上，则可以看到一组同心圆，而圆心就是S1、S2连线与屏的焦点E 。设在E 处（ES2=L ）的观察屏上，离中心E 点远处有一点P ，EP 的距离为R ，则两束光的光程差为：
2222)2(R L R d L L +-++=?
L>>d 时，展开上式并略去d 2/L 2，则有
?cos 2/222d R L Ld L =+=?
式中φ是圆形干涉条纹的倾角。所以亮纹条件为
λ?k =c o s d 2 ...)3,2,1(=k
由上式可见，点光源圆形非定域干涉条纹有以下特点：
1.当d、λ一定时，角相同的所有光线的光程差相同，所以干涉情况也完全相同；对应于同一级次，形成以光轴为圆心的同心圆系。
2.当d、λ一定时，如φ=0，干涉圆环就在同心圆环中心处，其光程差?λ=2d为最大值，根据明纹条件，其k也为最高级数。如φ≠0，φ角越大，cos φ越小，k值也就越小，即对应的干涉圆环越靠外，其级次k也越低。
3.当k、λ一定时，如果d逐渐减小，则cos φ将增大，即φ角逐渐减小。也就是说，同一k级条纹，当d减小时，该级圆环半径减小，看到的现象是干涉圆环内吞：如果d逐渐增大，同理，看到的现象是干涉圆环外扩。对于中央条纹，若内缩或外扩N次，则光程差变化为2?d=N λ。式中，?d为d的变化量，所以有：
λ=2?d/N
4.设φ=0时最高级次为，则：
k0=2d/λ
同时在能观察到干涉条纹的视场内，最外层的干涉圆环所对应的相干光的入射角为φ’，则最低的级次为k’,且
k’=(2dcosφ’)/λ
所以在视场内看到的干涉条纹总数为：
?k= k0-k’= 2d(1-cos φ)/λ
当d增加时，由于φ’一定，所以条纹总数增多，条纹变密。
5.当d=0时，则?k=0，即整个干涉场内无干涉条纹，见到的是一片明暗程度相同的视场。
当d、λ一定时，相邻两级条纹有下列关系：
2dcosφk=k λ
2dcosφk+1=(k+1)λ
设φk≈(φ k+φ k+1)，?φ k=φ k+1-φ k，且考虑到φk、φk均很小，则可证得：
?φk=-λ/2dφk
式中，?φk称为角距离，表示相邻两圆环对应的入射光的倾角差，反应圆环条纹之间的疏密程度。上式表明?φk与φk成反比关系，即环条纹越往外，条纹间角距离就越小，条纹越密。
三.实验仪器
迈克尔逊干涉仪、氦氖激光器、小孔、扩束镜、毛玻璃。
迈克尔逊干涉仪的机械结构：
图 2
仪器的机械结构如图2所示。导轨7固定在一个稳定的底座上，由三只调平
螺丝9支承，调平后可以拧紧固定圈10以保持座架稳定。丝杠6螺距为1mm。转动粗动手轮2，经过一对传动比为10:1的齿轮副带动丝杆旋转，与丝杆啮合的开合螺母4通过转挡块及顶块带动镜11在导轨面上滑动，实现粗动。移动距离的毫米数可在机体侧面的毫米刻度尺5上读得，通过读数窗口，在刻度盘3上读到0.01mm。转动微动手轮1，经1:100蜗轮副传动，可实现微动，微动手轮的最小刻度值为0.0001mm。注意：转动粗动轮时，微动齿轮与之脱离，微动手轮读数不变；而转动微动手轮时，则可带动粗动齿轮旋转。滚花螺钉8用于调节丝杆顶紧力，此力不宜过大，已由实验技术人员调整好，学生不要随意调节该螺钉。
四.实验步骤
（1）迈克尔逊干涉仪的调整
1.调节激光器，使激光束水平地射到M1、M2反射镜中部并垂直于仪器导轨。
首先将M1、M2背面的三个螺钉及两个微调拉簧均拧成半松，然后上下移动、左右旋转激光器俯仰，使激光器入射到M1、M2反射镜中心，并使M1、M2放射回来的光点回到激光束输出镜面中心。
2.调节M1、M2互相垂直
在光源前放置一小孔，让激光束通过小孔入射到M1、M2上，根据放射光点的位置对激光束做进一步细调，在此基础上调整M1、M2背面的三个方位螺钉，使两镜的反射光斑均与小孔重合，这时M1于M2基本垂直。
（2）点光源非定域干涉条纹的观察和测量
1.将激光器用扩束镜扩束，以获得点光源，这时毛玻璃观察屏上应出现条纹。
2.调节M1镜下方微调拉簧，使之产生圆环非定域干涉条纹，这时M1与M2的垂直程度进一步提高。
3.将另外一块毛玻璃放到扩束镜与干涉仪之间以获得面光源。放下毛玻璃观察屏，用眼睛直接观察干涉环，同时仔细调节M1的两个微调拉簧，直至眼睛上下左右晃动时，各干涉环大小不变，即干涉环中心没有被吞吐，只是圆环整体随眼睛一起平动。此时得到面光源定域等倾干涉条纹，说明M1与M2严格垂直。
4.移走小块毛玻璃，将毛玻璃观察屏放回原处，仍观察点光源等倾干涉条纹。改变d值，使条纹外扩或内缩，利用公式λ=2Δd/N测出激光的波长。要求圆环中心每吞吐1000个条纹，即明暗变化100次记下一个d值，连续测量10个
d值。
（1）迈克尔逊干涉仪的调整
1.调节激光器，使激光束水平地射到M1、M2反射镜中部并垂直于仪器导轨。
首先将M1、M2背面的三个螺钉及两个微调拉簧均拧成半松，然后上下移动、左右旋转激光器俯仰，使激光器入射到M1、M2反射镜中心，并使M1、M2放射回来的光点回到激光束输出镜面中心。
2.调节M1、M2互相垂直
在光源前放置一小孔，让激光束通过小孔入射到M1、M2上，根据放射光点的位置对激光束做进一步细调，在此基础上调整M1、M2背面的三个方位螺钉，使两镜的反射光斑均与小孔重合，这时M1于M2基本垂直。
（2）点光源非定域干涉条纹的观察和测量
1.将激光器用扩束镜扩束，以获得点光源，这时毛玻璃观察屏上应出现条纹。
2.调节M1镜下方微调拉簧，使之产生圆环非定域干涉条纹，这时M1与M2
的垂直程度进一步提高。
3.将另外一块毛玻璃放到扩束镜与干涉仪之间以获得面光源。放下毛玻璃观察屏，用眼睛直接观察干涉环，同时仔细调节M1的两个微调拉簧，直至眼睛上下左右晃动时，各干涉环大小不变，即干涉环中心没有被吞吐，只是圆环整体随眼睛一起平动。此时得到面光源定域等倾干涉条纹，说明M1与M2严格垂直。
4.移走小块毛玻璃，将毛玻璃观察屏放回原处，仍观察点光源等倾干涉条纹。改变d值，使条纹外扩或内缩，利用公式λ=2Δd/N测出激光的波长。要求圆环中心每吞吐1000个条纹，即明暗变化100次记下一个d值，连续测量10个d值。
五.实验数据处理
实验次数i 1 2 3 4 5
读数d\mm 49.55600 49.58860 49.62045 49.65295 49.68520
实验次数i 6 7 8 9 10
读数d\mm 49.71745 49.75030 49.78210 49.81365 40.84445
5?d i\mm 0.16145 0.16170 0.16156 0.16070 0.15925
用逐差法处理△d 。
∑==?=?5
1
16095.05515i i mm d d
∴
mm 03219.05
16095.0d ==?
A 类不确定度
=
?=?5
)
Ua(5d)(a d U mm 106124.44
5)55(42
-?=??-?∑d d i
B 类不确定度 △b=55
10
-?mm ∴3
b b U ?=
=2.88685
10-?mm
∴
mm
d U d U d U b a 52
2106661.9)()()(-?=?+?=?
∵N=100
∴条纹连续读数的最大判断误差不超过△N=1 ∴N 的不确定度只有B 类不确定度 ∴57735.03
)(=?=
N
N U 由不确定度合成，得：
32
2
105077.6)()()(-?=??????+??
??????=N N U d d U U λλ
nm 8.643100
03219.022=?=?=N d λ
∴
nm nm U 19.48.643105077.6)(3=??=-λ ∴
m u n )4644()(±=±λλ
∴波长测量结果为m n )4644(± 理论值m n 6500=λ ∴绝对误差nm 2.6-0==λλ
相对误差000095.0100650
2
.6=?= 六.误差分析
（1）可定量分析的误差
1.M1和M2不严格垂直导致实验结果偏大；
通过分析, 比较可知, 在实际实验条件下无法做到镜面M1和镜面M2严格平行是产生误差的主要原因。若M1与M2’存在微小的夹角α,那么实际从刻度读出的移动距离不等于M1、M2 之间空气膜的厚度变化, d 会偏大。
由公式2
λ
N d =?可得λ偏大。
如图所示，
()
2
2
2
2
12e d l l α=++，
故L ?=()
2
2
2
2
12d l l α++
0r →故：
L ?=()2
2
2
2
12d l l α++e ==k λ
故此时：
e N λ?=()
()
()
2
2
2
2
2
2
11212N d d l l d
l l αα
??
=+-
+
???
+?++
2
2
2d d
N
?≈
'
λ
=
2d
N
?， ()
2
2
'
2
12d
d l l λ
αλ
+=
+
即我们计算所得的的波长大于真实波长。
而()1
2
OE ==l l d
l l αβ+
故()1
2
OE =
d
l l l α+
故()
2
2
2
12=
d
d l l λλα++
()2
112= 1+
2l l d λα?
?
????????
+??????
2
1= 1+2
OE l λ?
????????
?
??
???
即2
'
'
11
=*
2800120λλλ
?=??
???
2
12OE l
λ=
?? ???
2
'
12OE l λ≈
?? ?
??
假设20l cm =，
1OE cm =
=λ?2
'
'
11
=*2
800120λλλ?=?? ???
2.由于温度和空气湿度不同而引起空气折射率的变化，从而导致误差。 经查阅资料得知空气的折射率随着温度成指数衰减，在20℃时的空气折射率是1.000276。
由公式
N d
?=
2λ可知，
?λ=2?d ?0.000276 / N
其误差不超过3 /10000. （2）定性分析误差
1.螺杆顶块与移动镜接触定位块之间的松动或磨损
仪器长期使用, 仪器原件接触点会产生松动或磨损, 使得正反空程误差超过允许值。学生在测量时就会发现转动微调手轮时, 干涉环变化缓慢, 从而使其读数与干涉环数不相符。
2.不能完全消除空程误差
没有消除空程误差，我们在做双棱镜等光学实验时都要进行正转和反转测量，而在本实验中只进行单方向的转动测量，这样由于器械的不精密会带来一定的误差。
3.在计数100条条纹时，漏数或错数
由公式
N d
?=
2λ可知，λ的大小与N 有直接的关联，漏数或错数势必会使λ
的值发生改变。在整个过程中，N 的误差会累积，最终导致结果的误差变大。因
此实验要求在计数中100圈里最多只能漏数或错数1圈条纹。
4.非单一波长光源产生的误差
任何光源都不是由单一波长的光组成，是由波长相近的一些光组成，也就是说我们得到的波长只是一个平均值。
七.经验总结
针对实验中出现的一些问题，我们总结了一些在经验，能起到一定的借鉴作
用
1. 起始位置的选取
调出干涉条纹后, 通过旋转微调鼓轮可观察到条纹“冒出”和“陷入”的情况。在测量时, 两种情况都是可取的。本实验需要长时间盯着屏上的干涉图样观察, 学生在实验中需要测量的干涉条纹较多, 容易因眼睛疲劳视野模糊出现误差, 为了有效减轻眼睛的负担, 从保护眼睛的角度出发, 一般建议选中心为暗斑时作为起始位置开始测量。
2.图样变化突然中断的调节技巧
有时可能会遇到这样的情况，转动微调鼓轮时, 干涉环变化缓慢, 甚至出现图样变化突然中断的现象, 从而使其读数与干涉环数不相符。此时应当将移动镜拖板重新调节固定, 减少空隙; 旋紧传动螺母上的紧固螺纹, 使螺杆挡板与导轨间隙达到正常范围。
八.实验感想
当我们在刚开始做这个实验之前，我们预习得很认真，还去问了很多做过这个实验的同学，向他们请教一些需要注意的地方，而我们亲自动手去做这个实验的时候还是遇到了很多困难，有一些是自己没有调整好造成的，还有一些是实验仪器造成的，所以我们对此进行了总结。迈克尔逊干涉是一项重大的发明，它的作用远不止我们实验室测量激光波长那么简单，它是多种专业干涉仪的鼻祖，我们能熟练地操作它便意味着我们能很容易操作其他干涉仪。另外，在做实验的时候我们还是要更加具有耐心，在迈克尔逊干涉实验中，合计要数1000次干涉条纹吞或者吐，这需要我们拥有足够的耐心，这样子才能很好地完成实验。
九.参考文献：
参考文献：
[1]李朝荣，徐平，唐芳，王慕冰.基础物理实验（修订版）[M].北京：北京航空航
天大学出版社，2010:197—205.
[2]吴百诗主编.大学物理学下册[M].北京：高等教育出版社，2004:221—226.
十．原始数据
中学生研究性学习报告
( 学习报告) 姓名：____________________ 单位：____________________ 日期：____________________ 编号：YB-BH-049645 中学生研究性学习报告Research study report of middle school students
中学生研究性学习报告 课题提出背景说明 自从1993年高考中增加考查数学应用能力的应用题以来，应用题在中学数学教学中正在逐步受到重视，关于应用问题的研究已成为当前中学数学的热点问题，历年来已升学或就业的大量学生都暴露出用数学解决实际问题能力低下的弊端，由于种种原因，目前中学生的数学应用能力不容乐观无论是思想意识、数学教材，还是课堂教学的设计，都远没有达到大纲的要求，这也充分说明应用题教学还没有真正到位，需要进一步深入探讨研究课题的目的和意义。 1、充分拓展教材的内容，加强应用题的趣味性和应用性。 2、培养学生对数学应用题的阅读理解能力。 3、提高学生运用数学知识来分析和解决实际问题的能力。 4、还其数学的本源——生活实际，生产实际，科学实验的实际，人类一切实践活动的实际。开展好“实习作业”、“研究性学习”等。通过本课题的研究，探索提高学生的应用能力和实践能力的新路子，全面提高学生的综合素质，为新世纪科学发展的新时代培养创新型人才。 任务分工： 组长负责组织好学生并确定个小组的任务
第一、小组在的带领下区社会上抽样调查居民近5年的消费水平的变化 第二、小组在的带领下上网了解东方市的居民近5年的消费水平的变化 第三、小组在的带领下整理前良小组收集的资料与数据 第四、五小组在分析整理数据 然后集体对数据用数学函数的观点来分析数据，并总结结论 活动步骤： 在XX年9月——XX年12月各小组按自己的任务分工进行数据的调查，收集，整理 在XX年1月————-XX年2月分析数据并用现代技术对数据进行整理在XX年3月——XX年5月集体对数据用数学函数的观点来分析数据，并总结结论 预期成果： （1）根据新课程标准，开展教学改革，提高学生的动手能力，培养学生的创新思维。 （2）通过调查学生在应用图表、阅读能力以及学习其它学科与数学的关系等方面的情况，分析原因，并探索提。 （3）积极开展综合实践活动，根据教学内容组织学生参加社会实践活动。通过参观学习、动手操作、写实验报告，为学生解决实际问题积累经验，使学生感到学习数学知识的重要性和必要性，从而激发学生学习的兴趣。另外，提出问题比解决问题更重要，尤其是从自己周围的实际生活中提出问题，如果学生能养成善于观察、善于发现并提出问题的良好习惯，不但能提高自己的建模能力，加强“应用数学的意识”，而且能开发自己的创造力，将受益无穷。综合实践活动
迈克尔逊干涉仪实验报告87789
迈克耳逊干涉仪 一.实验目的 1.了解迈克尔逊干涉仪的结构和原理，掌握调节方法； 2.用迈克尔逊干涉仪测量钠光波长和精细结构。 二.实验仪器 迈克尔逊干涉仪、钠光灯、透镜等。 三.实验原理 迈克耳孙干涉仪原理如图所示。两平面反射镜M1、M2、光源 S和观察点E （或接收屏）四者北东西南各据一方。M1、M2相互垂直，M2是固定的，M1可沿导轨做精密移动。G1和G2是两块材料相同薄厚均匀相等的平行玻璃片。G1的一个表面上镀有半透明的薄银层或铝层，形成半反半透膜，可使入射光分成强度基本相等的两束光，称G1为分光板。G2与G1平行，以保证两束光在玻璃中所走的光程完全相等且与入射光的波长无关，保证仪器能够观察单、复色光的干涉。可见G2作为补偿光程用，故称之为补偿板。G1、G2与平面镜M1、M2倾斜成45°角。
如上图所示一束光入射到G1上，被G1分为反射光和透射光，这两束光分别经M1和M2反射后又沿原路返回，在分化板后表面分别被透射和反射，于E处相遇后成为相干光，可以产生干涉现象。图中M′2是平面镜M2由半反膜形成的虚像。观察者从E处去看，经M2反射的光好像是从M′2来的。因此干涉仪所产生的干涉和由平面M1与M′2之间的空气薄膜所产生的干涉是完全一样的，在讨论干涉条纹的形成时，只需考察M1和M2两个面所形成的空气薄膜即可。两面相互平行可到面光源在无穷远处产生的等倾干涉，两面有小的夹角可得到面光源在空气膜近处形成的等厚干涉。若光源是点光源，则上述两种情况均可在空间形成非定域干涉。设M1和M′2之间的距离为d，则它们所形成的空气薄膜造成的相干光的光程差近似用下式表示 若M1与M′2平行，则各处d相同，可得等倾干涉。系统具有轴对称不变性，故屏E上的干涉条纹应为一组同心圆环，圆心处对应的光程差最大且等于2d,d 越大圆环越密。反之中心圆斑变大圆环变疏。若d增加则中心“冒出”一个条纹，反之d减小则中心“缩进”一个条纹。故干涉条纹在中心处“冒出”或“缩进”的个数N与d的变化量△d之间有下列关系 根据该关系式就可测量光波波长λ或长度△d。 钠黄双线的精细结构测量原理简介： 干涉条纹可见度定义为：当，时V=1， 此时干涉条纹最清晰，可见度最大；时V=0，可见度最小。 从一视见度最低的位置开始算起，测量一次视见度最低处的位置，者其间的光程差 为，且由关系算出谱线的精细结构。 四.实验结果计与分析 次数初读数 d1（mm） 末读数 d2（mm） △ d=|d1-d2| (mm) (nm)(nm ) 137.7247937.754420.02963592.6592.6
扭摆法测转动惯量研究性实验报告
吞吞吐吐吞吞吐吐吞吞吐吐 吞吞吐吐吞吞吐吐吞吞吐吐吞吞吐吐吞吞11-21 2011
吐吐物 理研究 性实验 报告 研究性报告————扭摆法测转动惯量 第一作者：孟勤超10031123 第二作者：郭瑾10031126 第三作者：张金凯10031108
目录 摘要 (2) 一、实验目的 (2) 二、实验原理 (2) 1.基本原理 (2) 2.间接比较测量法，确定扭转常数K (2) 3.验证平行轴定理 (3) 4.光电转换测量周期 (3) 三、实验仪器 (3) 四、实验步骤 (3) 1.调整测量系统 (3) 2.测量数据 (4) 五、注意事项 (4) 六、数据记录与处理 (4) 1.原始数据记录 (4) 2.数据处理 (5) 七、讨论 (8) 1.误差分析 (8) 2.总结 (8)
实验名称：扭摆法测转动惯量 摘要 转动惯量是刚体转动惯性大小的量度，是表征刚体特性的一个物理量。转动惯量的测量，一般都是使刚体以一定的形式运动。通过表征这种运动特征的物理量与转动惯量之间的关系，进行转换测量。本实验使物体作扭转摆动，由摆动周期及其它参数的测定算出物体的转动惯量。 一、实验目的 1.熟悉扭摆的构造、使用方法和转动惯量测量仪的使用； 2.利用扭摆法测量不同形状物体的转动惯量和扭摆弹簧的扭摆常数； 3.验证转动惯量的平行轴定理； 4.学会测量时间的累积放大法； 5.掌握不确定度的计算方法。 二、实验原理 1.基本原理 转动惯量的测量，基本实验方法是转换测量，使物体以一定的形式运动，通过表征这种运动特征的物理量与转动惯量的关系，进行转换测量。实验中采用扭摆法测量不同形状物体的转动惯量，就是使物体摆动，测量摆动周期，通过物体摆动周期T与转动惯量I的关系 来测量转动惯量。 2.间接比较测量法，确定扭转常数K 已知标准物体的转动惯量I1，被测物体的转动惯量I0，被测物体的摆动周期T0，标准物体被测物体的摆动周期T1，通过间接比较法可测得：
研究性学习报告范文
研究性学习报告范文 篇一：环境研究性学习报告（2294字） XXX： 随着现代都市的发展，出现了一种新的污染——光污染，它已成为现 在都市的环境公害，影响人们的身心健康。而这种光污染是由反光、 反热的建筑材料造成的，如一些大厦的玻璃幕墙。在下午约2～4时折 射的太阳光正好对着公路，司机们的视线受到干扰，存有安全隐患。 在深圳也存有此种问题，特别是繁华地段的高层反光反热的玻璃幕墙，所以，本小组在深圳市的蔡屋围等繁华地段实行调查研究，展开了 “光污染”的课题研究。课题目的： 1.理解和了解光污染的相关知识。 2.调查城市光污染，并提出相关建议。 3.学会团结合作，学会对知识的探讨与研究。オ 课题研究过程与方法： 1.查找资料：上网查找，翻阅书报。收集资料。 (1)光污染分为人造光与自然光，这些光照对人体有害处。 (2)人对光的色彩有何反应。 (3)光污染对各种人群的危害。 2.实地调查 (1)对行人、司机的采访。 (2)采用拍照，实行实情记录。 3.总结整理
(1)整理资料，分析内容。 (2)制作网页。 研究结果和分析： 1.光污染及其危害 根据环境科学的解释，光污染是指过量的光辐射，紫外线辐射和红外 线辐射对人体健康，人类生活和工作环境造成不良影响的现象。 (1)眩光 造成光污染的光辐射中常见的是眩光。眩光是指在视野内有光亮度范 围不适宜，在空间或时间上存有着极端的光亮度对比，以致引起不舒 服或降低可见度的视觉现象，玻璃幕墙的光污染就是因为其反射太阳光、灯光等光线过强造成眩光。眩光使人的视力下降并迅速疲劳，日 常生活中的眩光污染有很多，如夜间迎面而来的汽车前灯的眩光会使 受到光刺激的司机和行人控制力降低，很容易发生危险等。 (2)自然光 自然光主要来源太阳辐射。太阳光主要有紫外线、红外线、可见光等。而光污染是指过量的光的辐射，紫外光的辐射，能对人体健康、人类 生活和工作环境造成不良影响。如：受日光中的紫外线过度的照射， 便会引起日光性皮肤炎，会使人身体暴露部位红肿，严重者起水疱， 患部有灼热，刺痒或疼痛感；病情严重时，可伴随身体不适、发烧、 恶心及心跳加速，长期日晒过量会造成慢性损害，长期照射阳光，紫 外线能诱发皮肤癌。但适量的阳光照射是必要的。 (3)反射太阳光 反射太阳光，这种光污染是城市中最为严重的。例如，我市的建筑， 虽然以玻璃幕墙为主，是很美观，但在美丽的背后却潜藏着杀机，它 给周围的人带来了很多危险，如：使正常细胞衰亡，出现血压升高， 心急燥热等不良症状，还能够使人的视力下降尤其是眩光。
迈克尔逊干涉仪实验报告精品
1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 实验目的： 1） 学会使用迈克尔逊干涉仪 2） 观察等倾、等厚和非定域干涉现象 3） 测量氦氖激光的波长和钠光双线的波长差。 实验仪器： 氦氖激光光源、钠光灯、迈克尔逊干涉仪、毛玻璃屏实验原理： 1：迈克尔逊干涉仪的原理： 迈克尔逊干涉仪的光路图如图所示，光源 S 出 发的光经过称 45。 放置的背面镀银的半透玻璃板 P 1 被分成互相垂直的强度几乎相等的两束光， 光 路 1 通过 M 1 镜反射并再次通过 P 1 照射在观察平 面 E 上，光路 2 通过厚度、折射率与 P 1 相同的玻 璃板 P 2 后由 M 2 镜反射再次通过 P 2 并由 P 1 背面的 反射层反射照射在观察平面 E 上。图中平行于 M 的M ' 是M 经 P 反射所成的虚 1 2 2 1 像，即 P 到 M 与 P 到 M ' 的光程距离相等，故从 P 到M 的光路可用 P 到M ' 等 价替代。这样可以认为 M 与 M ' 之间形成了一个空气间隙， 这个空气间隙的厚度 可以通过移动 M 1 完成，空气间隙的夹角可以通过改变 M 1 镜或 M 2 镜的角度实现。 当 M 与M ' 平行时可以在观察平面 E 处观察到等倾干涉现象，当 M 与M ' 有一 1 2 1 2 定的夹角时可以在观察平面 E 处观察到等厚干涉现象。 2：激光器激光波长测量原理： 由等倾干涉条纹的特点，当 θ =0 时的光程差 δ 最大，即圆心所对应的
1 2 1 2 干 涉级别最高。转动手轮移动 M1，当 d 增加时，相当 于增大了和 k 相应的θ 角 ，可以看到圆 环一个个从中心 “冒出” ；若 d 减小时，圆环逐渐 缩小， 最后“淹没”在中心处。 每“冒” 出或“ 缩”进一个干涉环，相应的光程差改变了一个波长， 也就是 M 与 M ’ 之间距离 变化了半个波长。 若将 M 与 M ’ 之间距离改变了 △d 时，观察到 N 个干涉环变化，则 △d=N 由此可测单色光 的波长。 3：钠光双线波长差的测定： 在使用迈克尔逊干涉仪观察低压钠黄灯双线的等倾干涉条纹时，可以看到 随着动镜 M 1 的移动，条纹本身出现了由清晰到模糊再到清晰的周期性变化，即 反衬度从最大到最小再到最大的周期性变化， 利用这一特性， 可测量钠光双线波长差，对于等倾干涉而言，波长差的计算公式为： 实验内容与数据处理： （1） ）观察非定域干涉条纹 1） 通过粗调手轮打开激光光源， 调节激光器使其光束大致垂直于平面反光镜 M 2 入射，取掉投影屏 E ，可以看到两排激光点 2） 粗调手轮移动 M 1 镜的位置，使得通过分光板分开的两路光光程大致相等 3） 调节M 1 、M 2 镜后面的两个旋钮， 使两排激光点重合为一排，并使两个最 亮的光点重合在一起。此时再放上投影屏 E ，就可以看到干涉条纹。 4） 仔细调节 M 、 M 镜后面的两个旋钮，使 M 与 M ' 平行，这时在屏上可 以看到同心圆条纹，这些条纹为非定域条纹。 5） 转动微调手轮，观察干涉条纹的形状、疏密及中心“吞” 、“吐”条纹随光程差 改变的变化情况。
实验三安全性实验及其教学研究中学化学实验报告
日期2014 年4月2日；六周周三，下午；姓名学号2 成绩 实验三安全性实验及其教学研究 ——氢气的制取与性质实验 一、氢气的制取 1.相关知识：置换反应，氢气的物理性质与化学性质，气体的收集方法。 （1）置换反应是单质与化合物反应生成另外的单质和化合物的化学反应，是化学中四大基本反应类型之一，包括金属与金属盐的反应，金属与酸的反应等。 （2）氢气的性质 物理性质：1.通常情况下，无色无味气体； 2. 密度比空气小； 3. 难溶于。 化学性质：1.可燃性 2H2+O2=2H2O 2.还原性 H2+CuO=Cu+H2O (3)气体的收集方法： 2.实验用品：（请画实验装置图，并标明各药品和仪器名称） 药品：锌粒、稀硫酸、硫酸铜溶液、氧化铜 仪器：导气管、试管，酒精灯，水槽，启普发生器
启普发生器由三部分组成。上面一部分是球形漏斗，下面一部分是玻璃球和玻璃半球所组成的容器，第三部分是带旋钮的导气管。它是固液不加热的反应装置，使用启普发生器制取氢气十分方便，可以及时控制反应的发生或停止。 锌粒由容器上的气体出口加入，稀硫酸从长颈漏斗口注入，固体的量不得超过球体容积的1/3。因此，锌粒是放在启普发生器的玻璃球中，而稀硫酸会在玻璃球和玻璃半球的容器中。 3.实验步骤（用简洁明了的方法比如流程图表示）： 稀释浓硫酸检查装置气密性装入锌粒和稀硫酸开启导气管活塞，收集H2 验纯 4.实验改进： ⑴在反应前加入少许硫酸铜的晶体或溶液可加快反应速率。请问为什么？ 答：锌跟稀硫酸反应的制取氢气，加入少量硫酸铜溶液后，金属锌可以置换金属铜Zn + CuSO4= ZnSO4+ Cu，形成铜锌原电池，原电池能加速负极金属和电极质的反应速率。 ⑵你还有其他的改进方法吗？ 答：还可以选用纯度不高、形状不规则、比较粗糙的锌粒。 5.实验安全提示： ⑴稀硫酸如何配制（包括用量、浓度、温度的控制）？ 答： （1）浓硫酸的稀释：将浓硫酸沿着容器内壁（或沿着玻璃棒）缓慢地注入水中，并用玻璃棒不断搅拌，使产生的热量迅速扩散。 （2）稀硫酸的用量：加入稀硫酸可事先往启普发生器中加水至将金属锌全部淹没处，倒出水后量水的体积，即为稀硫酸的体积。 （3）稀硫酸的浓度：V浓H2SO4∶V H2O=1∶4或者1:5也可。 （4）稀释时温度的控制：在稀释浓硫酸时，为了迅速扩散热量，可以在装了水的水槽内稀释并不断地搅拌。
研究性学习实验报告
研究性学习实验报告 课题名称：有关全息投影的研究 班级：1403班 小组组长：郭嘉昕 小组成员：郭京伟段泽华王捷聪孙泽錡 日期：2015年3月
有关全息投影的实验报告
第一部分 有关实验选材的研究 一、实验设计思想 （1）实验目的 通过对比，研究不同材料对于光线的折射和漫反射的效果，并且在其中寻找效果最佳、性价比高的材料，进行下一步实验。 （2）实验原理 当一束平行的入射光线射到粗糙的表面时，表面会把光线向着四面八方反射，所以入射线虽然互相平行，由于各点的法线方向不一致，造成反射光线向不同的方向无规则地反射，这种反射称之为“漫反射”。 （3）实验方法 从成本方面考虑，先将不同材料做成面积的板状模型和立方体状模型，再将我们的光源设备调节到最高亮度，以最佳效果的角度将画面投射到不同的材料上。在同样暗度的房间里，用高度、距离固定的摄影机进行拍摄，再将不同材料的照片转入Photoshop,通过其内置的亮度数值初步判断不同材料的反射效果。将亮度（p）、材料制作的难易程度(q)以及其它视觉效果(w)三项各10分的标准分数按一定比例绘制出总分数，来选取实验材料。
实验测量表格如下： （4）实验仪器：各种实验材料*1、投影光源（4.7英寸）*1、摄像机*1、Windows电脑（Photoshop软件）*1 二、实验过程记录 （1）实验分工 （2）实验步骤
第一步—确定材料。因为我们是初次进行研究，对于具体的实验材料并不能确定，所以我们进行了解后，一共选取了4种材料： 第二步--选取材料。因为我们进行的实验成本非常有限所以我们必须先走向市场，来查看和询问有些材料是否可以被加工和购买到（具体材料价格请见附录）。将他们的难易程度（q）进行量化，10分为很容易得到，1分为基本不可能得到，以此绘制表格： 第三步—对比亮度。在了解了我们选取的材料的基础上，以节约环保为本，我们购买或借到了这四种材料。并选择在2015年3月8日的晚上，在教室里进行亮度测试。我们先将光源设备调节到最大亮度，拍摄的得到了一张照片，再不断尝试不同的角度，以求能用最好的效果反射光源并拍摄下来。我们将五张照片导入电脑，用Photoshop软件分别查看他们的RGM指数（具体RGM指数请见附录），来进行评分，但因为镜子的超好反射效果，我们改进了我们算法，以分段函数的方式来进行得分评判（p）。 评分结果如下
迈克尔逊干涉仪实验报告
实验目的： 1）学会使用迈克尔逊干涉仪 2）观察等倾、等厚和非定域干涉现象 3）测量氦氖激光的波长和钠光双线的波长差。 实验仪器： 氦氖激光光源、钠光灯、迈克尔逊干涉仪、毛玻璃屏 实验原理： 1：迈克尔逊干涉仪的原理： 迈克尔逊干涉仪的光路图如图所示，光源S 出发的光经过称。45放置的背面镀银的半透玻璃板1P 被分成互相垂直的强度几乎相等的两束光，光 路1通过1M 镜反射并再次通过1P 照射在观察平 面E 上，光路2通过厚度、折射率与1P 相同的玻 璃板2P 后由2M 镜反射再次通过2P 并由1P 背面 的反射层反射照射在观察平面E 上。图中平行于1M 的'2M 是2M 经1P 反射所成的虚像，即1P 到2M 与1P 到'2M 的光程距离相等，故从1P 到2M 的光路可用1P 到'2M 等价替代。这样可以认为1M 与'2M 之间形成了一个空气间隙，这个空气间隙的厚度可以通过移动1M 完成，空气间隙的夹角可以通过改变1M 镜或2M 镜的角度实现。当1M 与' 2M 平行时可以在观察平面E 处观察到等倾干涉现象，当1M 与'2M 有一定的夹角时可以在观察平面E 处观察到等厚干涉现象。 2：激光器激光波长测量原理： 由等倾干涉条纹的特点，当θ =0 时的光程差δ 最大，即圆心所对应的干
涉级别最高。转动手轮移动 M1，当 d 增加时，相当 于增大了和 k 相应的θ 角 ，可以看到圆 环一个个从中心“冒出” ；若 d 减小时，圆环逐渐 缩小，最后“淹没”在中心处。 每“冒”出或“缩”进一个干涉环，相应的光程差改变了一个波长，也就是 M 与M ’之间距离 变化了半个波长。 若将 M 与 M ’之间距离改变了△d 时，观察到 N 个干涉环变化，则△d =N 由此可测单色光的波长。 3：钠光双线波长差的测定： 在使用迈克尔逊干涉仪观察低压钠黄灯双线的等倾干涉条纹时，可以看到随着动镜1M 的移动，条纹本身出现了由清晰到模糊再到清晰的周期性变化，即反衬度从最大到最小再到最大的周期性变化，利用这一特性，可测量钠光双线波长差，对于等倾干涉而言，波长差的计算公式为： 实验内容与数据处理： （1）观察非定域干涉条纹 1）通过粗调手轮打开激光光源，调节激光器使其光束大致垂直于平面反光镜2M 入射，取掉投影屏E ，可以看到两排激光点 2）粗调手轮移动1M 镜的位置，使得通过分光板分开的两路光光程大致相等 3）调节1M 、2M 镜后面的两个旋钮，使两排激光点重合为一排，并使两个最亮的光点重合在一起。此时再放上投影屏E ，就可以看到干涉条纹。 4）仔细调节1M 、2M 镜后面的两个旋钮，使1M 与' 2M 平行，这时在屏上可以看到同心圆条纹，这些条纹为非定域条纹。 5）转动微调手轮，观察干涉条纹的形状、疏密及中心“吞”、“吐”条纹随光程差改变的变化情况。
物理实验研究性实验报告——钠黄光双线波长差的测量及其应用概要
研究型实验报告 院（系）名称机械工程及自动化学院专业名称机械工程及自动化 实验作者学生姓名学生学号第一作者王路明11071172 第二作者马天行11071160 第三作者吴宏宇11071167
钠黄光双线波长差的测量及其应用 王路明11071172 马天行11071160 吴宏宇11071167 摘要：迈克逊干涉仪是一种精密干涉仪，其测量结果可精确到与波长相比拟。本文从实验的原理和方法等方面对用此仪器精确测定钠黄双线差及钠的相干长度进行了讨论， 并用实验数据验证了理论值，达到了预期的效果。 关键词：迈克尔逊干涉仪，双线波长差，钠黄光，光程差，玻璃折射率， 一．实验基本要求 1．掌握迈克尔逊干涉仪的工作原理和结构，学会它的调整方法和技巧； 2．利用干涉条纹变化的特点测定光源波长； 3．了解光源的非单色性对干涉条纹的影响； 4．学会用迈克尔逊干涉仪测透明玻璃片折射率。 二．仪器简介 He 激光器、钠光灯、毛玻璃、扩束镜、千分尺、透明玻璃等迈克尔逊干涉仪、Ne 三．实验原理 迈克尔逊干涉仪是l883年美国物理学家迈克尔逊（A.A.Michelson）和莫雷（E.W.Morley）合作，为研究“以太漂移实验而设计制造出来的精密光学仪器。用它可以高度准确地测定微小长度、光的波长、透明体的折射率等。后人利用该仪器的原理，研究出了多种专用干涉仪，这
些干涉仪在近代物理和近代计量技术中被广泛应用。 1.波长差的测量 钠黄光中包含波长为λ1=589.6nm 和λ2=589.0nm 的两条黄谱线，当用它做光源时，两条谱线形成各自的干涉条纹，在视场中的两套干涉条纹相互叠加。由于波长不同，同级条纹之间会产生错位，当变化两束光的光程差时，干涉条纹的清晰度发生周期性变化 ()() L k I L I ?+=?101cos 1()() L k I L I ?+=?202cos 1 ? ?? ?? ???? ???+???? ????+=L k k L k I I 2cos 2cos 1221021k k k -=? 衬比度：?? ? ????=L k 2cos γ半周期：λ λ?≈ ?22 0L L ? γ 图1.钠黄光双线结构使干涉条纹的衬比度随ΔL 做周期性变化 在视场E 中心处λ 1 和λ2两种单色光干涉条纹相互叠加。若逐渐增大镜M1与M2的间距d ，当λ1得第k1级亮纹和的第k2级暗纹相重合时，叠加而成的干涉条纹清晰度最低，此时增大d ，条纹由逐渐清晰，直到光程差δ的改变达到 22112λ2 1 k λk 2d δ）（+=== （1） 时，叠加而成的干涉条纹再次变得模糊。可得 2112λ1m m λd d 2）（）（+==-（2） 则λ1和λ2的波长差为 Δd 2λλλ-λΔλ2 121= = （3） Δd=d2-d1 ，当λ1和λ2的波长差相差很小时，λ2 λλλλ2 121=+= (λ=589.3nm )， 则可得 d 22 21?=-=? λ λλλ （4）
迈克尔逊研究性实验报告
迈克尔逊干涉仪实验报告 摘要：迈克尔逊干涉仪是迈克尔逊根据光分振幅干涉原理制成的 1 / 13
精密测量仪器，迈克尔逊仪可以精密测量查长度及长度的微小变化，迈克尔逊和他的合作者利用这种干涉仪用它进行了许多著名实验，后人又根据这种干涉仪的基本原理研制出许多具有实用价值的干涉仪，迈克尔逊干涉仪在近代物理和近代计量技术发展中起着重要作用。 关键词：干涉仪分振幅精密测量
目录 1实验原理 (4) 1.1迈克尔逊干涉仪的光路 (4) 1.2单色电光源的非定域干涉条纹 (4) 1.3迈克尔逊干涉仪的机械结构 (6) 2实验仪器 (7) 3实验主要步骤 (7) 3.1迈克尔逊干涉仪的调整 (7) 3.2点光源非定域干涉条纹的观察和测量 (8) 4 实验数据处理 (8) 4.1实验数据记录 (8) 4.2用逐差法处理数据 (8) 4.3计算不确定度 (9) 5 误差分析 (10) 6 实验操作总结 (11) 6.1调整实验仪器 (11) 6.2判断及调整条纹 (11) 6.3计数及记录 (11) 7 实验改进建议 (11) 7.1对计数器的改进 (11) 7.2对实验仪器的改进 (12) 7.3对激光器的改进 (12) 8实验感想 (12) 图片 (12) 3 / 13
图 1 正文 1实验原理 1.1迈克尔逊干涉仪的光路 迈克尔逊干涉仪的光路如图1所示，从光源S 发出 的一束光射在分束板G1上，将光束分为两部分： 一部分从G1的半反射膜处反射，射向平面镜M2； 另一部分从G1透射，射向平面镜M1。因G1和全反 射平面镜M1、M2均成45°角，所以两束光均垂直 射到M1、M2上。从M2反射回来的光，透过半反 射膜；从M1反射回来的光，为半反射膜反射。二 者汇集成一束光，在E 处即可观察到干涉条纹。光 路中另一平行平板G2与G1平行，其材料及厚度与 G1完全相同，以补偿两束光的光程差，称为补偿 板。 反射镜M1是固定的，M2可以在精密导轨上前后移动，以改变两束光之间的光程差。M1，M2的背面各有3个螺钉用来调节平面镜的方位。M1的下方还附有2个方向相互垂直的拉簧，松紧它们，能使M1支架产生微小变形，以便精确地调节M1。 在图1所示的光路中，M1’是M1被G1半反射膜反射所形成的虚像。对观察者而言，两相 干光束等价于从M1’和M2反射而来，迈克尔逊干涉仪所产生的干涉花纹就如同M2与M1’之间的空气膜所产生的干涉花纹一样。若M1’与M2平行，则可视作折射率相同、厚度相同的薄膜（此时的为等厚干涉）；若M1’与M2相交，则可视作折射率相同、夹角恒定的楔形薄膜。 1.2单色电光源的非定域干涉条纹 如图2所示，M2平行M1’且相距为d 。点光源S 发出的一束光，对M2来说，正如S’处发出 的光一样，即SG=S’G ；而对于在E 处观察的观察者来说，由于M2的镜面反射，S’点光源如处于S2’处一样，即S’M2=M2S2’。又由于半反射膜G 的作用，M1的位置如处于M1’的位置一样。同样对E 处的观察者，点光源S 如处于S1’位置处。所以E 处的观察者多观察到的干涉条纹，犹如虚光源S1’、S2’发出的球面波，它们在空间处处相干，把观察屏放在E 空间不同位置处，都可以见到干涉花样，所以这一干涉是非定域干涉。 如果把观察屏放在垂直与S1’、S2’连线的位置上，则可以看到一组同心圆，而圆心就是S1’、S2’的连线与屏的交点E 。设在E 处（ES2’=L ）的观察屏上，离中心E 点远处有某一点P ，EP 的距离为R ，则两束光的光程差为
研究性学习
研究性学习 1.1：研究性学习的定义 研究性学习是以学生的自主性、探索性学习为基础，在教师指导下，从自然、社会和生活中选择和确定专题进行研究，并在研究过程中主动地获取知识、应用知识、解决问题的学习活动。 对上述定义进行分解，就会发现其中几个重要的关键点，如下图所示。 上述定义属于狭义上的研究性学习，属于课程形态层面；而广义的研究性学习可以泛指学生主动探索的学习活动，使用于学生对所有学科的学习，即学习方式层面的研究性学习。 研究性学习 1.2：研究性学习的分类 依据研究内容的不同，研究性学习的实践主要可以分为两大类课题： （1）研究类，包括调查研究、实验研究和文献研究等； （2）项目（活动）设计类，包括社会性活动设计和科技类项目等。 从组织形式来看，研究性学习可分为三种： （1）小组合作研究（4~6人组成课题组）； （2）个人独立研究（开放式作业）； （3）个人研究与全班集体讨论相结合的研究。 研究性学习 1.3：研究性学习的特点 研究性学习具有开放性、探究性和实践性的特点，是师生共同探索新知的学习过程,是师生围绕着解决问题，共同完成研究内容的确定、方法的选择以及为解决问题相互合作和交流的过程。具体来说，研究性学习不同于其他学习方式的特点有如下几点。
1．强调学习方式的研究性 研究性学习强调选择自然界和社会生活中的真实问题作为学习和研究的主题，即以问题或项目作为研究性学习的载体。学生的知识获得与能力培养，都是在对自然和社会的客观规律进行科学研究的过程中、在解决实际问题的探索过程中来完成，可见，研究性学习的方式具有鲜明的研究特性。 2．强调学习内容的实践性 研究性学习强调理论知识与自然界、与社会生活实际的紧密联系；强调学习内容与研究的主题必须具有实践性，即必须具有现实意义和实用价值。 3．强调认识过程的完整性 人类的认识过程在完成三个阶段（感性认识、理性认识、实践）和两个飞跃（由感性认识→理性认识的飞跃、由理性认识→实践的飞跃）后，才能真正实现对客观事物规律的认识、理解和把握。而这正是研究性学习教学模式最本质的特征。 研究性学习 1.4：研究性学习和接受式学习的异同 研究性学习 2.6：开题报告和评审活动 小组实施方案确定以后，需要以班为单位组织开题报告，由各研究小组选派一位代表向指导教师（组）和全班同学陈述本小组的研究方案。指导教师和全班同学均可提出问题，小组内成员均可参与回答提问。指导教师根据全班讨论的情况，对研究方案进行评审，或提出研究方案建议和修改意见。明显不合理，难以实施以及没有充分准备的选题不予通过，这些小组需要重新讨论、修改，准备第二次报告。课题开题报告（以课题组为单位填写）如下图所示。
迈克尔逊干涉仪(实验报告)
一、实验目的 1、掌握迈克尔逊干涉仪的调节方法并观察各种干涉图样。 2、区别等倾干涉、等厚干涉和非定域干涉，测定 He-Ne 激光波长 二、实验仪器 迈克尔逊干涉仪、 He-Ne 激光器及光源、小孔光阑、扩束镜（短焦距会聚镜）、毛玻璃屏等。 （图一） （图二） 三、实验原理 ①用 He-Ne 激光器做光源，使激光通过扩束镜会聚后发散，此时就得到了一个相关性很好的点光源，射到分光板 P1和 P2上后就将光分成了两束分别射到 M1 和 M2 上，反射后通过 P1 、 P2 就可以得到两束相关光，此时就会产生干涉条纹。 ②产生干涉条纹的条件，如图 2 所示， B 、 C 是两个相干点光源，则到 A 点的光程差δ =AB-AC=BCcosi , 若在 A 点出产生了亮条纹，则δ =2dcosi=k λ (k 为亮条纹的级数 ) ，因为 i 和 k 均为不可测的量，所以取其差值，即λ =2 Δ d/ Δ k。 四、实验步骤 1、打开激光电源，先不要放扩束镜，让激光照到分光镜 P1 上，并调节激光的反射光照射到激光筒上。 2、调节 M2 的位置使屏上两排光中最亮的两个光点重回，并调至其闪烁。 3、将扩束镜放于激光前，调节扩束镜的高度和偏角，使光能照在 P1分光镜上，看显示屏上有没有产生同心圆的干涉条纹图案。没有的话重复 2 、 3 步骤，直到产生同心圆的干涉条纹图案。 4、微调 M2是干涉图案处于显示屏的中间。 5、转动微量读数鼓轮，使 M1 移动，可以看到中心条纹冒出或缩进，若看不到此现象，先转动可度轮，再转动微量读数鼓轮。记下当前位置的读数 d0 ，转动微量读数鼓轮，看到中心条纹冒出或缩进 30 次则记一次数据，共记录 10 次数据即 d0、 d1 (9)
扭摆法测转动惯量研究性实验报告
吞吞吐吐吞吞吐吐吞 吞吐吐吞吞吐吐吞吞吐吐吞吞吐吐吞吞吐吐吞吞吐吐[11-21 2011 研究性报告————扭摆法测转动惯量 第一作者：孟勤超 10031123 第二作者：郭瑾 10031126 第三作者：张金凯 10031108
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实验名称：扭摆法测转动惯量 摘要 转动惯量是刚体转动惯性大小的量度，是表征刚体特性的一个物理量。转动惯量的测量，一般都是使刚体以一定的形式运动。通过表征这种运动特征的物理量与转动惯量之间的关系，进行转换测量。本实验使物体作扭转摆动，由摆动周期及其它参数的测定算出物体的转动惯量。 一、实验目的 1.熟悉扭摆的构造、使用方法和转动惯量测量仪的使用； 2.利用扭摆法测量不同形状物体的转动惯量和扭摆弹簧的扭摆常数； 3.验证转动惯量的平行轴定理； 4.学会测量时间的累积放大法； 5.掌握不确定度的计算方法。 二、实验原理 1.基本原理 转动惯量的测量，基本实验方法是转换测量，使物体以一定的形式运动，通过表征这种运动特征的物理量与转动惯量的关系，进行转换测量。实验中采用扭摆法测量不同形状物体的转动惯量，就是使物体摆动，测量摆动周期，通过物体摆动周期T与转动惯量I的关系 来测量转动惯量。 2.间接比较测量法，确定扭转常数K 已知标准物体的转动惯量I1，被测物体的转动惯量I0，被测物体的摆动周期T0，标准物体被测物体的摆动周期T1，通过间接比较法可测得：
也可以确定出扭转常数K 定出仪器的扭转常数K，测出物体的摆动周期T，就可计算出转动惯量I。 3.验证平行轴定理 平行轴定理：若质量为m的物体（小金属滑块）绕通过质心轴的转动惯量为I0时，当转轴平行移动距离x时，则此物体的转动惯量变为。为了避免相对转轴出现非对 称情况，由于重力矩的作用使摆轴不垂直而增大测量误差。实验中采用两个金属滑块辅助金属杆的对称测量法，验证金属滑块的平行轴定理。这样，I0为两个金属滑块绕通过质心轴的转动惯量，m为两个金属滑块的质量，杆绕摆轴的转动惯量I杆，当转轴平行移动距离x时（实际上移动的是通过质心的轴），测得的转动惯量 I＝I杆+I0+mx2 两个金属滑块的转动惯量 I x＝I－I 杆＝I0+mx2 4.光电转换测量周期 光电门和电脑计数器组成光电计时系统，测量摆动周期。光电门（光电传感器）由红外发射管和红外接受管构成，将光信号转换为脉冲电信号，送入电脑计数器测量周期（计数测量时间）。 三、实验仪器 扭摆、金属载物盘、塑料圆柱体、金属空心圆筒、实心塑料球、金属细长杆（两个滑块可在上面自由移动）、数字式计时器、电子天平。（由于待测物体的尺寸已经给出，故不需要游标卡尺、米尺等测量长度的工具）
电路研究性实验报告
湖南XX学院 电路设计研究型报告 题目：电路综合实验 专业：测控技术与仪器 班级：测控xxxx班 学生组员：郭x(组长)、黄x、余x 指导老师：厉x 日期：2014年6月13日
电路课程研究性实验 实验报告 成员表现评估： 黄X：优秀 余X：优秀 郭X：优秀 （一）实验内容 一、R、L、C元件参数的测量 1.用电压、电流表判别黑匣子元件性质。 2. 用交流电压、电流表及功率表分别测量R、L、C元件交流参数，讨论实验误差引起的原因。 二、正弦电源下电路稳态特性的研究 1.用示波器分别观察R、L、C元件在正弦电源下响应的电压、电流波形。 2.用示波器分别观察R、L、C元件伏安关系曲线。 3. 用示波器分别观察RLC元件串联的在正弦电压情况下感性、容性和电阻性响应的电压、电流波形。 实验员：黄X 余X 郭X 报告及其记录：郭X
（二）．实验目的： 1学习用示波器观察和分析RC，RL，RLC的电路的响应 2 通过电路方波响应波形的观察，判别元件性质 3 学会用电压、电流表判别黑匣子元件性质。 4 学习用三表法测量交流电路的参数及其误差分析 5 了解RLC元件在正弦电压情况下的电压电流波形 6.学习正确选用交流仪器和设备 7.掌握功率表、调压器的使用 8 综合运用所学知识，自主完成实验，提高科学素养，增加实 验动手能力，提高积极思考问题解决问题的能力。 9.通过这次实验，增强了自信心，磨练战胜困难的毅力，提高 解决问题的能力，通过这次实验，增进了对集体的参与意识 与责任心，给今后的工作中带来大的帮助和借鉴。
（三）：实验原理 一、R、L、C元件参数的测量 1. 调压器提供实验电压，电压表监测元件电压，电流表监测元件电流，在被测元件两端并接一只适当容量的试验电容器，若电流表读数增大则被测元件为容性；反之为感性。 实验操作如【1——1】图接线 实验结果 据图将电压表和电流表的示数记录到表-1中 由表格数据可知电路并入一个电容器后电流表的示数变小，故被测元件为感性。
研究性学习报告范文
研究性学习报告范文 第1篇研究性学习报告范文-----研究性开题报告范文一、活动开展的目的和意义随着社会的进步，经济的发展，我国的教育事业也在不断的发展，一种新的教育理念棗研究性学习随之产生。 这种新的学习方式注重学生学习的主体作用，以学生的自主性、探索性为基础，从学生生活和社会生活中选择和确定主题，以个人和小组合作的方式，通过亲身实践获取直接经验，养成科学精神和科学态度，掌握基本的科学方法，提高综合运用所学知识解决实际问题的能力。 二、《人与环境》研究性学习的具体实施1．研究动员、确定课题研究性学习是一种新的学习方法，学生对此比较陌生，所以活动的第一步即向学生介绍研究性学习这种新的学习方法及其优点、特点、开展的过程，然后，结合学生的实际情况。 刚刚进入高一，所学知识较少，知识体系不够完善，从而选择学生比较熟悉而又与之息息相关的水作为研究的课题。 2．制定方案，分组调查为了更充分的研究主题，根据我国环境污染的现状，以及关于环境保护的一些热点问题，经过师生的共同研究，把研究的课题细化为几个子课题：一水污染问题；二水的净化问题；三饮水与健康；四珍惜水资源。 班级成员自由组合分别承担四个子课题。 制定子课题的研究方案后，有小组成员查找和收集相关资料，为
课题的研究寻求证据。 3．整理材料，交流信息，论证结果小组成员对资料进行归类整理，筛选有用的材料，从多角度，以多种方式对相关课题进行具体的研究，同时针对有关问题小组之间进行交流研讨，以求对其地研究更深入。 4.评价审核（1）各课题小组汇报研究情况，展示研究成果，得出研究结论。 （2）撰写实验报告，形成有一定学术价值的论文或经验。 三．研究内容首先进一步研究“人与环境”的基本内涵和外显行为，再通过新一轮的教育教学实验，探索中学地理教育中培养学生地理基本素质和基本技能的原则和方法。 课题研究的基本内容如下：不同的课题组采用不同的方式对本课题进行了系统地阐述一、水污染问题介绍水污染的涵义、类型，并到马家沟进行实地考察。 拍摄的照片充分体现了马家沟的污染状况，并对马家沟的水质进行测定，同时对解决水污染问题进行了系统地阐述。 二、珍惜水资源从身边说出，介绍水污染和浪费的现象，提出水危机的问题，漫画设想未来的银行存入的不是钱而是水，呼吁同学们珍惜和爱护水资源，强调透支水就是透支生命。 三、节约能源在我们的日常生活中了解天气预报，似乎是一件必不可少的事情，可是你会像关心天气那样来关心我们空气的质量吗？近些年来，在我国一些主要城市实行了空气质量公报制度，现在，就
“迈克尔逊干涉仪”实验报告
“迈克尔逊干涉仪”实验报告 【引言】 迈克尔逊干涉仪是美国物理学家迈克尔逊(A.A.Michelson)发明的。1887年迈克尔逊和莫雷(Morley)否定了“以太”的存在，为爱因斯坦的狭义相对论提供了实验依据。迈克尔逊用镉红光波长作为干涉仪光源来测量标准米尺的长度，建立了以光波长为基准的绝对长度标准，即1m=1 553 164．13个镉红线的波长。在光谱学方面，迈克尔逊发现了氢光谱的精细结构以及水银和铊光谱的超精细结构，这一发现在现代原子理论中起了重大作用。迈克尔逊还用该干涉仪测量出太阳系以外星球的大小。 因创造精密的光学仪器，和用以进行光谱学和度量学的研究，并精密测出光速，迈克尔逊于1907年获得了诺贝尔物理学奖。 【实验目的】 （1）了解迈克尔逊干涉仪的原理和调整方法。 （2）测量光波的波长和钠双线波长差。 【实验仪器】 迈克尔逊干涉仪、He-Ne激光器、钠光灯、扩束镜 【实验原理】 1.迈克尔逊干涉仪结构原理 图1是迈克尔逊干涉仪光路图，点光源 S发出的光射在分光镜G1，G1右表面镀有半 透半反射膜，使入射光分成强度相等的两束。 反射光和透射光分别垂直入射到全反射镜M1 和M2，它们经反射后再回到G1的半透半反射 膜处，再分别经过透射和反射后，来到观察区 域E。如到达E处的两束光满足相干条件，可 发生干涉现象。 G2为补偿扳，它与G1为相同材料，有 相同的厚度，且平行安装，目的是要使参加干 涉的两光束经过玻璃板的次数相等，波阵面不会发生横向平移。 M1为可动全反射镜，背部有三个粗调螺丝。 M2为固定全反射镜，背部有三个粗调螺丝，侧面和下面有两个微调螺丝。 2.可动全反镜移动及读数 可动全反镜在导轨上可由粗动手轮和微动手轮的转动而前后移动。可动全反镜位置的读数为： ××.□□△△△ (mm) （1）××在mm刻度尺上读出。
北航物理研究性实验报告——示波器
北航物理研究性实验报告 专题：模拟示波器的使用及其应用 学号：10151192 班级：101517
姓名：王波 目录 目录 (2) 摘要 (3) 一．实验目的 (3) 二．实验原理 (3) 1.模拟示波器简介 (3) 2.示波器的应用 (6) 三．实验仪器 (6) 四．实验步骤 (7) 1.模拟示波器的使用 (7) 2.声速测量 (8) 五．数据记录与处理 (8) 六．讨论 (10)
摘要 示波器是一种用途十分广泛的电子测量仪器，它能直观、动态地显示电压信号随时间变化的波形，便于人们研究各种电现象的变化过程，并可直接测量信号的幅度、频率以及信号之间相位关系等各种参数。示波器是观察电路实验现象、分析实验中的问题、测量实验结果的重要仪器，也是调试、检验、修理和制作各种电子仪表、设备时不可或缺的工具。 一．实验目的 1.了解示波器的主要结构和波形显示及参数测量的基本原理，掌握 示波器、信号发生器的使用方法； 2.学习用示波器观察波形以及测量电压、周期和频率的方法； 3.学会用连续波方法测量空气速度，加深对共振、相位等概念的理 解； 4.用示波器研究电信号谐振频率、二极管的伏安特性曲线、同轴电 缆中电信号传播速度等测量方法。 二．实验原理
1.模拟示波器简介 模拟示波器是利用电子示波管的特性，将人眼无法直接观测的交变电信号转换成图像并显示在荧光屏上以便测量和分析的电子仪器。它主要由阴极射线示波管，扫描、触发系统，放大系统，电源系统四部分组成。 示波管结构图 （1）工作原理 模拟示波器的基本工作原理是：被测信号经Y轴衰减后送至Y1放大器，经延迟级后到Y2放大器，信号放大后加到示波管的Y轴偏转板上。 若Y轴所加信号为图所示的正弦信号，X输入开关S切换到“外”输入，且X轴没有输入信号，则光点在荧光屏竖直方向上按正弦规律上下运动，随着Y轴方向信号的提高，由于视觉暂留，在荧光屏上显示一条竖直扫描线。同理，如在X轴所加信号为锯齿波信号，且Y轴没有输入信号，则光点在荧光屏上显示一条水平直线。