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基物实验

记录一下自己做实验时的各种坑与总结的经验

分光仪

实验时间:2020年9月21日

这是我做的第一个实验,成功AK(手动狗头)

调整

第一步的粗调非常重要,决定了你接下来的调整速度。个人经验是在实验前千万不要去玩那些螺丝,也许上个人已经调好了,上来随便调一调就合格,可以直接做实验。

按照正常的方法去调整就行,遇到的唯一困难就是转180°后找不到绿十字了,这时可以考虑先用眼睛去找,确定了绿十字反射回来的位置之后再去调目镜和平台,后面按照视频里或者老师讲的做就可以,应该没什么难度。

测量三棱镜的顶角

这个实验还是挺水的。。。随便测测就行了。顶角是60°,测量结果应该是120°

最小偏向角法测量棱镜的折射率

这个实验最大的坑就是“最小偏向角”一定要旋转三棱镜的摆放位置,直到折射光的偏转最小。(折射光在右手边就让光尽可能靠左,左手边就尽可能靠右)

后面应该就不需要去动三棱镜了,钠光的入射光应该是可以找到的。

最终的测量结果应该在50°50′左右。

掠入射法测量棱镜的折射率

当时做这个实验的时候主要是不知道怎么摆放。。。好在最后找了个做过的大佬,画了个草图。

最终的测量结果应该在39°左右。

如果时间不够用的话,一个省时间的技巧是在测下一组数据的时候不动目镜,只转动刻度盘,这样就可以少调整一次。(如果彻底没有时间了,那就测量一组,然后写到第五组的位置上,剩下的数据全靠编。我室友就这么硬水过的。。。)

干涉法测平板玻璃折射率

这个实验做了也不算积分,而且至少要1小时的时间,所以就没做(也没人做)。

示波器

实验时间:2020年10月26日

做的第一个非光学实验(绪论除外),没能AK,后面就决定重回光学的怀抱了。

示波器的使用

这个还是挺简单的,但建议速度一定要快,给后面两个实验留点时间。

需要注意的是,这个实验老师是会查现象的,所以最好不要尝试去水。其实水的目的不是混分,都是现象做出来了,只是时间不够时的一个手段而已,非常不建议滥用,毕竟做出实验现象还是很爽的。

二极管伏安特性曲线

当时按照电路图连了电路,结果发现线貌似不够用,打算先测量声速。

然后就没有然后了

声速测量

测量声速的时候遇到了好几个坑。

  1. 实验前和实验后一定要记得调整频率,使得振幅最大,并记录下来。
  2. 实验的线材和器材有毒,各种连接不稳定,最后是用笔袋支撑着线才能做实验的。
  3. 我当时老师要求振幅法和李萨如法都要用,很耽误时间,建议先做第二个实验。不过我当时的老师人比较好,让我们几个人拖延了一会,硬是把数据记完了,而且没有查实验器材。

迈克尔逊干涉

实验时间:2020年11月9日

第二个光学实验,也AK了。让人不禁感叹,光学实验真的是适合刷积分啊。

迈克尔逊干涉

这个实验老师会讲好久(但里面有不少干货,建议认真听),我当时足足讲了1小时20分钟,讲到最后我都直接开激光偷偷调整了。

整个调整步骤有四步,一步一步来就行,别忘了第一步是调激光入射光就行(我做完实验才发现这个事情,还好最后没出现问题)。如果发现自己找不到水平一排的三个亮点,可能是入射光没有完全射到各个镜子上,调整的时候出现问题了还是动脑子想一想吧,毕竟遇到的问题真的是各种各样的都有。

如果发现迈克尔逊环很密的话,可能是反射镜位置不太对,调整到老师推荐的位置,然后拧一拧应该就能出来。

装置的空程差真的让人绝望,我一开始大概转了60圈才消除掉,

数的时候真的可能会数错。。。建议十个十个数。技巧就是一定要数内缩环,外扩真的纠结应该数到哪里。

牛顿环干涉

感觉牛顿环是最简单的实验了,只需要调好反射镜的位置和目镜的高度就行。重点是不要数错环,我当时是从11数到20。。。建议从6数到15。

数错了重新数其实也浪费不了多少时间,如果懒的话就继续编数据大法吧。。。

劈尖干涉

这个实验的劈尖干涉应该是来得及做的,我当时最后有几十分钟的时间来纠结应该怎么做(其实想法一直都没问题,但我的仪器测量范围有问题,浪费了巨量时间)。当时认识的大佬没做这个实验,于是只能自己摸索了。下面是我总结的实验步骤。

  1. 本实验的样本无须自己制作。

  2. 做实验过程中遇到的唯一障碍在于测量“细丝位置到尖端的距离”。我遇到的样本为一张纸,因此与图片中的细丝有些小差别。实际操作中的装置如下图所示(左侧是尖端,右侧的小横线是纸张)。图片中的L就是需要测量的部分。具体做法大致就是把装置侧过来,显微镜对焦,然后从尖端量到纸张即可。

  3. 我用的仪器貌似有问题。。。小于25mm的部分手轮转不过去,最后还是借室友的仪器做的……

  4. 在测量干涉条纹宽度时,显微镜物镜可能会被螺丝卡住,建议把装置倒过来测量,把四个突出来的螺丝放在下面当支柱。。。

  5. 我的测量结果是$L\approx39\ \mathrm{mm}$, $n=5$时$l\approx5.6\ \mathrm{mm}$。反正最后处理时别忘了还有个$n$就行,刚开始算出来的结果给我人都看傻了,最后算的大概是$50\mu m$,感觉小了一些,不过至少还有点靠谱。

钠光干涉

时间:2020年11月16日

第三个光学实验,第一个非必修实验。

这次没有AK(这句话导致我险些被室友暴打)。还是大意了,没有闪。

钠光双棱镜

本实验的仪器调整步骤很坑,耽误了巨量时间。。。最后只能卡点强行搞完双棱镜的实验。

我最后总结的调整方法:

  1. 前面用ppt或者书上的方法都行,毕竟各个元器件的高度之类的还是比较好调的。
  2. 到最后找大小像和干涉条纹时,一定要先找干涉条纹,老师也强调了,但没说怎么操作。。。搞得我各种前后移动最后还是找不到。最后发现是双棱镜和狭缝不平行所导致的。
  3. 最好的方法是先参考别人的报告摆放好狭缝和双棱镜的位置(这样可以确保有20个条纹),让目镜紧贴双棱镜,旋转双棱镜或调整狭缝宽度以找到清晰的干涉条纹,再把目镜拉到正确的位置,找大小像并把叉丝调到中心。
  4. 实验室的双棱镜上半部分是空的,会漏光。所以如果发现目镜拉远后干涉条纹被光盖住了,可以试试把双棱镜位置提高一点。

另外,感觉目镜手轮的4和5很容易读错,读的时候一定要注意一点。仪器的位置最好和已有实验报告的位置差不多,可以对着别人的数据检查,不然最后数据偏差过大就傻了。这种东西能水过去就尽量水过去吧。。。

钠光劳埃镜

勉强做完双棱镜,gg。祝xdm好运。

稳态法测不良导体热导率

时间:2020年12月5日

第一个热学实验,英文实验+研究性实验

热学实验就离谱。把装置调好之后等着就行了,建议带个作业去写,或者把器材的数据简单处理一下。大概得等1个多小时吧,加热盘温度到达75℃之后再等散热盘温度稳定就行了。实际操作的时候不一定非要到75℃,毕竟示数会有误差,加到74.9℃之后发现一直没变化就可以记录了。(试验台在过道边上是真的坑,走来走去的对实验结果真的有影响)

英文实验熟悉了老师的口语之后还是可以听懂的。我当时的老师人很好,和他说了想做研究性实验之后说可以让我们一直搞到下午上课前,后来直接让我们去没人的实验台做实验了(最后大概拖了30分钟)。

我做的研究性实验就是做了个无风扇的实验,然后两个实验进行对比,结论是有风扇实验系统误差高,无风扇实验偶然误差高,并为实验在风扇上提出了两个改进方案。做研究性实验的话建议去知网找找,我就是在知网找到一篇比较风扇的论文,然后自己做实验,实验原理找了个物竞大佬教。

(感觉上课和老师聊研究性实验的时候,全班同学都在用一种怪异的眼神看着我…)

电位差计及其应用

时间:2020年12月14日

第一次真正意义上的电学实验

积分已经够了,所以这次实验就比较划水

自足电位差计

实验的电路黑板上已经画出来了,照着连接就行。这个实验不需要电流表,使用两个电阻箱进行实验。先根据标准电压的电压值(随环境温度变化)调$R_1$(比如$E_N=1.01842V$时,$R_1=1018.4\Omega$),然后调$R_2$使得灵敏测微计无偏即可。后面就照常测量即可,一些细节老师课上都会讲。老师用万用表测出来的可能有偏差(我当时是万用表结果低了$0.004V$左右)。

箱式电位差计测量电压

按照老师讲的去连线就行,特别注意,在最后读数的时候需要把粗调旋钮按下去。

如果没有反应,也有可能是不小心把电源关上了。

后面的实验就没有做,因为没做啥准备工作,现场也没想好怎么测量…

绪论实验

实验时间:2020年10月12日

绪论实验没什么好说的,就是上来会有个小测验,建议稍微准备一下。我那次雨课堂测试,十几个人平均分3.8/10,就nm离谱。

绪论的报告要求会略高一点点,既要列出公式也要把数值带进去的式子写上,最后再写答案。计算步骤直接上知乎抄吧。

听说最后的给分都挺低,4分就算不错了。也不知道是不是真的。

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