物理实验报告(精编5篇)
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物理实验报告1
一、实验目的
1.了解数码照相的基本原理、基本结构及一些重要概念;
2.学习数码相机的基本操作;
3.学习数码相机在科学技术照相中常用的一些高级功能。
二、实验原理
数码相机的原理结构:主要是利用CCD/CMOS传感器的感光功能,将来自被拍摄物体的光线通过光学镜头成像于光电转换器CCD(或CMOS)的感光面上。经由CCD直接输出的是模拟信号,由A/D转换器转换成数字信号,经数字信号处理器DSP的处理,将图像保存到存储器中。
原理光路(在图上标出:光阑直径、进光面积、成象面积各量)光圈(光圈指数):光圈是限制光束通过的结构。光圈能改变能光口径,控制通光量。光圈指数是衡量光圈大小的参数,数值越小表示光圈的`孔径越大,所对应成像面的亮度就越大;反之,数值越大,表示光圈的孔径越小,所对应成像面的亮度就越小。
H=Et
快门速度(时间):决定曝光时间,速度越快则曝光时间越短。
景深:
1.拍摄有前后纵深的景物时,远景不同的景物在CCD上能够清晰成像的范围。
2.成像曝光量H与光圈指数F及快门开启时间t间的关系:光圈指数越大,快门开启时间越久,则2曝光量越大;反之,光圈指数越小,快门开启时间越短,则曝光量越小。即H∝(1/F)t
三、照片及分析评价
项目一
拍照模式:自动 ISO:500(自动产生) 快门:1/30(自动) 光圈:(自动) 白平衡:Auto,0 曝光补偿:±
评议:画面较暗,曝光量不足、颜色偏黄,白平衡调节不当、画面不够清晰,聚焦不准,可能是操作不当。在此场景下全自动拍摄结果不尽人意。
项目二
拍照模式:P ISO:HI-1 快门:1/125(自动) 光圈:白平衡:Auto,0 曝光补偿:±
拍照模式:P ISO:HI-1 快门:1/125(自动) 光圈:白平衡:白炽灯 曝光补偿:± 评议:白平衡为白炽灯时效果更自然,白平衡自动时背景失真。
项目三
拍照模式:A ISO:200 快门:1/3(自动) 光圈:9 白平衡:阳光 曝光补偿:±
拍照模式:A ISO:200 快门:1/3(自动) 光圈:9 白平衡:阳光 曝光补偿:±
评议:经过多次光圈调整,对比所拍摄照片可以发现:当光圈较小(光圈指数较大)时,景深较长。
项目四
拍照模式:自动 ISO:320(自动产生) 快门:1/125(自动) 光圈:(自动) 白平衡:Auto,0 曝光补偿:±
拍照模式:P ISO:200(自动产生) 快门:1/20(自动) 光圈:(自动) 白平衡:阳光 曝光补偿:+
评议:无曝光补偿时,拍摄背景较亮的景物,物体显得十分昏暗。
物理实验报告2
实验目的
观察光栅的衍射光谱,掌握用分光计和透射光栅测光波波长的方法。
实验仪器
分光计,透射光栅,钠光灯,白炽灯。
实验原理
光栅是一种非常好的分光元件,它可以把不同波长的光分开并形成明亮细窄的谱线。
光栅分透射光栅和反射光栅两类,本实验采用透射光栅,它是在一块透明的屏板上刻上大量相互平行等宽而又等间距刻痕的元件,刻痕处不透光,未刻处透光,于是在屏板上就形成了大量等宽而又等间距的狭缝。刻痕和狭缝的宽度之和称为光栅常数,用d 表示。
由光栅衍射的理论可知,当一束平行光垂直地投射到光栅平面上时,透过每一狭缝的光都会发生单缝衍射,同时透过所有狭缝的光又会彼此产生干涉,光栅衍射光谱的强度由单缝衍射和缝间干涉两因素共同决定。用会聚透镜可将光栅的衍射光谱会聚于透镜的焦平面上。凡衍射角满足以下条件, ±1, ±2, …的衍射光在该衍射角方向上将会得到加强而产生明条纹,其它方向的光将全部或部分抵消。式(10)称为光栅方程。式中d为光栅的光栅常数,θ为衍射角,λ为光波波长。当k=0时,θ= 0得到零级明纹。当k = ±1, ±2 …时,将得到对称分立在零级条纹两侧的`一级,二级 … 明纹。
实验中若测出第k级明纹的衍射角θ,光栅常数d已知,就可用光栅方程计算出待测光波波长λ。
实验内容与步骤
分光计的调整
分光计的调整方法见实验1。
用光栅衍射测光的波长
(1)要利用光栅方程(10)测光波波长,就必须调节光栅平面使其与平行光管和望远镜的光轴垂直。
先用钠光灯照亮平行光管的狭缝,使望远镜目镜中的分划板上的中心垂线对准狭缝的像,然后固定望远镜。将装有光栅的光栅支架置于载物台上,使其一端对准调平螺丝a ,一端置于另两个调平螺丝b、c的中点,旋转游标盘并调节调平螺丝b或c ,当从光栅平面反射回来的“十”字像与分划板上方的十字线重合时,固定游标盘。
(2)调节光栅刻痕与转轴平行。
用钠光灯照亮狭缝,松开望远镜紧固螺丝,转动望远镜可观≤≥察到0级光谱两侧的±1、±2 级衍射光谱,调节调平螺丝a (不得动b、c)使两侧的光谱线的中点与分划板中央十字线的中心重合,即使两侧的光谱线等高。重复(1)(2)的调节,直到两个条件均满足为止。
(3)测钠黄光的波长
① 转动望远镜,找到零级像并使之与分划板上的中心垂线重合,读出刻度盘上对径方向上的两个角度θ0和θ0/,并记入表4 中。
② 右转望远镜,找到一级像,并使之与分划板上的中心垂线重合,读出刻度盘上对径方向上的两个角度θ右和θ右/,并记入表4中。
③ 左转望远镜,找到另一侧的一级像,并使之与分划板上的中心垂线重合,读出刻度盘上对径方向上的两个角度θ左和θ左/,并记入表4中。
观察光栅的衍射光谱。
将光源换成复合光光源(白炽灯)通过望远镜观察光栅的衍射光谱。
注意事项
分光计的调节十分费时,调节好后,实验时不要随意变动,以免重新调节而影响实验的进行。
实验用的光栅是由明胶制成的复制光栅,衍射光栅玻璃片上的明胶部位,不得用手触摸或纸擦,以免损坏其表面刻痕。
转动望远镜前,要松开固定它的螺丝;转动望远镜时,手应持着其支架转动,不能用手持着望远镜转动。
数据记录及处理
表4 一级谱线的衍射角
零级像位置
左传一级像
位置
偏转角
右转一级像
位置
偏转角
偏转角平均值
光栅常数
钠光的波长λ0 = 589·
根据式(10) K=1, λ
相对误差
思考题
1、什么是最小偏向角?如何找到最小偏向角?
2、 分光计的主要部件有哪四个?分别起什么作用?
3、 调节望远镜光轴垂直于分光计中心轴时很重要的一项工作是什么?如何才能确保在望远镜中能看到由双面反射镜反射回来的绿十字叉丝像?
4、 为什么利用光栅测光波波长时要使平行光管和望远镜的光轴与光栅平面垂直?
5 、用复合光源做实验时观察到了什么现象,怎样解释这个现象?
物理实验报告3
实验目的:通过演示来了解弧光放电的原理
实验原理:给存在一定距离的两电极之间加上高压,若两电极间的电场达到空气的击穿电场时,两电极间的空气将被击穿,并产生大规模的放电,形成气体的弧光放电。
雅格布天梯的两极构成一梯形,下端间距小,因而场强大(因)。其下端的空气最先被击穿而放电。由于电弧加热(空气的温度升高,空气就越易被电离, 击穿场强就下降),使其上部的空气也被击穿,形成不断放电。结果弧光区逐渐上移,犹如爬梯子一般的壮观。当升至一定的高度时,由于两电极间距过大,使极间场强太小不足以击穿空气,弧光因而熄灭。
简单操作:打开电源,观察弧光产生。并观察现象。(注意弧光的产生、移动、消失)。
实验现象:
两根电极之间的高电压使极间最狭窄处的电场极度强。巨大的电场力使空气电离而形成气体离子导电,同时产生光和热。热空气带着电弧一起上升,就象圣经中的雅各布(yacob以色列人的祖先)梦中见到的天梯。
注意事项:演示器工作一段时间后,进入保护状态,自动断电,稍等一段时间,仪器恢复后可继续演示,
实验拓展:举例说明电弧放电的应用
物理实验报告4
实验名称
探究凸透镜的成像特点
实验目的
探究凸透镜成放大和缩小实像的条件
实验器材
标明焦距的凸透镜、光屏、蜡烛、火柴、粉笔 实验原理
实验步骤
1.提出问题:
凸透镜成缩小实像需要什么条件?
2.猜想与假设:
(1)凸透镜成缩小实像时,物距u_______2f。(“大于”、“小于”或“等于”)
(2)凸透镜成放大实像时,物距u_______2f。(“大于”、“小于”或“等于”)
3.设计并进行实验:
(1)检查器材,了解凸透镜焦距,并记录。
(2)安装光具座,调节凸透镜、光屏、蜡烛高度一致。
(3)找出2倍焦距点,移动物体到2倍焦距以外某处,再移动光屏直到屏幕上成倒立缩小的清晰实像的为止,记下此时对应的物距。
(4)找出2倍焦距点,移动物体到2倍焦距以内某处,再移动光屏直到屏幕上成倒立放大的。清晰实像的为止,记下此时对应的物距。
(5)整理器材。
物理实验报告5
实验目的:
观察水沸腾时的现象
实验器材:
铁架台、酒精灯、火柴、石棉网、烧杯、中心有孔纸板、温度计、水、秒表
实验步骤:
1.按装置图安装实验仪器,向烧杯中加入温水,水位高为烧杯的。1/2左右。
2.用酒精灯给水加热并观察。(观察水的温度变化,水发出的声音变化,水中的气泡变化)
描述实验中水的沸腾前和沸腾时的情景:
(1)水中气泡在沸腾前,沸腾时
(2)水的声音在沸腾前,沸腾时
3. 当水温达到90℃时开始计时,每半分钟记录一次温度。填入下表中,至沸腾后两分钟停止。
实验记录表:
时间(分) 0 1 2 3 …
温度(℃)
4.观察撤火后水是否还继续保持沸腾?
5.实验结果分析:
①以时间为横坐标,温度为纵坐标,根据记录用描点法作出水的沸腾图像。
②请学生叙述实验现象。
沸腾前水中有升到水面上来,水声;继续加热时,水中发生剧烈的现象,大量上升并且变(填“大”或“小”),升到水面上破裂,放出水蒸气,散到空气中,水声变(填“大”或“小”)。
沸腾的概念:
③实验中是否一加热,水就沸腾?
④水沸腾时温度如何变化?
⑤停止加热,水是否还继续沸腾?说明什么?
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