大学实验报告
文学网整理的大学实验报告(精选5篇),供大家参考,希望能给您提供帮助。
大学实验报告 篇1
实验课程名称 近代物理实验
实验项目名称 盖革—米勒计数管的研究
姓 名 王仲洪
学 号135012012019
一、实验目的
1.了解盖革——弥勒计数管的结构、原理及特性。
2.测量盖革——弥勒计数管坪曲线,并正确选择其工作电压。
3.测量盖革——弥勒计数管的死时间、恢复时间和分辨时间。
二、使用仪器、材料
G-M计数管(F5365计数管探头),前置放大器,自动定标器(FH46313Z智能定标),放射源2个。
三、实验原理
盖革——弥勒计数管简称G-M计数管,是核辐射探测器的一种类型,它只能测定核辐射粒子的数目,而不能探测粒子的能量。它具有价格低廉、设备简单、使用方便等优点,被广泛用于放射测量的工作中。 G-M计数有各种不同的结构,最常见的有钟罩形β计数管和圆柱形计数管两种,这两种计数管都是由圆柱状的阴极和装在轴线上的阳极丝密封在玻璃管内而构成的,玻璃管内充一定量的某种气体,例如,惰性气体氩、氖等,充气的气压比大气压低。由于β射线容易被物质所吸收,所以β计数管在制造上安装了一层薄的云母做成的窗,以减少β射线通过时引起的吸收,而射线的贯穿能力强,可以不设此窗
圆柱形G-M计数管
计数管系统示意图
在放射性强度不变的情况下,改变计数管电极上的电压,由定标器记录下的相应计数率(单位时间内的计数次数)可得如图所示的曲线,由于此曲线有一段比较平坦区域,因此把此曲线称为坪特性曲线,把这个平坦的部分(V1-V2)称为坪区;V0称为起始电压,V1称为阈电压,△V=V2-V1称为长度,在坪区内电压每升高1伏,计数率增加的百分数称为坪坡度。
G-M计数管的坪曲线
由于正离子鞘的存在,因而减弱了阳极附近的电场,此时若再有粒子射入计数管,就不会引起计数管放电,定标器就没有计数,随着正离子鞘向阴极移动,阴极附近的电场就逐渐得到恢复,当正离子鞘到达计数管半径r0处时,阳极附近电场刚刚恢复到可以使进入计数管的粒子引起计数管放电,这段时间称为计数管的死时间,以td来表示;正离子鞘从r0到阴极的一段时间,我们称为恢复时间,以tr表示。在恢复时间内由于
电场还没有完全恢复,所以粒子射入计数管后虽然也能引起放电,但脉冲幅度较小,当脉冲幅度小于定标器灵敏阈时,则仍然不能被定标器记录下来,随着电场的恢复,脉冲幅度也随之增大,如果在τ时间以后出现的脉冲能被定标器记录下来,那么τ就称为分辨时间。
示波器上观察到的死时间及分辨时间
在工作电压下,没有放射源时所测得的计数率称为G-M计数管的本底。它是由于宇宙射线、空气中及周围微量放射性以及制作管子用的物质中放射杂质所引起的。所以我们要在实验测量的计数率数据中减去本底计数率才能得到真正的计数率。
实验证明,在对长寿命放射性强度进行多次重复测量时,即使条件相同,每次测量的结果仍然不同;然而,每次结果都围绕着某一个平均值上下涨落,服从一定的统计规律。假如在时间τ内,核衰变平均数是n,每秒核衰变数为n的出现几率p(n)服从统计规律的泊松分布
四、实验步骤
1.测量G-M计数管坪曲线。
(1)将放射源放在计数管支架的托盘上,并对准计数管的中央部位,在测坪曲线的整个过程中,放射源位置保持不变。
(2)检查连接线及各个开关位置无误后,打开定标器的电源开关,将定标器预热数分钟,然后将高压细调旋扭开关旋到最小,打开高压开关,细调高压值,使计数管刚好开始计数。
(3)将定标器的甄别阈调0.2伏,细调高压,仔细测出起始电压(测量两次,取平均值),然后电压每升高10伏测量十次,每次测量时间为10秒钟,直到发现计数增加时(坪长已测完),应立即降低工作电压,以免发生连续放电,将计数管损坏。
(4)将实验数据列入表中,取十次平均值,并用坐标纸画出该计数管的坪曲线,确定其起始电压,坪长度和坪坡度,然后选定其工作电压。
2.双源法测计数管分辨时间τ。
(1)准备好两个放射性强度大致相等的源,
(2)测本底300s。
(3)放上放射源1,测其放射强度1000s。
(4)放上放射源2,测量源1加源2的放射强度20xxs(放上放射源2时切勿碰动源1所在的位置)。
(5)取出放射源1(切勿碰动源2),测源2的放射强度1000s。
(6)取出源2,再测本底300s。
(7)根据公式(5—3)求出计数管分辨时间τ。
3.验证泊松分布:用本底计数来验证泊松分布,时间以3秒为单位,测量次数为500次,用实验所得的平均值n,根据泊松公式作出泊松分布的理论曲线,并将实验曲线与理论曲线比较。
五、注意事项
(1)使用放射源应按规定操作,不得马虎。不能用手直接接触放射源,要移动放射源时,一定要用夹子。
(2)注意保护计数管。计数管的高压不要超过450伏,以免烧毁计数
大学实验报告 篇2
一、实验目的
1.掌握文件的复制、移动、删除;
2.掌握文件的重命名、属性的设置;
3.掌握文件的查找;
4.掌握文件夹选项操作。
5.通过控制面板查看和修改主要输入/输出设备的设置;
6.查看和修改系统基本配置信息。
7.通过用户管理设置,使计算机为多人合用,同时管理员可以根据需要
控制其它用户的操作权限;
8.通过对计算机的环境设置,优化计算机的性能,加强用户的计算机安
全意识,提高计算机病毒应对能力。
二、实验任务
1.查找文件“notepad.exe”,在D盘上以自己的学号为名建立一个新的
文件夹,在此文件夹内建一名为“记事本”的文件夹,将文件“notepad.exe”复制到“记事本”文件夹下面,属性修改为“只读”,然后在桌面上创建“notepad.exe”文件的快捷方式。
2.显示“我的文档”文件夹下所有文件的扩展名。
3.修改鼠标、显示器、输入法的设置。
4.显示系统硬件配置信息。
5.添加/删除程序。
6.添加、删除用户,修改用户信息。
7.修改虚拟内存设置,优化计算机性能
三、实验检查内容
1.是否在E区建立以自己学号为名的文件夹
2.是否在学号文件夹中创建名为“记事本”的文件夹
3.是否将“notepad.exe”文件复制到“记事本”文件夹中
4.“notepad.exe”文件的属性是否修改为“只读”
5.是否在桌面上创建“notepad.exe”文件的快捷方式
6.是否显示文件的扩展名
7.修改鼠标处于“正常选择”状态的显示图形
8.修改显示器的分辨率
9.设置CTRL+SHIFT+1为某种中文输入法的热键
10.设置Windows系统在“关闭程序”事件时的声音
11.查找本机CPU的频率
12.写出本机网络适配器的名称
13.添加一个以自己学号为名的用户
14.将虚拟内存设置到D区,最大值为1GB。
大学实验报告 篇3
这个学期我们开了一门特别的课程——《大学物理实验》,这和以往的课程不大一样,因为这一门完全以实验为主要上课内容的课程,这就意味着在学习这门课程的过程中要 不断的 做实验,因为以前都没接触到这样的课程,自己的动手能力又差,所以在学习的过程中心里一直悬着一块石头,直到最后一次实验的顺利完成,心才敢放松些,石头当然还没完全放下,因为我们下周才考试,笔试加实验,实验是随机考的,抽到什么做什么.。
大学物理实验第一次课程在教室上的,老师上个女的,上课时就对老师说的内容只有个模糊的印象,还潦草地记了一些笔记,笔记记在大学物理课本上了,因为当时课本还没订到,傻乎乎的认为大学物理就是大学物理实验,就把课本给带过去了。不过现在学了知道它们基本不沾边,呵呵,不要笑我傻哦。下课前老师还给我们交代了做实验的时间和注意事项,让我们准备好下次的实验。
我们的实验开在周二早上,地点在本部,所以我们得早早的起来搭校车,晚了自己得搭公交车去钱当然得自己掏喽。为了自己不被队伍落下,减少额外的消费我们起得挺早的。(当然是闹铃吵醒的,呵呵)第一次去的时候感觉很是新鲜,不过心里还是一丝不安,因为我们还没发教材,除了知道此次做的实验是用拉伸法测定金属丝的杨氏弹性模量外,其他一概不知,只能到时候具体情况具体分析了。
到了实验实签完到后(每次都要求签到,前后各一次)老师便开始说本次实验原理和实验操作,老师都只简要的说,所以得认真听。这个课上得很仓促,实验报告册都还没有发,因为当时我还是班干,拿报告册的任务据在我身上了,其实我也部想的,因为我都还不知道这个实验怎么做呢。。。回来后没几分钟老师久说完了,然后久让我们自己做。然后我给大家发报告册,发完后只剩下一台坏的仪器给我了( 真郁闷啊~~~又给听懂,又是坏仪器)~~当时我还不知道是坏的,在那里鼓捣了半天也没什么收获,我心里那个急啊,(实验可是要求规定时间内完成,把数据给老师看后才能离开,而且要是没完成在校车离开以前~~那么就自己掏钱挤公交车了),我就向老师求助~老师在我仪器上搞了半天~然后说仪器坏了,我急忙说那我该怎么办呢?(其实我这样问是想让老师给我说说怎么做~~我真的还不会啊~~)老师人真好~~他说那你和其他同学一起吧~呵呵~~这个是要求独立完成的实验~听他这样说我乐死了~~~,有了同学的帮助我很快冷静了下来,试着回忆步骤,然后和同学边回忆边讨论的做实验,当我拿着测出的数据顺利得到老师签字时,满是顺利完成实验的欣喜!第一个 实验就这样完成了~呵呵。
后来因为教材没到,这个课停了一个月,直到十月底才得以继续。
大学实验报告 篇4
摘要:热敏电阻是阻值对温度变化非常敏感的一种半导体电阻,具有许多独特的优点和用途,在自动控制、无线电子技术、遥控技术及测温技术等方面有着广泛的应用。本实验通过用电桥法来研究热敏电阻的电阻温度特性,加深对热敏电阻的电阻温度特性的了解。
关键词:热敏电阻、非平衡直流电桥、电阻温度特性
1、引言
热敏电阻是根据半导体材料的电导率与温度有很强的依赖关系而制成的一种器件,其电阻温度系数一般为(-0.003~+0.6)℃-1。因此,热敏电阻一般可以分为:
Ⅰ、负电阻温度系数(简称NTC)的热敏电阻元件
常由一些过渡金属氧化物(主要用铜、镍、钴、镉等氧化物)在一定的烧结条件下形成的半导体金属氧化物作为基本材料制成的,近年还有单晶半导体等材料制成。国产的主要是指MF91~MF96型半导体热敏电阻。由于组成这类热敏电阻的上述过渡金属氧化物在室温范围内基本已全部电离,即载流子浓度基本上与温度无关,因此这类热敏电阻的电阻率随温度变化主要考虑迁移率与温度的关系,随着温度的升高,迁移率增加,电阻率下降。大多应用于测温控温技术,还可以制成流量计、功率计等。
Ⅱ、正电阻温度系数(简称PTC)的热敏电阻元件
常用钛酸钡材料添加微量的钛、钡等或稀土元素采用陶瓷工艺,高温烧制而成。这类热敏电阻的电阻率随温度变化主要依赖于载流子浓度,而迁移率随温度的变化相对可以忽略。载流子数目随温度的升高呈指数增加,载流子数目越多,电阻率越校应用广泛,除测温、控温,在电子线路中作温度补偿外,还制成各类加热器,如电吹风等。
2、实验装置及原理
【实验装置】
FQJ—Ⅱ型教学用非平衡直流电桥,FQJ非平衡电桥加热实验装置(加热炉内置MF51型半导体热敏电阻(2.7kΩ)以及控温用的温度传感器),连接线若干。
【实验原理】
根据半导体理论,一般半导体材料的电阻率 和绝对温度 之间的关系为
(1—1)
式中a与b对于同一种半导体材料为常量,其数值与材料的物理性质有关。因而热敏电阻的电阻值 可以根据电阻定律写为
(1—2)
式中 为两电极间距离, 为热敏电阻的横截面, 。
对某一特定电阻而言, 与b均为常数,用实验方法可以测定。为了便于数据处理,将上式两边取对数,则有
(1—3)
上式表明 与 呈线性关系,在实验中只要测得各个温度 以及对应的电阻 的值,
以 为横坐标, 为纵坐标作图,则得到的图线应为直线,可用图解法、计算法或最小二乘法求出参数 a、b的值。
热敏电阻的电阻温度系数 下式给出
(1—4)
从上述方法求得的b值和室温代入式(1—4),就可以算出室温时的电阻温度系数。
热敏电阻 在不同温度时的电阻值,可由非平衡直流电桥测得。非平衡直流电桥原理图如右图所示,B、D之间为一负载电阻 ,只要测出 ,就可以得到 值。
当负载电阻 → ,即电桥输出处于开
路状态时, =0,仅有电压输出,用 表示,当 时,电桥输出 =0,即电桥处于平衡状态。为了测量的准确性,在测量之前,电桥必须预调平衡,这样可使输出电压只与某一臂的电阻变化有关。
若R1、R2、R3固定,R4为待测电阻,R4 = RX,则当R4→R4+△R时,因电桥不平衡而产生的电压输出为:
(1—5)
在测量MF51型热敏电阻时,非平衡直流电桥所采用的是立式电桥 , ,且 ,则
(1—6)
式中R和 均为预调平衡后的电阻值,测得电压输出后,通过式(1—6)运算可得△R,从而求的 =R4+△R。
3、热敏电阻的电阻温度特性研究
根据表一中MF51型半导体热敏电阻(2.7kΩ)之电阻~温度特性研究桥式电路,并设计各臂电阻R和 的值,以确保电压输出不会溢出(本实验 =1000.0Ω, =4323.0Ω)。
根据桥式,预调平衡,将“功能转换”开关旋至“电压“位置,按下G、B开关,打开实验加热装置升温,每隔2℃测1个值,并将测量数据列表(表二)。
表一 MF51型半导体热敏电阻(2.7kΩ)之电阻~温度特性
温度℃ 25 30 35 40 45 50 55 60 65
电阻Ω 2700 2225 1870 1573 1341 1160 1000 868 748
表二 非平衡电桥电压输出形式(立式)测量MF51型热敏电阻的数据
i 9 10
温度t℃ 10.4 12.4 14.4 16.4 18.4 20.4 22.4 24.4 26.4 28.4
热力学T K 283.4 285.4 287.4 289.4 291.4 293.4 295.4 297.4 299.4 301.4
0.0 -12.5 -27.0 -42.5 -58.4 -74.8 -91.6 -107.8 -126.4 -144.4
0.0 -259.2 -529.9 -789 -1027.2 -124.8 -1451.9 -1630.1 -1815.4 -1977.9
4323.0 4063.8 3793.1 3534.0 3295.8 3074.9 2871.692.9 2507.6 2345.1
根据表二所得的数据作出 ~ 图,如右图所示。运用最小二乘法计算所得的线性方程为 ,即MF51型半导体热敏电阻(2.7kΩ)的电阻~温度特性的数学表达式为 。
4、实验结果误差
通过实验所得的MF51型半导体热敏电阻的电阻—温度特性的数学表达式为 。根据所得表达式计算出热敏电阻的电阻~温度特性的测量值,与表一所给出的参考值有较好的一致性,如下表所示:
表三 实验结果比较
温度℃ 25 30 35 40 45 50 55 60 65
参考值RT Ω 2700 2225 1870 1573 1341 1160 1000 868 748
测量值RT Ω 2720 2238 1900 1587 1408 1232 1074 939 823
相对误差 % 0.74 0.58 1.60 0.89 4.99 6.20 7.40 8.18 10.00
从上述结果来看,基本在实验误差范围之内。但我们可以清楚的发现,随着温度的升高,电阻值变小,但是相对误差却在变大,这主要是由内热效应而引起的。
5、内热效应的影响
在实验过程中,由于利用非平衡电桥测量热敏电阻时总有一定的工作电流通过,热敏电阻的电阻值大,体积小,热容量小,因此焦耳热将迅速使热敏电阻产生稳定的高于外界温度的附加内热温升,这就是所谓的内热效应。在准确测量热敏电阻的温度特性时,必须考虑内热效应的影响。本实验不作进一步的研究和探讨。
6、实验小结
通过实验,我们很明显的可以发现热敏电阻的阻值对温度的变化是非常敏感的,而且随着温度上升,其电阻值呈指数关系下降。因而可以利用电阻—温度特性制成各类传感器,可使微小的温度变化转变为电阻的变化形成大的信号输出,特别适于高精度测量。又由于元件的体积小,形状和封装材料选择性广,特别适于高温、高湿、振动及热冲击等环境下作温湿度传感器,可应用与各种生产作业,开发潜力非常大。
参考文献:
[1] 竺江峰,芦立娟,鲁晓东。 大学物理实验[M]
[2] 杨述武,杨介信,陈国英。普通物理实验(二、电磁学部分)[M] 北京:高等教育出版社
[3] 《大学物理实验》编写组。 大学物理实验[M] 厦门:厦门大学出版社
[4] 陆申龙,曹正东。 热敏电阻的电阻温度特性实验教与学[J]<
大学实验报告 篇5
预习报告:
1.试验目的。(这个大学物理试验书上抄,哪个试验就抄哪个)。
2.实验仪器。照着书上抄。
3.重要物理量和公式:把书上的公式抄了:一般情况下是抄结论性的公式。再对这个公式上的物理量进行分析,说明这些物理量都是什么东东。这是没有充分预习的做法,如果你充分地看懂了要做的试验,你就把整个试验里涉及的物理量写上,再分析。
4.试验内容和步骤。抄书上。差不多抄半面多就可以了。
5.试验数据。做完试验后的记录。这些数据最好用三线图画。注意标上表号和表名。EG:表1.紫铜环内外径和高的试验数据。
6.试验现象.随便写点。
试验报告:
1.试验目的。方法同上。
2.试验原理。把书上的归纳一下,抄!差不多半面纸。在原理的后面把试验仪器写上。
3.试验数据及其处理。书上有模板。照着做。一般情况是求平均值,标准偏差那些。书上有。注意:小数点的位数一定要正确。
4.试验结果:把上面处理好的数据处理的结果写出来。
5.讨论。如果那个试验的后面有思考题就把思考提回答了。如果没有就自己想,写点总结性的话。或者书上抄一两句比较具有代表性的句子。
实验报告大部分是抄的。建议你找你们学长学姐借他们当年的实验报告。还有,如果试验数据不好,就自己捏造。尤其是看到坏值,什么都别想,直接当没有那个数据过,仿着其他的数据写一个。
不知道。建议还是借学长学姐的比较好,网络上的不一定可以得高分。每个老师对报告的要求不一样,要照老师的习惯写报告。我现在还记得我第一次做迈克尔逊干涉仪实验时我虽然用心听讲,但是再我做时候却极为不顺利,因为我调节仪器时怎么也调不出干涉条纹,转动微调手轮也不怎么会用,最后调出干涉条纹了却掌握不了干涉条纹“涌出”或“陷入个数、速度与调节微调手轮的关系。测量钠光双线波长差时也出现了类似的问题,实验仪器用的非常不熟悉,这一切都给我做实验带来了极大的不方便,当我回去做实验报告的时候又发现实验的误差偏大,可庆幸的是计算还顺利。总而言之,第一个实验我做的是不成功,但是我从中总结了实验的不足之处,吸取了很大的教训。因此我从做第二个实验起,就在实验前做了大量的实验准备,比如说,上网做提前预习、认真写好预习报告弄懂实验原理等。因此我从做第二个实验起就在各个方面有了很大的进步,实验仪器的使用也熟悉多了,实验仪器的读数也更加精确了,仪器的调节也更加的符合实验的要求。就拿夫-赫实验/双光栅微振实验来说,我能够熟练调节ZKY-FH-2智能夫兰克—赫兹实验仪达到实验的目的和测得所需的实验数据,并且在实验后顺利地处理了数据和精确地画出了实验所要求的实验曲线。在实验后也做了很好的总结和个人体会,与此同时我也学会了列表法、图解法、函数表示法等实验数据处理方法,大大提高了我的实验能力和独立设计实验以及创造性地改进实验的能力等等。
下面我就谈一下我在做实验时的一些技巧与方法。
首先,做实验要用科学认真的态度去对待实验,认真提前预习,做好实验预习报告;
第二,上课时认真听老师做预习指导和讲解,把老师特别提醒会出错的地方写下来,做实验时切勿出错;
第三,做实验时按步骤进行,切不可一步到位,太心急。并且一些小节之处要特别小心,若不会,可以跟其他同学一起探讨一下,把问题解决。第四,实验后数据处理一定要独立完成,莫抄其他同学的,否则,做实验就没有什么意义了,也就不会有什么收获。
总而言之,大学物理实验具有非常重要的意义。首先,物理概念的建立、物理规律的发现依赖于物理实验,是以实验为基础的,物理学作为一门科学的地位是由物理实验予以确立的;其次,已有的物理定律、物理假说、物理理论必须接受实验的检验,如果正确就予以确定,如果不正确就予以否定,如果不完全正确就予以修正。例如,爱因斯坦通过分析光电效应现象提出了光量子;伽利略用新发明的望远镜观察到木星有四个卫星后,否定了地心说;杨氏双缝干涉实验证实了光的波动假说的正确性。可以说,物理学的每一次进步都离不开实验。这对我们大学生来说也是非常重要的,尤其是对将来所从事的实际工作所需要具备的独立工作能力和创新能力等素质来讲,也是十分必要的,这是大学物理理论课不能做到,也不能取代的。