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大学实验报告(9篇)

发布时间:2024-10-21 18:26:50

大学实验报告(第1篇)

  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2000s(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(第2篇)

  一、实验目的:

  1、培养同学们“通过实验手段用已知测未知”的实验思想。

  2、学习相关仪器的使用方法,掌握酸碱滴定的原理及操作步骤、

  3、实现学习与实践相结合。

  二、实验仪器及药品:

  仪器:滴定台一台,25mL酸(碱)滴定管各一支,10mL移液管一支,250mL锥形瓶两个。

  药品:0、1mol/LNaOH溶液,0、1mol/L盐酸,0、05mol/L草酸(二水草酸),酚酞试剂,甲基橙试剂。

  三、实验原理:

  中和滴定是酸与碱相互作用生成盐和水的反应,通过实验手段,用已知测未知。即用已知浓度的酸(碱)溶液完全中和未知浓度的碱(酸)溶液,测定出二者的体积,然后根据化学方程式中二者的化学计量数,求出未知溶液的浓度。酸碱滴定通常用盐酸溶液和氢氧化钠溶液做标准溶液,但是,由于浓盐酸易挥发,氢氧化钠易吸收空气中的水和二氧化碳,故不能直接配制成准确浓度的溶液,一般先配制成近似浓度溶液,再用基准物标定。本实验用草酸(二水草酸)作基准物。

  ⑴氢氧化钠溶液标定:H2C2O4+2NaOH=Na2C2O4+2H2O

  反应达到终点时,溶液呈弱碱性,用酚酞作指示剂。(平行滴定两次)

  ⑵盐酸溶液标定:HCl+NaOH=NaCl+H2O

  反应达到终点时,溶液呈弱酸性,用甲基橙作指示剂。(平行滴定两次)

  四、实验内容及步骤:

  1、仪器检漏:对酸(碱)滴定管进行检漏

  2、仪器洗涤:按要求洗涤滴定管及锥形瓶,并对滴定管进行润洗

  3、用移液管向两个锥形瓶中分别加入10、00mL草酸(二水草酸),再分别滴入两滴酚酞、向碱式滴定管中加入药品至零刻线以上,排尽气泡,调整液面至零刻线,记录读数。

  4、用氢氧化钠溶液滴定草酸(二水草酸)溶液,沿同一个方向按圆周摇动锥形瓶,待溶液由无色变成粉红色,保持30秒不褪色,即可认为达到终点,记录读数。

  5、用移液管分别向清洗过的两个锥形瓶中加入10、00mL氢氧化钠溶液,再分别滴入两滴甲基橙。向酸式滴定管中加入盐酸溶液至零刻线以上2—3cm,排尽气泡,调整液面至零刻线,记录读数。

  6、用盐酸溶液滴定氢氧化钠溶液,待锥形瓶中溶液由黄色变为橙色,并保持30秒不变色,即可认为达到滴定终点,记录读数。

  7、清洗并整理实验仪器,清理试验台。

  五、数据分析:

  1、氢氧化钠溶液浓度的标定:酸碱滴定实验报告

  2、盐酸溶液浓度的标定:酸碱滴定实验报告

  六、实验结果:

  ①测得氢氧化钠溶液的物质的量浓度为0、100mol/L

  ②测得盐酸的物质的量浓度为0、1035mol/L

  七、误差分析:

  判断溶液浓度误差的宗旨是待测溶液的浓度与消耗标准液的体积成正比。

  引起误差的可能因素以及结果分析:①视(读数)②洗(仪器洗涤)③漏(液体溅漏)

  ④泡(滴定管尖嘴气泡)⑤色(指示剂变色控制与选择)

  八、注意事项:

  ①滴定管必须用相应待测液润洗2—3次

  ②锥形瓶不可以用待测液润洗

  ③滴定管尖端气泡必须排尽

  ④确保终点已到,滴定管尖嘴处没有液滴

  ⑤滴定时成滴不成线,待锥形瓶中液体颜色变化较慢时,逐滴加入,加一滴后把溶液摇匀,观察颜色变化。接近终点时,控制液滴悬而不落,用锥形瓶靠下来,再用洗瓶吹洗,摇匀。

  ⑥读数时,视线必须平视液面凹面最低处。

大学实验报告(第3篇)

  实验名称:_________________

  院专业学号_________________

  姓名_________________

  同组实验者_________________

  20xx年月日

  实验名称

  一、实验目的

  二、实验原理

  三、实验内容与步骤

  四、数据处理与结果

  五、附件:原始数据

  说明:

  第五部分请另起一页,将实验时的原始记录装订上,原始记录上须有教师的签名。

大学实验报告(第4篇)

  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(第5篇)

  专业:________________

  姓名:________________

  实验报告

  学号:________________日期:________________地点:________________课程名称:_______________________________指导老师:________________成绩:__________________实验名称:_______________________________实验类型:________________同组学生姓名:__________

  一、实验目的和要求(必填)

  二、实验内容和原理(必填)

  三、主要仪器设备(必填)

  四、操作方法和实验步骤

  五、实验数据记录和处理

  六、实验结果与分析(必填)

  七、讨论、心得

  实验名称:_______________________________姓名:________________学号:__________________

大学实验报告(第6篇)

  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,电阻率越小。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 1 2 3 4 5 6 7 8 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 2871.1 2692.9 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。

大学实验报告(第7篇)

  【实验目的】:

  观察平板晶体中的高压辉光放电现象。

  【实验仪器】:大型闪电盘演示仪

  【实验原理闪电盘是在两层玻璃盘中密封了涂有荧光材料的玻璃珠,玻璃珠 充有稀薄的惰性气体(如氩气等)。控制器中有一块振荡电路板,通过电源变换器,将12V低压直流电转变为高压高频电压加在电极上。通电后,振荡电路产生高频电压电场,由于稀薄气体受到高频电场的电离作用二产生紫外辐射,玻璃珠上的荧光材料受到紫外辐射激发出可见光,其颜色由玻璃珠上涂敷的荧光材料决定。由于电极上电压很高,故所发生的光是一些辐射状的辉光,绚丽多彩,光芒四射,在黑暗中非常好看。

  【实验步骤】:

  1. 将闪电盘后控制器上的电位器调节到最小;

  2. 插上220V电源,打开开关;

  3. 调高电位器,观察闪电盘上图像变化,当电压超过一定域值后,盘上出现闪光;

  4. 用手触摸玻璃表面,观察闪光随手指移动变化;

  5. 缓慢调低电位器到闪光恰好消失,对闪电盘拍手或说话,观察辉光岁声音的变化。

  【注意事项】:

  1. 闪电盘为玻璃质地,注意轻拿轻放;

  2. 移动闪电盘时请勿在控制器上用力,避免控制器与盘面连接断裂;

  3. 闪电盘不可悬空吊挂。

  辉光球

  【实验目的】

  观察辉光放电现象,了解电场、电离、击穿及发光等概念。

  【实验步骤】

  1.将辉光球底座上的电位器调节到最小;

  2.插上220V电源,并打开开关;

  3. 调节电位器,观察辉光球的玻璃球壳内,电压超过一定域值后中心处电极之间随机产生数道辉光;

  4.用手触摸玻璃球壳,观察到辉光随手指移动变化;

  5.缓慢调低电位器到辉光恰好消失,对辉光球拍手或说话,观察辉光随声音的变化。

  【注意事项】

  1.辉光球要轻拿轻放;

  2.辉光球长时间工作可能会产生臭氧。

  【实验原理】

  辉光球发光是低压气体(或叫稀疏气体)在高频电场中的放电现象。玻璃球 中央有一个黑色球状电极。球的底部有一块震荡电路板,通电后,震荡电路产生高频电压电场,由于球内稀薄气体受到高频电场的电离作用而光芒四射。辉光球工作时,在球中央的电极周围形成一个类似于点电荷的场。当用手(人与大地相连)触及球时,球周围的电场、电势分布不再均匀对称,故辉光在手指的周围处变得更为明亮,产生的弧线顺着手的触摸移动而游动扭曲,随手指移动起舞。对辉光球拍手或说话时,也会影响电场的分布。

  【相关介绍】

  辉光球又称为电离子魔幻球。它的外观为直径约15cm的高强度玻璃球壳,球内充有稀薄的惰性气体(如氩气等),玻璃球中央有一个黑色球状电极。球的底部有一块震荡电路板,通过电源变换器,将12V低压直流电转变为高压高频电压加在电极上。通电后,震荡电路产生高频电压电场,由于球内稀薄气体受到高频电场的电离作用而光芒四射,产生神秘色彩。由于电极上电压很高,故所发生的光是一些辐射状的辉光,绚丽多彩,光芒四射,在黑暗中非常好看。

  在日常生活中,低压气体中显示辉光的放电现象,也有广泛的应用。例如,在低压气体放电管中,在两极间加上足够高的电压时,或在其周围加上高频电场,就使管内的稀薄气体呈现出辉光放电现象,其特征是需要高电压而电流密度较小。辉光的部位和管内所充气体的压强有关,辉光的颜色随气体的种类而异。荧光灯、霓虹灯的发光都属于这种辉光放电。

  在各种各样的辉光中,最神奇的还要算人体辉光了。1911年伦敦有一位叫华尔德?基尔纳的医生运用双花青染料刷过的玻璃屏透视人体,发现在人体表面有一个厚达15毫米的彩色光层。医学家们对此研究表明,人体在疾病发生前,体表的辉光会发生变化,出现一种干扰的“日冕”现象;癌症患者体内会产生一种云状辉光;当人喝酒时辉光开始有清晰、发亮的光斑,酒醉后便转为苍白色,最后光圈内收。吸烟的人其辉光则有不谐和的现象。

  实验心得

  12月的一次周末,我们利用这短短的2个小时去西区参观的物理实验室,并观看了物理演示实验。在这次的演示实验课中,我学到了很多平时的生活学习中学不到的东西。在实验课上,老师让我们自己学习实验原理,自己动手学习操作,然后给同学们演示并讲解。我们第一次见到了一些很新奇的仪器和实验,通过奇妙的物理现象感受了伟大的自然科学的奥妙。我们怀着好奇心仔细的观看了每个演示实验,通过自己的学习和同学们的认真讲解,一些看似不正常的现象都能用科学的自然知识来解释了!

  我觉得我们做的虽然是演示实验,但也很有收获,这是我们对课上所学知识的一个更直观的了解,通过此次光学演示实验使我对光有了一种感性的认识,加深了对光学现象及原理的认识,为今后光学的学习打下深厚的基础,此次演示实验把理论与现实相结合,让大家在现实生活中理解光波的本质,这给我们每天的理论学习增添了一点趣味。

  特别是辉光球和辉光盘,在现实生活中根本看不到,这是我第一次看。一丝一丝的五光十色的光线通过辉光球迸射出来如同礼花绽放般浪漫,让我想起了除夕夜的美妙绝伦的烟火。虽然说演示实验的过程是简单的,但它的意义绝非如此。我们学习的知识重在应用,对大学生来说,演示实验不仅开动了我们思考的马达,也让我们更好地把物理知识运用到了实际现象的分析中去,使我们不但对大自然产生了以前没有的敬畏和尊重,也有了对大自然探究的好奇心,我想这是一个人做学问最最重要的一点。因此我想在我们平时的学习中,要带着一种崇敬的心情和责任感,认认真真地学习,踏踏实实地学习,只有这样,我们才能真正学会一门课,学好一门课。此外,我觉得我们不能将眼光仅仅定位在事物的表面,不能被眼镜所欺骗,要认真的分析,理解,找出事物背后的真理;不仅在物理,生活中更应如此,只有这样我们才能成为一个完美的人,我想这也是为什么大纲上要安排这样一个演示实验的目的所在。我很庆幸能和老师一起参与本次试验,老师的细致指导是我能够顺利完成、理解本次试验的前提。

  感谢老师的指导!

大学实验报告(第8篇)

  一、实验目的

  1.了解肉桂酸的制备原理和方法;

  2.掌握水蒸气蒸馏的.原理、用处和操作;

  3.学习并掌握固体有机化合物的提纯方法:脱色、重结晶。

  二、实验原理

  1.用苯甲醛和乙酸酐作原料,发生Perkin反应,反应式为:

  然后

  2.反应机理如下:乙酸肝在弱碱作用下打掉一个H,形成CH3COOCOCH2-,

  三、主要试剂及物理性质

  1.主要药品:无水碳酸钾、苯甲醛、乙酸酐、氢氧化钠水溶液、1:1盐酸、活性炭

  2.物理性质

  主要试剂的物理性质

  名称苯甲醛分子量106.12熔点/℃-26沸点/℃179外观与性状纯品为无色液体;工业品为无色至淡黄色液体;有苦杏仁气味乙酸酐肉桂酸102.09148.17-73.1133138.6300无色透明液体;有刺激气味;其蒸气为催泪毒气白色至淡黄色粉末;微有桂皮香气

  四、试剂用量规格

  试剂用量

  试剂理论用量

  苯甲醛5.0ml乙酸酐14.0ml无水碳酸钾7.00g10%NaOH40.0ml盐酸40.0ml五、仪器装置

  1.仪器:150ml三口烧瓶、500ml烧杯、玻璃棒、量筒、200℃温度计、直形冷凝管、电磁炉、球形冷凝管、表面皿、滤纸、布氏漏斗、吸滤瓶、锥形瓶2.装置:

  图1.制备肉桂酸的反应装置图2.水蒸气蒸馏装置

  六、实验步骤及现象

  实验步骤及现象时间步骤将7.00g无水碳酸钾、14.5ml乙酸酐和5.0ml苯甲醛依次加入150ml三口烧瓶中摇匀现象烧瓶底部有白色颗粒状固体,上部液体无色透明加热后有气泡产生,白色颗粒状固体13:33加热至微沸后调解电炉高度使近距离加热回流30~45min逐渐溶解,由奶黄色逐渐变为淡黄色,并出现一定的浅黄色泡沫,随着加热泡沫逐渐变为红棕色液体,表面有一层油状物冷却到100℃以下,再加入40ml14:07水浸泡用玻璃棒搅拌、轻压底部固体14:15搭好水蒸气蒸馏装置,对蒸气发随着冷却温度的降低,烧瓶底部逐渐产生越来越多的固体;随着玻璃棒的搅拌,固体颗粒减小,液体变黏稠烧瓶底部物质开始逐渐溶解,表面的生器进行加热,待蒸气稳定后在通入烧瓶中液面下开始蒸气蒸馏;待检测馏出物中无油滴后停止蒸馏将烧瓶冷却,再把其中的物质移至500ml烧杯中,用NaOH水溶液清洗烧瓶,并把剩余的NaOH溶液也加入烧杯中,搅拌使肉桂酸溶解,再加入90.0ml水和0.50g活性炭加热至沸腾趁热过滤,移至500ml烧杯冷却至室温后,边搅拌边加入1:1盐酸调节溶液至酸性量油层逐渐融化;溶液由橘红色变为浅黄色加入活性炭后液体变为黑色抽滤后滤液是透明的,加入盐酸后变为乳白色液体冷水冷却结晶完全后过滤,再称烧杯中有白色颗粒出现,抽滤后为白色固体;称重得m=6.56g实验数据记录

  七、实验结果

  苯甲醛5.0ml乙酸酐14.5ml无水碳酸钾7.00ml10%NaOH40.0ml活性炭0.14g1:1盐酸40.0ml表面皿30.20g表面皿+成品36.76g试剂实际用量成品6.56g理论产量:0.05*148.17=7.41g实际产量:6.56g

  产率:6.56/7.4xx100%=88.53%

  八、实验讨论

  1.产率较高的原因:

  1)抽滤后没有干燥,成品中还含有一些水分,使产率偏高;

  2)加活性炭脱色时间太短,加入活性炭量太少。

  2.注意事项

  1)加热时最好用油浴,控制温度在160-180℃,若用电炉加热,必须使烧瓶底离电炉远一点,电炉开小一点;若果温度太高,反应会很激烈,结果形成大量树脂状物质,减少肉桂酸的生成。

  2)加热回流,控制反应呈微沸状态,如果反应液激烈沸腾易对乙酸酐蒸气冷凝产生影响,影响产率。

大学实验报告(第9篇)

  鱼洗

  实验描述:

  鱼洗是中国三大青铜器之一,在鱼洗内注入清水后摩擦其两耳,如果频率恰当,就会出现水面产生波纹,发出嗡嗡的声音并有水花跃出的现象。经验表明,湿润的双手比干燥的双手更容易引起水花飞跃。

  实验原理:

  鱼洗的原理应该是同时应用了波的叠加和共振。摩擦的双手相当于两个相干波源,他们产生的水波在盆中相互叠加,形成干涉图样。这与实验中观察到的现象相同。按照我的分析,如果振动的频率接近于鱼洗的固有频率,才会产生共振现象。通过摩擦输入的能量才会激起水花。

  令人不解的是,事实上鱼洗是否能产生水花与双手的摩擦频率并没有关系。在场的同学试着摩擦的时候,无论是缓慢的摩擦还是快速的摩擦,都能引起水花四溅。通过查阅资料得知,鱼洗的原理其实是摩擦引起的自激振动。(就像用槌敲锣一样,敲击后锣面的振动频率并不等于敲击频率。)外界能量(双手的摩擦)输入鱼洗时,就会引起其以自己的固有频率震动。(正如在锣面上敲一下。)

  为什么湿润的双手更容易引起鱼洗的振动呢?从实践的角度,可能是因为湿润的双手有更小的摩擦系数,因为摩擦起来更流畅,不会出现干燥双手可能会出现的“阻塞”情况,这只是我个人猜想,并没有发现资料有关于这方面的讨论。

  离心力演示仪

  实验描述:

  离心力演示仪是一个圆柱形仪器,中间有一个细柱,细柱穿过一段闭合的硬塑料带上的两个正对小孔。塑料带的一段固定,静止时,系统为一个竖直平面的圆,中间由细柱传过。当摁下仪器上的按钮时,细柱带动塑料带在水平面旋转起来。当旋转速度增大时,可以看到塑料带的自由端延细柱向下运动,整个塑料带变成旋转的椭圆形状。

  实验原理:

  离心力是一个惯性力,实际上是并不存在的。绕旋转中心转动的物体有脱离中心延半径方向向外运动的趋势,产生这种趋势的力即称为离心力。当启动仪器时,塑料带各部分均作水平方向的圆周运动,所需要的向心力由临近部分的塑料小段的拉力的径向分力提供。每一个塑料小段均收到来自前后两个塑料小段的拉力。由于塑料带下端是固定的,因此在塑料带的下半部分,每个塑料小段的受力均可分解成提供向心力的径向分力和竖直向下的分力。对其上半圆部分也有类似的结果,我个人认为,塑料带一段固定是这个仪器最重要的条件,这样塑料带的下半部分的受力结果才能确定,进而上半部分每个塑料小段所受的两个拉力的关系才能确定。在竖直向下的分力作用下,塑料带被压扁成为旋转的椭圆。

  辉光球

  实验描述:

  辉光球是圆形球体,实验室中还有一个为圆盘形状。工作时会发出动感绚烂的五彩辉光,有一种魔幻效果。仔细观察辉光球,可以看到其中的气体,蓝色的一个辉光球尤为明显。当将手指放上去时,手指接触球体的部分会被辉光点亮,同时球中会有一缕气体与碰触的位置连接,十分美丽。另外观察得知,如果用笔、尺子等其他物体接触辉光球,也会出现上述现象,但强度与用手指接触相比小得多。

  实验原理:

  辉光球的另一个名称是电离子魔幻球,顾名思义,它的工作原理与电离有关。经查资料得知,稀薄的稀有气体在高频的强电场作用下会发生电离作用。而从生活中的霓虹灯得知,稀有气体如果电离,则会发光,具体的颜色与气体种类有关。根据查到的资料了解,在我们的实验室的辉光球中,发出红绿蓝三色辉光的圆盘可能充有He,Ne和Xe,蓝色的辉光球中可能充有Ar。在人手触摸辉光球时,由于人体和大地相连,人触摸的位置的电势与大地的电势相等,整个辉光球的电场分布不再均匀,手指碰触的地方有更低的电势,所以会更加明亮,同时,辉光球中央的电极与人手之间的电势差会更大,因而形成的辉光弧线会一直跟随人的手指。

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