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牛顿环测量的实验数据处理(牛顿环测量实验报告)

时间:2024-06-29

牛顿环实验的步骤?

牛顿环实验步骤:接通钠光源,预热5分钟后,使读数显微镜物镜对准牛顿环的中央部分。调节读数显微镜,看到清楚的明暗条纹,且条纹与叉丝无视差。

方法/步骤:准备好仪器,了解仪器的使用方法。取下读数显微镜目镜帽。打开钠灯,如图摆放。如图放好牛顿环,光源对准目镜筒上45°平板玻璃。调节显微镜,直到看到清晰的物相。清晰物相如图。

牛顿环实验是这样的:取来两块玻璃体,一块是14英尺望远镜用的平凸镜,另一块是50英尺左右望远镜用的大型双凸透镜。在双凸透镜上放上平凸镜,使其平面向下,当把玻璃体互相压紧时,就会在围绕着接触点的周围出现各种颜色,形成色环。于是这些颜色又在圆环中心相继消失。

牛顿环实验采取什么方法消除误差

的推导过程中,就存在两点系统误差。然后,在实验操作中,中心不可能是点接触又是一个系统误差。把观察到的干涉产生的暗环的半径当成是光线进入透镜反射点的半径。分析光路图知道,它们是不相等的。这一因素影响不大,在分析误差时常常忽略而忘记考虑。

其中给出的解决方法是:在不同的中心暗斑大小情况下分别进行测量,并记录中心暗斑的大小,然后与标准值比较观察误差大小。最后在计算机上用软件Matlab对结果进行拟合,曲率半径为纵轴,中心暗斑半径为横轴。然后就可以得到对应于中心暗斑半径为0的曲率半径值。

实验者的操作技巧:实验者的操作技巧和经验也会影响测量结果。如在读数时,如果未能准确读取明暗相间的条纹,会导致测量误差。在牛顿环测透镜曲率半径实验中,通过采取以上措施,可以有效减小误差,提高测量结果的准确性。同时,也要不断总结经验,改进实验方法,以获得更可靠的实验结果。

因为仪器的精密程度不够,所以刻度鼓轮只能单方向转,如果你改变鼓轮的转动方向,(比如你先一个方向转,然后向反方向转一点)你可以发现虽然鼓轮转了,但是显微镜里的刻度没有变,这样误差很大。

回程误差或者叫空城误差来源于测微螺杆的螺距,所以减小回程误差的最好方法就是“不反转”测微轮,即测量时应单方向旋转测微鼓轮。实验时细心读数。物理实验仪器中齿轮结构中存在的间隙导致位移传递过程中,只沿着单向移动时是稳定的。

牛顿环实验中可以减少误差的措施:测量条纹直径:为了减少圆心确定带来的误差,可以采用测量条纹直径的方法。选定第4级到第12级间的条纹进行测量,避免级别小的条纹因挤压变形和级别大的条纹不明显不宜测量而带来的误差。同时,在数据处理时采用逐差法,提高数据利用率。

实验数据的逐差法处理有什么好处吗?

提高实验数据的利用率,减小随机误差的影响。逐差法可以充分利用测量数据,对数据取平均,从而及时发现差错或数据的分布规律。减小实验中仪器误差分量。通过逐差法处理数据,可以减小仪器误差对实验结果的影响。

逐差法提高了实验数据的利用率,减小了随机误差的影响,另外也可减小仪器中误差分量,因此是一种常用的数据处理方法。

逐差法求平均值:按照线性关系即一次方关系增加或减少的量,等间隔地测量了若干个数据。假设有6个数字,xxxxxx6,将这些数据分成前、后两组,每组中对应的数据相减,再求平均数:(x4+x5+x6)-(x1+x2+x3)/3。其结果为5个间隔的平均增加量。

求几个大学物理实验的测量数据和计算过程及结果

牛顿环仪,移测显微镜、钠灯、劈尖等。[实验内容]1.用牛顿环测量平凸透镜表面的曲率半径 (1)按图11-2安放实验仪器 (2)调节牛顿环仪边框上三个螺旋,使在牛顿环仪中心出现一组同心干涉环。将牛顿环仪放在显微镜的平台上,调节45°玻璃板,以便获得最大的照度。

重复步骤1~6,可分别测出汞灯光谱中各谱线的最小偏向角 。6 按式(9)计算出三棱镜对各波长谱线的折射率。计算折射率n的数据表格3。

采用圆锥摆测量重力加速度。 使用单摆法测量重力加速度。通过对以上方法的比较,本实验选择模型六,即单摆法进行重力加速度的测量,因为该方法原理简单,操作方便,且实验室器材齐全。

将实验中测得的资料列于表2-4(参考)。l= ± cm L= ± cm R= ± cm D= ± cm 注:其中L,R和D均为单次测量,其标准误差可取测量工具最小刻度的一半。d= ± cm 将所得资料代入式(4)计算E,并求出S(E),写出测量结果。注意,弄清上面求得的l是对应于增加多少千克砝码钢丝的伸长量。

只要测出力f和环的内外直径,将它们代入式(3),即可算出液体的表面张力系数σ。式中各量的单位统一为国际单位。【实验步骤】(1) 开机预热。(2) 清洗玻璃器皿和吊环。(3) 在玻璃器皿内放入被测液体并安放在升降台上。(4) 将砝码盘挂在力敏传感器上,对力敏传感器定标。

牛顿环误差分析

1、系统误差:平凸透镜与平面玻璃接触点有灰尘,引起附加光程差。再就是测量误差。

2、中心不可能达到点接触:在实验操作中,由于中心不可能达到点接触,重力和螺钉压力会导致透镜变形,中心形成暗斑,从而造成测量结果偏差。读数显微镜中的明暗相间条纹不清晰:实验中,读数显微镜中看到的明暗相间的条纹不清晰,可能导致测出的r持续偏小。

3、牛顿环实验误差分析如下:我们推导的公式中,用两个级次的差值进行处理,但是这样也只能避免确定暗环级次的问题,而不能真正彻底消除中心暗斑大小对结果的影响。因为中心暗斑大小反映了透镜形变的大小,受到螺钉的压力和重力,不仅是中心处发生形变,整个曲面都要形变。

4、在实验操作中,由于中心不可能达到点接触,在重力和螺钉压力下,透镜会变形,中心会形成暗斑,造成测量结果偏差。

5、原因:在数暗环时计数错误或计算中带错数据都可导致此结果。在转动读数显微镜副尺时,有正转、反转交叉转动的现象。目镜中的纵丝没有压到暗环的中央,而是与暗环内切或外切。 实验中测出的R持续偏小 原因:读数显微镜中看到的明暗相间的条纹不清晰。把中心的暗斑数做第一环。

6、对于这一因素,有一篇题为《牛顿环中暗斑大小对测量结果的影响》的小论文进行了探讨。其中给出的解决方法是:在不同的中心暗斑大小情况下分别进行测量,并记录中心暗斑的大小,然后与标准值比较观察误差大小。最后在计算机上用软件Matlab对结果进行拟合,曲率半径为纵轴,中心暗斑半径为横轴。

如何分析牛顿环实验的测量误差?

1、系统误差:平凸透镜与平面玻璃接触点有灰尘,引起附加光程差。再就是测量误差。

2、把观察到的干涉产生的暗环的半径当成是光线进入透镜反射点的半径。推导时,忽略了h^2,这样也使得测量结果偏小。在实验操作中,由于中心不可能达到点接触,在重力和螺钉压力下,透镜会变形,中心会形成暗斑,造成测量结果偏差。

3、中心不可能达到点接触:在实验操作中,由于中心不可能达到点接触,重力和螺钉压力会导致透镜变形,中心形成暗斑,从而造成测量结果偏差。读数显微镜中的明暗相间条纹不清晰:实验中,读数显微镜中看到的明暗相间的条纹不清晰,可能导致测出的r持续偏小。

4、实验中测出的R持续偏小 原因:读数显微镜中看到的明暗相间的条纹不清晰。把中心的暗斑数做第一环。在平凸透镜的凸面与玻璃片之间,有一空气薄层其厚度由中心接触点到边缘逐渐增大。若以平行单色光S垂直照射,则经空气层上下表面反射的两束光线有一光程差,在平凸透镜凸面相遇后,将发生干涉。