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大学物理演示实验
实验报告
71110419 顾兆伦

(辉光盘)演示实验
【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
图11 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】:
将闪电盘后控制器上的电位器调节到最小;
插上220V电源,打开开关;
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;
用手触摸玻璃表面,观察闪光随手指移动变化;
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】:
闪电盘为玻璃质地,注意轻拿轻放;
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;
闪电盘不可悬空吊挂。
【实验感想】:通过本实验我们看到了小时候只能在科幻电影中看到的场面,在了解了它的原理之后,我对物理产生了更加浓厚的兴趣,知道物理不仅能够做一些很高深的研究,还能将成果很好的应用到现实生活当中,物理真的很强大,也很奇妙。我们每个人都有责任学好物理来更好的服务大众。

【实验目的】:
学习偏振光干涉原理。
【实验仪器】:偏振光干涉演示仪
图13 偏振光干涉演示仪
【实验原理】:
偏振光干涉演示仪内的图案分两种:
(1)层数的薄膜叠制而成的蝴蝶、飞机、花朵等图案(中心厚,四边薄),
薄膜内部的残余应力分布均匀。
(2)光弹性材料制成的三角板和曲线板,厚度相等,但内部存在着非均匀分布的残余应力。
白光光源发出的光透过第一个偏振片后变成线偏振光。
线偏振光通过这些模型后产生应力双折射,分成有一定相差且振动方向相互垂直的两束光。这两束光通过最外层的偏振片后成为相干光,发生偏振光干涉。
对于蝴蝶、飞机、花朵等模型,由于应力均匀,双折射产生的光程差由厚度决定,各种波长的光干涉后的强度均随厚度而变化,故干涉后呈现于层数分布对应的色彩图案。
对于三角板和曲线板,由于厚度均匀,双折射产生的光程差主要与残余应力分布有光,各波长的光干涉后的强度随应力分布而变,则干涉后呈现与应力分布对应的不规则彩色条纹。条纹密集的地方是残余应力比较集中的地方。
U形尺的干涉条纹类似于三角板和曲线板,区别在于这里的应力不是残余应力,而是实时动态应力,所以条纹的色彩和疏密是随外力的大小而变化的。利用偏振光的干涉,可以考察透明元件是否收到应力已经应力的分布情况。
转动外层偏振片,即改变两偏振片的偏振方向夹角,也会影响各种波长的光干涉后的强度,使图案颜色发生变化。
【实验步骤】:
1. 轻地从仪器上方抽出仪器内的两种图案,看到它们都是由无色透明的材料制成,原样放回;
2. 打开光源,这时立即观察到视场中各种图案偏振光干涉的彩色条纹;
3.