物理演示实验报告.doc

物理演示实验报告专业:应用物理班级:08405021在这个学期,老师给我们开了选修实验课,就是去观看一些具有代表性的演示实验。在星期六和星期天的上午的第三,四节课和下午我们选修了这个实验课的同学来到来了学校的物理演示实验室,以期待理论和实践的相结合能更有利于对知识的掌握。因为这个学期学习的主要内容是振动、光学和热学的知识,我们就重点观看和操作了这方面的实验。首先让我感到“好玩”是那几个可爱的蜡娃娃。它们在信号源电源不断调节的时候,总会有一个表现的比较活泼爱动,把头摇的特别疯狂。其它的呢,要么低头不吭声,要么只是轻轻的来回晃。接着,看见了类似琴弦的东西——弦驻波。这确实是一种很特别的现象,也和平时用一根绳子绷紧时看到的差不多。驻波中既没有相位的空间移动,也没有能量的定向传播,各点均在自己的平衡位置附近作简谐振动,总是固定有若干各振幅最大处点(波腹)和振幅最小为零的点(波节)。然后是和它道理相同,只是由纵波引起的纵驻波。它的原理就是在阻抗不匹配的情况下(弦的特征阻抗不等于端点负载阻抗),会发生反射。阻抗可以定义为力除以速度。对于固定的端点,速度为零,因此阻抗无穷。此时发生全反射,而且反射波相位跃变180度(这叫半波损失)。入射波假设写成Acos(wt-kx),那么反射波为Acos(wt+kx+π),其中k为波数表示传递方向。两个式子相加,利用三角函数的和差化积公式,就得到:Acos(wt-kx)+Acos(wt+kx+π)=2A*sin(wt)*sin(kx)这便是驻波。时间部分和空间部分分离,只在原地振荡,不向前传播。形成驻波通常就是两个传播方向相反的行波,利用反射叠加。驻波从最基本的物理到最前沿的比如量子光学里的CavityQED(可以用作单光子发射器)都是很重要的概念。接下来的实验,如果你没有学过理论的话,一定会让你不可思议的,这就是温差电势。放在你面前的就是一台有两个手掌印和一个灵敏电表的仪器,当你好奇的用手按在两种不同的金属上时,面板上的灵敏电表的指针就会向右偏转,而且你的手上的温度越高时,指针的偏移幅度越大,由此,我想到了一些大型机器中某些功能的实现思想。温差电势仪的原理就是塞贝克效应,又称作第一热电效应,它是指由于温差而产生的热电现象。在两种金属A和B组成的回路中,如果使两个接触点的温度不同,则在回路中将出现电流,称为热电流。塞贝克效应的实质在于两种金属接触时会产生接触电势差,该电势差取决于金属的电子逸出功和有效电子密度这两个基本因素。半导体的温差电动势较大,可用作温差发电器。1821年,赛贝克发现,把两种不同的金属导体接成闭合电路时,如果把它的两个接点分别置于温度不同的两个环境中,则电路中就会有电流产生。这一现象称为塞贝克效应,这样的电路叫做温差电偶,这种情况下产生电流的电动势叫做温差电动势。例如,铁与铜的冷接头为1℃,热接头处为100℃,。由于不同的金属材料所具有的自由电子密度不同,当两种不同的金属导体接触时,在接触面上就会发生电子扩散。电子的扩散速率与两导体的电子密度有关并和接触区的温度成正比。设导体A和B的自由电子密度为NA和NB,且有NA>NB,电子扩散的结果使导体A失去电子而带正电,导体B则因获得电子而带负电,在接触面形成电场。这个电场阻碍了电子继续扩散,达到动态平衡时,在接触区形成一个稳定的电位差