河北工业大学2005/2006年第一学期
大学物理实验试题（2）
一．选择题:（20 分）
1.自准法测透镜焦距时平面镜到透镜的距离L的大小（）
A.只影响成像的明亮程度；
B.只影响成像的清晰程度；
C.对像的明亮和清晰都有影响；
D.对像的明亮和清晰皆无影响；
2．用共轭法测量凸透镜焦距时，如果物屏和像屏的距离L=4f （四倍焦距），把透镜在
物屏与像屏间移动，观察到的像为（假设物体正立）：（）
A.一个放大、一个缩小的两个倒立实像；
B.两个大小相等的正立实像；
C.一个与发光物同样大小的倒立实像；
D.一个正立的虚像。
3．分光计实验中，“各半调节”是用在：（）
A.调整平行光管发射平行光；
B.自准法调整望远镜；
C.调节望远镜光轴垂直于分光计主轴，并使反射平面镜的法线与望远镜光轴重
4．牛顿环装置如下图，当光源垂直照射时，有四个光学面可以反光，而牛顿环是由以
A.反射面 1 与3；
B.反射面 1 与4；
C.反射面 2 与3；
D.反射面 2 与4；
5．牛顿环是一种：（）
A.等倾干涉条纹；
B.等间距的干涉条纹；
C.等厚干涉条纹；
6．在迈克尔迅干涉实验中，分光板和补偿板的区别是什么：（）
A.是否镀有半反射膜；
B.几何形状不同；
C.折射率不同；
D.物理性质不同。
7．用超声光栅测液体中声音传播的速度实验中，接收到的衍射条纹间距与超声波的频率 f 和超声光栅中心到屏之间的距离 A 有关，当衍射条纹间距变大是因为：（）
A. f 或者A变小；
B. f 变大或者A变小；
C. f 变小或者A变大；
D. f 或者A变大.
8．为油雾室加工作电压的目的是什么：（）
A.使油滴匀速下落;
B.使油滴静止;
C.使油滴上升
D.使操作者看清楚油滴.
9. 霍耳元件的灵敏度和哪些因素有关: （）
A.霍耳元件的面积;
B.霍耳元件的工作电流;
C.所处磁场的大小;
D.霍耳元件的厚度.
10. 用单色平行光垂直照射两块玻璃板之间的液体劈形膜，干涉条纹为一些平行等距
明暗相间的直条纹，用下面的那种方法可使干涉条纹的间距变小（）
A.增大液体劈形膜的倾角；
B.改用折射率较小的液体；
C.改用波长较大的单色光。
二．填空题：（20 分）
1 ．在光栅衍射测光波波长的实验中，光栅方程是，其成立条件为入射
单色光必须是而且应。
2 ．利用共轭法调节透镜、物及屏等仪器同轴等高时，如果所得大像在小像下
方，当固定物时，应向调节；若固定透镜时，则应将物向调节。
3．分光计调整应使得与同轴等高，而且与分光计主
轴，载物台面应与分光计主轴，而且与望远镜转动平
面。
4．在牛顿环和迈克尔逊干涉仪的实验中，观察到干涉条纹皆为同心圆，但是牛顿
环是干涉条纹，圆心处条纹的级k 值比边缘的，而迈克尔逊干涉仪观察到是
干涉条纹，圆心处条纹的级k 值比边缘的。
5．1913 年英国物理学家布拉格父子研究x 射线在晶面上的反射时，得到了著名
的布拉格衍射公式，奠定了用x射线衍射对晶体结构分析的基础，并
荣
获了1915年的诺贝尔物理学奖。
微波布拉格衍射实验是用代
替，用代替。
三．简答题:（30分）
1．迈克尔逊干涉仪实验中，光源为He--Ne激光,其波长为λ=632.8nm，空气折射率n = 1,试求当等倾条纹变化50条时对应两相干光的光程差变化是多少？
2．在牛顿环实验中为什么不直接测r k，用公式r k2＝KλR来计算曲率半径R，而通过测D k、D L用公式R＝（D k2－D L2）/4（K－L）λ来计算R？
3.密立根油滴实验的重要意义是什么？用一句话说明其数据处理要点。
4.简述超声光栅形成的过程。
5.试画出电压补偿法测电阻的电路图，并标出图中的元件符号。
四．数据处理及计算（任选两题）：（30分）
1．在用超声光栅测液体中声音传播速度的实验中，其测量公式为v＝（2KAλf）/D±k，已测数据如下：
A＝1.000±0.005 m; K = 2 ; f = 3.000×10 6 Hz
D ±k = 6.500 ±0.005 mm; λ =632.8 ×10 – 9 m
（1）根据学过的误差理论，推导其不确定度的传递公式。
（2）假设λ，f均为常数的情况下，写出合成不确定度的表示式，
（3）计算v ,并写成v = v±σv 和E v= %
2.在光栅衍射测光波波长的实验中，若衍射条纹k= -1级时，分光计上左右游标的
读数θ-1为170 020'和350 020'；k = +1级时，分光计上左右游标的读数θ+1为192020'和12 020'。
已知光栅常数d =3.333×10 –6 m （标准值）。
求入射光波的波长，并说明它是什么色光？若分光计的仪器误差Δ仪为3'，求光波波长的不确定度，并正确表示测量结果。
3.用迈克尔逊干涉仪测光波波长，每“涌”（或“缩”）50环条纹记录一次d
值，d 值依次为：
d i（mm） 32.15625 32.17098 32.18570 32.20046 32.21516
32.22993
（1）光波的测量公式；
（2）根据所给出的数据选择一种处理方法，
并写成λ=λ±σλ,Eλ= % 形式。
4．在设计用伏安法测电阻的实验中，取电压表量程为5.0 V，准确度等级为1.0，毫安
表量程为50.0 mA ，准确度等级为1.0。
实验过程中，当调整滑线变阻器R1（1kΩ），使电压表示数从U1= 1.0V开始增加，直到U5= 5.0V；电压表示数每增加1.0V，调整一下滑线变阻器R2（280Ω），使待测电阻R x两端的电压U x=U i ,即使电路中检流计G上没有电流通过（I G=0mA），电路达到补偿状态；同时记下电路中毫安表的示数I，分别为10.5、19.3、30.0、40.3、49.5（mA）。
要求：
（1）试用列表法处理数据，包括画出实验数据表格，正确填入实验数据，计算处理
数据，并给出待测电阻R x的算术平均值、不确定度和结果表示。
（2）试用作图法处理数据，包括早坐标纸上正确完整地画出I～U伏安特性曲线，
并求其斜率和待测电阻值R x。
5．牛顿环装置是将一曲率半径R较大的平凸透镜置于一光学平面玻璃上，当平行单
色垂直入射时，可以观察到干涉条纹——同心圆。
现给出测透镜曲率半径的测量
数据如下：
1）.根据测量公式R＝（D k2－D L2）/4（K－L）λ（其中λ=589.3 nm, D i 为圆环的直
径），用逐差法处理数据计算R值。
2 ）计算σ R = ?
3) 写成R = R±σR ; E R = % .。