大学物理实验总结论文

1 / 25 大学物理实验总结论文 大学物理实验心得 在本学期的实验课中，我学到了很多在平时的学习中学习不到的东西。基本每次实验都达到了实验目的要求。每次上实验课，老师都给我们 认真的讲解实验原理，轮到我们自己动手的时候，老师还常常给予我们帮助，我真心地感谢他们对我们的付出。在大学物理实验课即将结束之时，我对在这一年来的学习进行了总结，总结这一年来的收获与不足。取之长、补之短，在今后的学习和工作中有所受用。 通过物理实验的学习，我认识到了实验是物理学的基础，许多理论直接来自于实验。而要设计一个实验去验证某个理论或者利用某个理论去测量某个物理，更是十分有学问的，是非常复杂 的。我们学理科的同学，尤其要重视实验课，注重理论与实践相结合。 总的来说对本学期的实验还是很大程度上开阔了我们的视野，也和科技前沿的一些东西开始有了亲密的接触。基本上和我们的实验初衷吻合，完成了实验任务，达到了我们实验2 / 25 目的。 下面我就对我这一年所学到的东西做一个概述： 1、实验课的基本程序 、 课前预习： 学生对于将要进行的实验做预习，通过阅读实验教材和参考资料，弄清本次实验的目的、原理和所要使用的仪器，明确测量方法，了解实验要求及实验中特别要注意 的问题等。预习报告包括：实验目的、试验中所用的仪器、实验原理及实验内容、实验步骤这四大部分。同学做好实验预习报告以后才可以拿着预习报告去做实验，预习报告在试验中占有一定的分值。 、 实验操作 我们做实验是在双周周二的下午，先由实验辅导老师对实验进行讲解，一般来说我们一个班是分成两个 两个实验组，每个组做不同的实验。老实讲解完后，会分组再详细的对该组的实验仪器的使用进行讲解，在对基本实验的装置了解之3 / 25 后，我们对自己动手实验也不象以前的有一种很陌生的感觉，这一点对我们来说很有利，我们可以很投入和很成功的完成实验。因为我们已经知道什么地方是操作的要点，什么可能导致失败。并且物理实验本就在很大程度上调动我们学习的积极性。实验完毕，实验数据须经教师审阅、签字，再将仪器整理好。 实验操作 是物理实验基本程序中的核心，使学生主动研究，积极探索的好时机。每一实验收获大小主要取决于学生主观能动性的发挥程度。 、 整理实验报告 实验报告是实验成果的文字报告，是实验过程的总结。与别的实验班不同的是我们班并不是在做实验的时候交报告，而是在做完实验的下一周交报告，这样的好处是我们 不会为了写报告手忙脚乱而且还会很好的帮我们能复习一下实验内容。实验总结报告包括：实验结果分析与计算，实验思考题两大部分。 实验报告对我们整个大学期间的物理实验都是很重要的一步，这也是检测我们学生学到什么的重要一步，并且也是考4 / 25 察我们数据处理能力的一个重要依据。 2、物理实验的基础知识 、误差的分类 、误差的表示 a.绝对误差：绝对误差 = 测量结果 - 被测量的真值 b.相对误差：相对误差 = *100% 、误差的主要类型 a.系统误差：在相同条件下，对同一被测量的多次测量中，误差的绝对值和符 号保持恒定或在条件改变时，误差的绝对值和符号按一定的规律变化。 b.随机误差：在相同条件下多次重复测量同一个量时，每次5 / 25 测量出现的误差的 测量值和符号以不可预知的方式变化。 、测量的不确定度 测量的不确定度是测量结果必须具有的一个参数，其反应了对被测量真值不能肯定的程度，或者说测量值作为被测量真值和估计值可能存在的一个分布范围并在这个分布范围内以一定的概率 包含被测量真值： 测量结果 = x +/- 式中， x是测量值； 是不确定度； P是包含真值的概率。 依照相对误差的定义，可以定义相对不确定度： Ur = *100% 、不确定度中分量的评定方法 类：采用统计方法评定 6 / 25 类：其 他，相当于仪器的误差 仪 总不确定度 = sqar 、有效数字 3、物理实验数据处理的基本方法 一般在记录原始数据的时候用列表法，在处理数据的时候有时为了直观会用到作图法，另外两种方法并不是很常用。 在实验中我们还用到了很多原来没有接触过的仪器，如：万用电表、示波器等等，我们知道在使用仪器前一定要调整仪器的初态使之处于安全位置，还要对零位作调整如果没有归零的话应使其归零，在做某些实验如：薄透镜焦距的测定需要将仪器调整至水平则还需要做这方面的调整，还需 要在转动机械摇杆时注意避免空程误差 总之在实验中需要注意的事情很多，但也是因为这些事情让我们能体会到，物理实验需要的是严谨的思维，需要认真的去想，每一步都要做的很严谨，不然就会产生不该产生的误7 / 25 差影响最终的数据结果，导致实验失败。 大学物理实验是我进入大学以来接触的第一门实验课，通 过对其长时间的学习与了解，我学到了很多关于大学实验的方法与要求，更重要的是，在自己亲自尝试与接触各种实验操作过程中，我了解到要作为一个合格的实验者，必须具备很多综合素质： 1、科学的严谨性； 2、解决问题的主动性； 3、对知识的探索性。开放实验教会了我许多东西，而这些东西，恰是我今后大学生活乃至日后的科学研究方面所必须具备的。 物理实验远没有我想象的那样简单，要想做好一个物理实验，容不得半点马虎。大学物理实验正是这样一门培养我们耐心、恒心和信心的课，让我们的思维和创造力得到了大幅度的提高，让我们的科学素养有了很大的飞越。真真正正变学生的被动学习为主动学习，激发了我们的学习热情，不管实验成功或是失败，我们都能从中获得很多从其它地方得不到的知识，让我们获益匪浅！ 当然对于这门课程， 我也有一些想法，我们所做的八个实验都是按照已经设计好的路子走下来的，有点变化也不怎么8 / 25 大，如果这门课程可以变成一门开放的课程就更好了，让学生自己去摸索，自己去查阅资料，自己去想办法做好一个实验，或者让学生自己去设计一个实验验证一些理论，这样的话这门课将会变得更加有吸引力，而且学习效果也会更加的明显。 回顾八个实验的过程，总的来说收获还是很多的。最直接的收获是提高了实验中的基本操作 能力，并对各种常见仪器有了了解，并掌握了基本的操作。但感到更重要的收获是培养了自己对实验的兴趣。还有，就是切身的体验到了严谨的实验态度是何等的重要。 大学物理实验总结论文 摘要：对实验的总体概括，实验举例，个人问题总结，学习心得总结，对实验课程的一些建议。 关键字：半导体 PN结物理特性 、太阳能电池基本特性研究、迈克尔逊干涉仪、问题分析解决、方法、建议 正文： 1、 整体概括总结： 9 / 25 经过两个学期的大学物理实验课程的学习、实践，从总体上看涉及的面比较广。 电学实验：电学元件的伏安特性研究、平衡电桥测电阻。这两个实验都涉及到了电路的设计连接，是基本的电学实验内容之一，这对于以往的单一学习理论知识来学，实验的补充恰到好处的深化了对课本的理解。 电磁学实验：模拟法测绘静电场、霍尔效应法测量圆线圈和亥姆霍兹线圈的磁场。这两个实验都是对抽象意义上的磁学物理量的测量，在以前的学习过程中对于看不见摸不着的磁场和电场线都只是靠强制记忆的。但是这些实验的引入很好的解决了我对于这两个抽象物理量的了解，尤其是电场线的加深理解，尽管这是个认为杜撰的非物理事实，但是它的作用是很明显的，对于研究物理也是很直观的。 物理量的测量：拉伸法测量金属材料的杨氏 模量、扭摆法测定物体的转动惯量、稳态发测定不良导体的导热系数。这些实验主要是惊醒一些物理上定义的量的测量，它们都有个共同点就是通过间接测量的到的，这就要求为我们对一些推理公式的了解，了解原理，通过理论的推导公式，将难以直接测量的物理量通过转化，间接测量出来。 半导体：主要是关于 PN结的研究，其中涉及到了光电池对 PN结光生伏特特性的使用。 10 / 25 这充分体现了半导体材料对当今科学技术的发展带来的巨大贡献。 光学：光电效应与普朗克常数测量、光强分布测量、光前光学特性研究。 仪器方面：迈克尔逊干涉仪。 2、 实验举例： 1） 、半导体 PN结物理特性研究实验： 相关知识点： PN结： P型导体和 N 型导体交界面附近的过渡区。 PN结是构成半导体 二极管、太阳能电池的基础。 禁带宽度：导带底与价带顶之间的能量差。其是半导体的一个重要特征参量，其主要决定于半导体的能带结构。 研究内容： 11 / 25 、 PN 结正向扩散电流与电压间 关系： I=Io， T 是热力学温度， e 是电子电荷量， U 是 PN结正向电压， k为波尔兹曼常数。 通过式的变形式 I=Io?ekT可以间接测量波尔兹曼常数 k。先通过测定 I U 数据通 eUeU 过计算机对数据进行处理，拟合出 I-u 的指数曲线，然后在测出实验时的温度 T，就可以求出 k 的值。这也是测量波尔兹曼常数的方法之一。但是实际测量的 k 与公认值从在一定的误差，这可能与实验过程中原件的发热，外部因素的影响，操作人 员的操作水平，仪器的准确度等有关，在实验中要设法减小误差，比如在温度 T 的测量方面，可以通过测量起始温度和终止温度取平均值的方式减小误差。至于仪器等误差，那就要看仪器的老化程度和生产厂家的质量水平了。 、结电压 Ube与热力学温度 T 的关系： Ube=ST+Ugo 注：S -/ 为 PN结温度传感 器灵敏度。 Ego=e*Ugo为禁带宽度。因此可以通过 Ube-T 曲线找出 式中的常值参数，从而测定禁带宽度。同样是通过计算机处理数据， 得到拟合的直线，进行数据处理。 12 / 25 注意事项： 本实验是使用二极管进行的，在连接电路时一定要注意每个接头的连接位置，切忌接错，否则会烧坏元件。对于实验过程中的电压也要注意，过大可能会损坏二极管。 2）、太阳能电池基本特性研究： 基本参数： 短路电流 Isc：负载短路时，即 R=0， U=0时输出的外电流。 开路电压 Uoc：负载开路时 ,即 R= ， I=0时输出电压。 Uoc=ln(1+B1IscIo) 光电池内阻： Rs=Isc 最佳负载电阻 Ropt、最大输出功率 Pmax：使输出功率达到最大时的负载电阻叫最 Uoc 佳负载电阻。 填充 因子： Ff=PmaxIsc?Uoc 研究内容： 、恒定光强下测定 Isc、 Uoc、 Pmax、 Ropt、Ff； 初始时设定好光强，负载电压调到最小，然后通过改变负载电压达到改变负载电阻的效果，直至电压电压调到最大，整个过程中每次调整都要记下相应的电压和电流值。 在数据采集完成后，要通过电压、 电流计算出负载电阻、输出功率，在通过计算机做出 P-R曲线图，找出最高点，得到Pmax、 Ropt。 Isc 和 Uoc 可以通过起始的电流电压和结束的电流电压计算。 13 / 25 、光强对光电池 Isc和 Uoc的影响。 通过改变光强测定不同光强下的 Isc和 Uoc,然后通过计算机做出 Uoc-Isc图像拟合曲线，然后与 式比较，分析。 以上两个实验的举例都是和 PN 结半导体有关，之所以拿出这两个实验，是为了强调半导体 材料在现代科技领域的重要作用。在通过两个学期的实验课程的学习，我对于半导体材料的认识有了新的层次，以前只是了解它的存在，对其在科技领域的 地位可以说是孤陋寡闻，但是事实上它的地位是我们远不能想象的。新兴的太阳能电池，计算机产业，微电子，各个方面现在可以说都充满了半导体材料。因此我很庆幸能在两个学期的短暂学习当中能接触到半导体这一革命性的元件。 3、 总结： 、实验中暴露的问题： 、实验书的读懂并不代表会做实验。 14 / 25 我们做实验主要依据的就是实 验教程，实验教程编写的很详细，即使是一个完全陌生的实验课题也能通过研读实验教材来了解实验的具体原理，操作及注意事项。但是，事实上读懂了实验教材并不意味着能做好实验，这应该就是理论与实践之间存在的差异。往往实验教材读的很熟，可是当面对实验仪器时会发现依旧是手慢脚乱，难以应付。 这充分反映了我们动手能力的欠缺，虽然理论学习的很出色，但是在实践上却很笨拙。这可能与我们国家的教育体制有关，我们过分的强调 理论的学习，很大程度上忽略了操作这一块，因此常常会有人说：西方国家的学生在动手能力方面比中国学生强很多，但在理论考试上却使中国学生的天下。我想我们既然发现了这一点不足，就应该加强这方面的训练，从教育的体制抓起，不要一味的重视理论，这样只能培养纸上谈兵的学生。 、操作实验仪器的时候不敢独立进行，总是先观看别人，再自己模仿。 这是我在实验过程中遇到的另一个大问题。每次实验的时候总是不敢自己先做，总 是跟在别人后面进行操作。我想这应该是缺乏自信的一种表现，是对自己动手能力没信心的表现。 所以我所要做的就是放开自己，按照实验仪器的操作要求主动独立完成实验内容。不要总是15 / 25 畏首畏尾，敢于尝试。这是我在今后的实践过程中要注意培养的。 、尽管已经做了十几个实验，但是在实验数据的处理，误差的分析，相关 指标的计算还没有形成系统的概念。 这需要我在以前的基础上自己系统的总结一下自己到底毛病出在哪里，同时要将实验教程上提供的数据处理的方式方法系统的复习一遍，加深印象，巩固自己的知识结构，为今后的实验数据的处理打下良好的基础，也是对数学工具的一次实际应用的复习。 、开始的时候总是借学长的实验报告参考，但是发现其实这是一种严重的抄袭现象，后来逐渐淡化的这种想法。我想在今后的学习生活中也要坚决杜绝这种间接抄袭的现象。 、选实验的时候不必听学长们说哪个简单哪个难，要按照自己的兴趣、意愿去选择。只要记住实验设置了就一定能做，而且别人能做好，你也一定能做好。 16 / 25 、知识掌握： 实验课程结束了，整个过程我学到了诸多方面的新知识技能。学会了数据的基本处理、 Excel 的常用功能使用，常用仪器的使用技能，临场发挥的能力等。 、个人感悟： 在日常的学习生说中要培养个人的兴趣；学习心态的端正是提高学习成绩的最佳路径之一；不要被文献的长篇幅文字所吓倒，要透过现象看本质；不懂就问；学会发挥网络资源的作用。 、学科建议： 对于学生的报告不要只注重书面，要注重其内在的含金量，书面好的实验报告也许只是字迹工整的表现。 对于不按照统一老师要求处理数据的学生不能直接否定，要从差异中寻找闪光点。也许有时候学生的处理方式更合理。 17 / 25 参考文献：物理实验教程 2-1；大学物理实验教程 2-2 全息照相的研究论文 邹浩 20160450132 10 工科 9班 一、全息照相的发 展史和前景 全息照相的基本原理是在 1948年提出的，他本人因此在 1971年获 得了诺贝尔物理学奖。本来是为了提高电机显微镜的分辨率而提出记录激光振幅和相位的方法。并制成了世界上第一张全息图。 1960 年激光的出现，使全息照相技术有了迅速而广泛的发展。至此，全息 技术的光源问题得到解决，并在多个方面得到应用发展。但激光照射的全息图失去了色调信息。 经过不懈的努力，科学家们得到了用激光记录，用白光在现18 / 25 的全息图。在一 定条件下，赋予图像以鲜艳的色彩。色调的问题在这一阶段得到解决。但是，激光记录的高度相干性，要求拍摄过程中，各个元件、光源和记录介质的相对位置严格保持不变，着也给全息技术的应用带来了不便。于是，用白光记录白光再现的技术就是科学家们研究的方向，而且这种全息图也使全息技术走出有防震台的实验室。 全息照相技术经过 60 年的发展，已 与计算机技术、光电技术以及非线性光 学技术紧密结合，成为一种高新技术，扩展到医学、艺术、装饰、包装、印刷等领域，在一些发达国家还兴起了全息产业，并且还在形成广阔的市场，实用前景非常可观。期中在全息存储、全息显示、模压全息和全息干涉计量领域中应用的较为广泛和成熟。 二、全息照相和普通照 相的区别 无论是从基本原理上，还是从观察和拍摄方法上全息照相和普通照相都有着本质区别 ,激光发出的光被分束器分成两束，一束经过物体被称为物光，另一束不经过物体，称为参考光。两束光经过同样19 / 25 的光程，最终都找到记录媒介的干板上，并且产生干涉现象，最后成像，且是立体。下图为几何透镜成像原理光路图。 普通照相是用感光材料作 记录介质，用透镜成像系统使物体在感光材料上成像。它所记录的只是来自物体的光波的强度分布图像，即振幅的信息，而不包括相位的信息。因此普通照相只能摄取二维图像。为要同时记录光波的振幅和相位的信息，可借助于一束相干的参考光，利用物光和参考光的光程差，以确定两束光波之间的相位差。因此借助参考光，便可记录来自物体的光波的振幅和相位的信息。 照相技术是利用了光能引起感光乳胶发生化学变化的原理，变化的强度随入 射光强的增大而增大。普通照相使用透镜成像原理，底片上化学反应的强度直接由物体各处的明暗决定，即由入射光波的强度决定。而全息照相不但记录了入射光波的强度，也记录了入射光波的相位。 在典型的离轴型全息照相的光路布局中，由激光器发出的光20 / 25 束被分光镜 B 分成两束光。一束经反射镜 M 反射后直接投射于全息底片 H,称为参考光；另一束则照射物体，从物体反射 (或透射 )的光，称为物光。物光和参考光在全息底片上相互干涉的结果，构成一幅非常复杂而又精细的干涉条纹图。这些干涉条纹以其反差和位置的变化，记录了物光的振幅和相位的信息。全息底片经过常规的显影和定影处理之后，就成为全息图。全息图的外观 和原物体的外形似乎毫无联系，但它却以光学编码的形式记录下物光的全部信。 全息再现的方法是：用一束激光照射全息图，这束激光的频率和传输方向应该与参考光束完全一样，于是就可以再现物体的立体图像。人从不同角度看，可看到物体不同的侧面 ,就好像看到真实的物体一样，只是摸不到真实的物体。 全息照相与普通照相比较如下： 现在全息照相技术已经应 用非常广泛，把一些珍贵文物拍摄下来，展出是可以再现真实的立体实物，供参观者欣赏，而原物保存完好，防止失窃。在电影领域，自从阿凡达的出现，现在的电影市场已经变成了阿凡达的时代。人们已经开始喜欢这种三维立体干所给带来的真实视觉盛宴。 21 / 25 参考文献 1.大学物理实验 人民邮电出版社 王红梅、王宇飞、薛建军编 2 , and ,OpticalHolography,Academic Press,New York,1971。 3. http:/view/?wtp=tt#2 大学物理实验总结报告 10级计算机科学与技术 1 班 100601151 张恒 经过一年的大学物理实验的学习让我受益匪浅，在大学实验课即将 结束的时候，在这一年以来的学习进行总结，总结这一年以来的收获与不足，在今后的学习生活更好地将在物理22 / 25 实验中学到的思想知识运用进去。 物理实验课具有非常重要的地位，覆盖面广，具有丰富的实验思想、方法、手段，同时能提供综合性很强的基本实验技能训练，是培养学生科学实验能里、提高科学素质的重要基础。它在培养学生严谨的治学态度、活跃的创新意识、理论联系实际和适应科技发展的综合应用能力等方面具有补课替代的作用 。 大学物理实验包括普通物理实验和近代物理实验。 这一年以来的学习我掌握了一下的知识： 1. 了解测量误差与不确定度，能逐步学会用不确定度对直接测量和间接测量的结果进行评估，掌握处理实验数据的一些常用方法，包括列表法、作图法和最小二乘法等。 2. 掌握基本物理量的测量方法。例如，长度、质量、时间、热量、温度、压强、压力、电流、电压、电阻、磁感应强度、光强度、折射率、电子电荷、普朗克常量、里德伯常量等常用物理量及物性参数的测量。 3. 了解常用的物理实验方法，并逐步学会使用，例如，比23 / 25 较法、转换法、放大法、模拟法、补偿法、平衡法、干涉法、衍射法等。 4. 掌握实验室常用仪器的性能，并能够正确使用，例如，长度测量仪器、计时仪器、测温仪器、变阻器、电表、交 /直流电桥、通用示波器、低频信号发生器、分光仪、光谱仪、电源和光源等常用仪器。 5. 掌握常用的实验操作技术，例如，零位调整、水平 /铅直调整、光路的共轴调整、消视差调整、逐次逼近调整、根据给定的电 路图正确接线