实验二外法语7 分光计的调整与使用
1. 本实验所用分光计测量角度的精度是多少？仪器为什么设两个游标？如何测量望远镜转过的角度？ 提示：①精度——仪器能读准的最小分度；②P.72最后一段；③参看P.69和的测量式。
2．假设平面镜反射面已经和转轴平行，而望远镜光轴和仪器转轴成一定角度β，则反射的小十字像和平面镜转过1800后反射的小十字像的位置应是怎样的？此时应如何调节？试画出光路图。 答：同一位置。调节望远镜的“光轴高低调节螺钉”。
提示：反射的小十字像和平面镜转过180o后反射的小十字像的位置不变，此时应该调节望远镜仰角螺钉，使十字反射像落在上十字叉线的横线上。光路图如下
3．假设望远镜光轴已垂直于仪器转轴，而平面镜反射面和仪器转轴成一角度β，则反射的小十字像和平面镜转过1800后反射的小十字像的位置应是怎样的？此时应如何调节？试画出光路图。 答：关于上叉丝上下对称。调节载物平台的“调节螺钉”。
提示:反射的小十字像和平面镜转过180o后反射的小十字像的位置是一上一下,相城区财政局此时应该载物台下螺钉,直到两镜面反射的十字像等高,才表明载物台已调好.光路图如右上图所示：
4.对分光计的调节要求是什么？如何判断调节达到要求？怎样才能调节好？
（1）对分光计调整的要求：a.望远镜、平行光管的光轴均垂直于仪器中心转轴；b.望远镜对平行光聚焦（即望远调焦于无穷远）；三一学校c.平行光管出射平行光；
（2）各部分调节好的判断标志
① 望远镜对平行光聚焦的判定标志——从望远镜中同时看到分划板上的黑十字准线和绿反射十字像最清晰且无视差。（用自准直光路，调节望远镜的目镜和物镜聚焦）② 望远镜光轴与分光计中心转轴垂直的判定标志——放在载物台上的双面反射镜转180o前后，两反射绿十字像均与分划板上方黑十字线重合。（用自准直光路和各半调节法调整）③ 平行光管出射平行光的判定标志——在望远镜调节好基础上，调节平行光管聚焦，使从调好的望远镜看到狭缝亮线像最清晰且与分划板上的黑十字线之间无视差。（操作：把调节好的望远镜对准平行光管，调节平行光管物镜聚焦）④ 平行光管光轴与望远镜光轴共线并与分光计中心轴垂直的判定标志——使夹缝亮线像竖直和水平时能分别与望远镜分划板上的竖直黑十字线和中心水平黑十字线重合。（把调节好的望远镜对准平行光管，配合调节平行光管的仰角螺钉）
5.是否对有任意顶角A的棱镜都可以用最小偏向角测量的方法来测量它的材料的折射率？为什么？
提示：
6.在测角时某个游标读数第一次为34356'，第二次为3328'，游标经过圆盘零点和不经过圆盘零点时所转过的角度分别是多少？
提示：过原点时为：φ=（360°+33°28局地战斗机′）-343°56′=49°32′
不过原点时为：φ=343°56′-33°28′=310°28′
7．在实验中如何确定最小偏向角的位置？
提示：先用眼睛观察，到折射光线狭缝像，然后分别向顺时针方向和逆时针方向轻轻转动载物平台（即改变入射角），注意观察狭缝像移动方向，到最小偏向角的位置。
8. 测量三棱镜折射率实验中，从对准平行光管的位置开始转动望远镜，看到的折射谱线颜排列顺序是什么？ 提示：黄 绿 紫
1. 试从形成条纹的条件、条纹特点、条纹出现的位置和测量波长的公式来比较牛顿环和等倾干涉同心圆条纹异同。 附加： 等倾干涉图样与等厚干涉图样各定域在何处？定域实际就是指相干涉的双光束的交汇处。如等倾干涉时，要求两反射板平行，经相同角度反射回来相干的光是平行的，那么他们的交汇处是无穷远，只有使用凸透镜才能使其汇聚在有限的距离内，或是用眼睛直接观察才能看到环形条纹。当两反射板不平行时，那么就是等厚干涉，此时定域有三种情况，第一种定域与光源在反射面的同侧，第二种是定域与光源分居反射板两侧，第三种一种就是定域在两反射板之间。
2. 怎样准确读出可动反射镜M1的位置？
答：该读数由三部分组成：①标尺读数，只读出整毫米数即可，不需估读；②粗调大手轮读数，直接由窗口读出毫米的百分位，也不需估读；③微动鼓轮读数，由微动鼓轮旁刻度读出，需要估读一位，把读数（格数）乘10-4即毫米数。M1位置读数为上三读数之和。
3． 迈克尔逊干涉仪中的补偿板P2、分光板P1各起什么作用？用钠光或激光做光源时，没有补偿板P2能否产生干涉条纹？用白光做光源呢？
（2）Na光和He—Ne激光单性好，相干长度较大，没有补偿板P2，移动M1，加大M1和M2之间的距离仍能产生干涉，干涉条纹不会重叠，仍可观察。但白光单性差，分出的两束光只有在δ≈0时，才能看到彩干涉条纹，在δ稍大时，不同波长的干涉条纹会互相重叠，使光强趋于均匀，彩干涉条纹会消失。
提示：
4． 在迈克尔逊干涉仪的一臂中，垂直插入折射率为1.45的透明薄膜，此时视场中观察到15个条纹移动，若所用照明光波长为500nm，求该薄膜的厚度。
提示：插入n1透明薄膜后，光程差改变了2d（n1-1），即Δδ=2d（n1-1），所以根据Δδ=Δkλ式和Δk=ΔN，可得
把已知的有关量（λ=500nm，n1=1.45，ΔN=15）代入便可计算出d值。
干涉图象中，随着d 的增大或减小，条纹从中心“冒出”或向中心“缩入”。
实验9 RLC电路的稳态特性
1．交流电路中，如何表示电压和电流的大小和相位的变化？
提示：交流电路的电压和电流有大小和相位的变化，通常用复数法及其矢量图解法来研究。
RLC串联电路如图1所示，交流电源电压为，则
RLC电路的复阻抗
回路电流 ，
电流大小 。
矢量图解法如图2所示，总电压与电流之间的相位（或与电阻电压的相位）为，可见，RLC串联回路相位与电源频率f（）有关。
2．什么是RLC串联谐振？谐振是回路参数有何特征？
RLC串联电路中，当信号的频率f为谐振频率，即感抗与容抗相等（）时，电路的阻抗有最小值（Z=R），电流有最大值（），电路为纯电阻，这种现象称为RLC串联谐振。
3．什么是RLC串联电路的幅频特性曲线？根据幅频特性曲线怎样求通频带？ RLC串联回路电流 I 与电源的频率f（=2f）有关，RLC串联电路的I―f 的关系曲线称为RLC串联电路的幅频特性曲线，如图3所示。RLC串联幅频曲线如图3所示，将电流I=0.707I0的两点频率f1、f2的间距定义为RLC回路的通频带f0.7，
当RLC电路中L、C不变时，根据和，电阻张勃兴R越大，则品质因数Q越小，通频带f0.7越宽，滤波性能就越
4．什么是回路的品质因数?
谐振时，回路的感抗（或容抗）与回路的电阻之比称为回路的品质因数，以Q表示， 或
5．什么是RLC回路的通频带？如何比较RLC回路的滤波性能？
提示：参照题3
6．电路谐振时，电感、电容的电压与品质因数Q有什么关系？
谐振时，电感与电容的电压有最大值，是电源电压的Q倍，即
谐振时，电容和电感两端的电压比信号源电压US大Q倍，有电压放大作用，要注意元件的耐压。
7．RLC串联电路的相频特性是什么？
RLC串联电路的 - f的关系曲线称为RLC串联电路的相频特性曲线，如图4所示。
8．测量幅频特性时，当改变信号发生器输出信号频率，其输出信号幅度（电压）有否改变？为什么？
提示：改变。因信号发生器有内阻，当改变信号发生器输出信号频率时，电路中的电流会改变（谐振时电流最大），则在信号发生器内阻上的电压降会改变（谐振时最大），其输出信号幅度（电压）会改变。
9．使串联电路发生谐振的方法有几种？怎样确定电路呈电感性还是呈电容性？
信号发生器输出信号频率，使 ；改变L、C使
U影子价格R波形在US波形左边，则US落后于UR（即电压滞后于电流），电路为电容性，ϕ值应取负号。
US超前于UR，电路为电感性，则US超前于UR，ϕ值应取正号。波形如图5所示。
10. RLC串联电路中，已知电容C耐压（峰峰值）为50V，回路品质因数Q=100，为了保证电容C不被击穿，电源电压US最大不能超过多少？ 提示： 得
实验16 用分光计研究光栅光谱
1． 光栅光谱和棱镜光谱有哪些不同之处?在上述两种光谱中，哪种颜的光偏转最大?
提示：光栅光谱——依据不同波长的光经过光栅的衍射角不同而产生的散。同一级次K，λ↑→φ↑，所以可见光中的红光衍射角最大。
棱镜光谱——根据不同波长的光在玻璃中的折射率不同而产生的散。λ↑→n↓→偏向角δ↓，故紫光偏转最大。
2.如果在望远镜中观察到的谱线是倾斜的，应如何调整？
提示：这是由于平行光管透光狭缝倾斜不竖直所致。应该把平行光管透光狭缝调垂直。
3．如何测量光栅的衍射角？根据测量数据怎样计算谱线的衍射角和光栅常数？参阅教材P.118 P.120。光栅常数，
其中衍射角，。
4．用白光照射光栅时，形成什么样的光谱？
提示：白光是波长分布连续的复光，可从光栅方程衍射角与波长关系来分析。
（除0级谱线为白光亮线外，各级是从紫光到红光排列的连续彩光谱）
5．如果平行光并非垂直入射光栅片，而是斜入射，衍射图样会有何变化？提示：
我们实验要求与不超过几分（如）就是为了保证由平行光非垂直入射光栅片引起的误差足够小。
6．如何测量和判断平行光是否垂直入射光栅面？
答：dsin＝k成立的条件是：平行光垂直入射。在实验中，要调节好分光计的平行光管使其发出平行光。为使入射的单平行光垂直入射到光栅平面上，必须使光栅平面反射回的十字像的竖线与分划板调整叉丝竖线及零级衍射线（白线）重合（如图所示）。
7．实验中当狭缝太宽或太窄时将会出现什么现象？为什么？
提示：狭缝太宽则分辨本领下降，如两条黄光线分辨不清（因为狭缝太宽，造成谱线过宽而重叠）；太窄，透光量太少，光线亮度太弱，视场太暗不利于测量。
8．当用波长为589.3nm的钠黄光垂直照射到每毫米具有500条刻痕的平面透射光栅上时，最多能观察到第几级谱线？
提示：从光栅方程和衍射角最大可能范围是900来考虑
（由光栅方程，显然φ=900时，有）
实验17 等厚干涉实验
1.从牛顿环形成的条件、条纹的特点、条纹出现的位置和测量波长的公式。比较等倾干涉条纹和牛顿环（等厚干涉）异同。比较牛顿环和劈尖的干涉条纹的异同点.
2.何谓等厚干涉？ 如何应用光的等厚干涉测量平凸透镜的曲率半径？（掌握求曲率半径的数据处理方法）
3. 用读数显微镜测量出来的牛顿环直径是真实大小的牛顿环直径吗？如何调节使视场变清晰？
提示：干涉条纹和镜筒（黑十字叉丝）移动的距离都放大同样的倍数。
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