基于最小方差的声速测量实验数据不确定度分析尺度

物理实验的不确定度分析是大学物理实验中的重点、难点内容。通过对声速测量实验中波长的测量不确定度进行分析,得出测量数据无偏估计和有偏估计时,测量次数对测量结果的影响。     

物理实验中的漏电屏蔽保护分析

一、引言在物理实验中,某些涉及微弱信号测量或高精度测量的实验,例如灵敏电流计实验、冲击电流计实验、光电效应实验、电位差计实验等,常会因漏电而影响测量.这种漏电,常随电路元件的绝缘支撑物等介质表面的清洁程度和周围环境的湿度变化而改变,其结果有时表现为测量结果的误差较大;有时表现为测量数据的不稳定.本文将以光电     

一种新型比热容测量仪

比热容测量实验是普通物理实验中一个重要的基础性实验,常采用混合法测量,目前所用仪器产生的误差较大,导致实验结果偏离理论值较远.本文给出一种混合法测量比热容的新仪器,具有热交换快、测温准确、热损失少且可计算等特点.实践证明,用该仪器测量固体比热容可大幅提高测量精度,改善实验操作性.     

基于Matlab图像处理的光学干涉实验测量研究

文章基于Matlab软件及图像处理技术,编写了简明且易于操作的GUIDE交互界面,对光学实验中静态实验测量和动态实验测量情况下拍摄的干涉条纹图样,分别进行计算处理并完成实验测量目标。图像处理程序采用了高斯模糊、二值化等方法凸显重要信息,利用算法构建表面三维图亦或实现条纹移动特征的探测、建立三维模型,精确计算出相应实验结果。此方法适用于各种复杂的实验测量情景,为光学干涉实验测量实验教学创新设计提供了一种可视化的思路。     

对测量重力加速度实验装置的改进

在当前自由落体测量重力加速度实验基础上,增设光路指示灯、改造铅垂线,确保实验支架铅垂度.利用设计的输入接口电路、单片机电路、输出接口电路和电磁铁控制电路进行取样、处理和发送实验数据,提高时间测量精度.开发了测量重力加速度实验专用软件,实现了自动计算、保存和显示实验数据,避免手工计算、提高实验效率.改进后的自由落体测量重力加速度实验装置,简化了实验过程、减小了实验误差.     

基于PASCO转动运动传感器测量刚体转动惯量

PASCO转动运动传感器可以精准地测量并实时地记录物体转动时的角速度。在落体法测量刚体转动惯量的实验中，为了提高实验的精度，将PASCO转动运动传感器与刚体转动惯量实验仪相结合，用PASCO转动运动传感器直接测量角速度并计算角加速度。改进后的仪器简化了实验步骤，提高了实验精度。对圆盘、圆环和圆柱试样的转动惯量进行测量，三组实验的相对误差分别为0.2%、0.7%和0.3%,实验结果准确。通过实验结果可得，改进后的实验仪器操作简单且测量精度很高。     

人体一维重心测量实验教学装置与实验

结合理论力学重心测量理论,研发了一套人体一维重心测量实验教学装置,并结合实验装置,设计了人体重心一维测量实验教学项目。实验项目能够使学生掌握静力学、重心测量、人体环节转动惯量计算的基本原理,构建静力学知识体系,培养创新性思维。而且学生能够作为被测对象参与实验,增加了实验的趣味性、提高了学生对实验项目的参与度,激发了学生对实验内容的兴趣和思考,提高了教学质量。     

地震振动台实验三维全场位移测量的研究

提出一种基于高速相机双目立体视觉技术的大视场全场三维位移测量方法,用来测量地震振动台实验过程中的位移变化。给出了一种鲁棒的标志点匹配算法,基于VS2010开发环境,研发了用于振动台实验三维全场位移测量系统,设计了精度评估实验方案,验证该方法在大幅面位移测量中的精度,并利用该实验系统对高边坡模型振动台实验进行测量。结果表明:在3 m1.5 m视场范围,静态位移测量误差优于0.4 mm,动态位移测量误差优于0.5 mm,可以满足振动台实验的要求;该方法可以方便、直观地测量地震振动台实验中高边坡模型的位移场,并且测量得到X、Y、Z 3个方向位移曲线以及总位移曲线过渡自然、数据合理,是测量振动台实验全场位移变化的一种有效方法。     

单片机控制数字光强检测计的设计

数字光强检测计利用光电池测量光强相对变化,用AT89S52单片机控制高精度AD对光电池电压进行测量,测量结果存储在E2PROM中,并在液晶屏上显示。全部测量结束后可自动对数据进行计算、处理。本仪器操作简单,精度高,己应用在单缝衍射实验、偏振光实验、双缝干涉实验等实验中。     

基于PSD的风洞模型姿态角光学测量技术研究

开发了一种基于光电探测技术的风洞模型姿态角光学测量技术,实现了对姿态角的精确、实时、非接触测量。对激光探测头、模拟试验平台进行了优化设计,编写了功能齐全的实验软件,模拟了风洞试验运行实况,深入开展了一维和二维角度测量实验和分辨率测试实验。实验结果表明,该技术可对模型变化角度进行实时精确测量,测量范围达到了-10°～10°,测量精密度为0.0023°,测量准确度为0.0026°,分辨率可达到0.001°。该光学测量技术在风洞模型的角度测量和振动测量实验中切实可行,为测量风洞试验模型的姿态及振动提供了一种简洁有效的测量方法。     

基于迈克耳孙干涉的金属丝杨氏模量测量

在拉伸法测量材料的杨氏模量实验中,为了精确地测量被测物体微小伸长量,采用了迈克耳孙干涉法,该方法可将测量精度提高到激光波长的量级.本文详细介绍了该方法的实验原理、实验步骤及实验测量结果.     

基于激光准直直线度测量方法的研究

介绍了用半导体激光器、单模光纤准直激光束作为测量基准轴线,四象限光电器件作为位置传感器,并由单片机进行数据采集、处理与测量结果显示的直线度准直仪。通过稳定性实验、重复特性实验和双频干涉仪比对实验,验证了本直线度测量系统的可行性。实验结果表明,测量系统实现的测量精度为(1.0+2×L)μm(L为准直距离,单位为m),测量范围为10m。     

在光电效应实验中测量光电管的基本特性

在光电效应测量普朗克常数实验装置的基础上介绍了测量光电管的光频特性、伏安特性和光照特性的实验方法,给出了相应的实验结果,拓宽了实验内容、增强学生综合实验能力。     

电子荷质比实验设计与实现

将演示实验电子荷质比只能手动测量荷值比改造为基础物理实验,不仅能手动测量电子荷值比,还能自动测量电子荷值比、电子束在电场中的偏转,展示示波器功能等内容,扩展了实验内容,增加实验测量的手段,改进实验教学方法,培养学生多种分析问题和处理问题的能力。     

液体密度测量实验改进的研究

利用电动音叉仪测量液体密度,分析原实验仪器存在的不足,对原实验装置做了改进。通过测量水的密度,结果显示改进后的实验仪器不但提高了测量的精确度,而且操作更快捷、方便。     

重力加速度测量实验的误差分析与改进

重力加速度测量实验中,通过对实验进行设计与改进,消除由于传感器触发及摆线固定端等问题带来摆长与摆动周期测量的误差,并采用录像和Vegas、Origin等软件进行测量和分析摆动状态,实验结果表明,改进后减少了误差的引入,提高了实验测量的精确度.     

核子(质子)奇异性形状因子的实验进展

本文简要地介绍了为测量奇异性海夸克对核子电磁形状因子的贡献的实验的理论基础;详细地介绍了在各个实验室、各个实验时期的实验内容,包括奇异性形状因子的早期测量-MIT Bates设备上SAMPLE组测量奇异性磁形状因子的实验;最近JLab CEBAF设备上HAPPEX合作组对奇异性电和磁形状因子的组合测量;Mainz的MAMI上PVA4实验;HAPPEX的高精度实验及首次单个地测量出奇异性电形状因子;以及JLab的G0组的大接收度、奇异性形状因子对四动量转移平方的依赖关系实验。并介绍了各实验室的不同的实验方法,给出了世界上各实验室在不同的运动学量上的测量的结果,以及进一步可能的实验。     

大学物理综合性实验的创新尝试——金属电阻率的精确测量

设计出了大学物理综合性实验——测量金属的电阻率。该实验用直流双臂电桥测细铜丝的电阻,用光学中的等厚干涉原理测量细铜丝的微小直径,根据电阻定律计算铜的电阻率,是光学、电学的综合实验。测量结果与常用电工手册上铜电阻率值的相对误差小于1.1%。通过实验,能够加强学生对光学、电学以及基本测量知识的综合运用能力,巩固理论知识,提高实验技能。     

基于霍尔效应的金属杆线胀系数的测定

为改进本科物理实验教学中对金属线胀系数的测定方法,基于霍尔效应原理,应用霍尔传感器测试手段,对微小长度进行测量。针对实验室中霍尔传感器不易定标这一难题,本实验创新性的提出使用朱利氏称进行定标,使定标简易、准确。本实验将实验教学中传统长度测量转变为电量测量,测量精度为微米量级,测量误差为0.5%,测量过程方便快捷、被测量少、测量设备占地小,因此可大大改观本科物理实验教学中的定标不准、实验耗时、占地面积较大等一系列问题。     

表面张力实验装置的改进

本针对拉脱法测量液体表面张力实验中仪器误差较大,测量结果不理想的情况,对该实验装置进行了改进,使测量数据离散性小、精度高。