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牛顿环思考题及答案

牛顿环思考题及答案

(1)牛顿环的中心在什么情况下是暗的,在什么情况下是亮的?

中心处是暗斑,这是因为中心接触处的空气厚度,而光在平面玻璃面上反射时有半波损失,所以形成牛顿环中心处为暗斑(用反射光观察时)。当没有半波损失时则为亮斑。 当有半波损失时为暗纹,没有半波损失时为亮纹。

(2)实验中为什么用测量式 λ

)(42

2

n m D D R n

m --=

,而不用更简单的λ

K r R k

2

=

函数关系式求出

R 值?

因为用后面个关系式时往往误差较大,原因在于凸面和平面不可能是理想的点接触,接触压力会引起局部形变,使接触点成为一个圆面,干涉环中心为一暗斑,所以无法确定环的几何中心。所以比较准确的方法是测量干涉环的直径。测出个对应k 环环直径Dk ,由rk 2 =k λR 可知Dk 2=4R λk,又由于灰尘等存在,是接触点的dk ≠0,其级数也是未知的,则是任意暗环的级数和直径Dk 难以确定,故取任意两个不相邻的暗环,记其直径分别为Dm 和Dn(m>n),求其平方差即为

Dm 2-Dn 2=4(m-n)R λ,则R=(Dm 2-Dn 2)/4(m-n) λ

(3) 在本实验中若遇到下列情况,对实验结果是否有影响?为什么?

①牛顿环中心是亮斑而非暗斑。

②测各个D m 时,叉丝交点未通过圆环的中心,因而测量的是弦长而非真正的直径。

1. 环中心出现亮斑是因为球面和平面之间没有紧密接触(接触处有尘埃,或有破损或磨毛),从而产生了附加光程差。这对测量结果并无影响(可作数学证明)。

2.( 提示:从左图A ,看能否证

明:2

2

2

2

n

m n m

D D d d -=-)

没有影响.可能的附加光程差会导致中心不是暗点而是亮斑,但在整个测量过程中附加光程差是恒定的,因此可以采用不同暗环逐差的方式消除

(4)在测量过程中,读数显微镜为什么只准单方向前进,而不准后退? 会产生回程误差,即测量器具对同一

个尺寸进行正向和反向测量时,由于

结构上的原因,其指示值不可能完全相同,从而产生误差.

d d m Dn Dm h

r n

r

m

n 图A

R

d

n =1 H

图B

钢筋混凝土课后题答案

4.1钢筋混凝土简支梁,截面尺寸mm mm h b 500200?=?,mm a s 35=,混凝土 为C30,承受剪力设计值N V 5104.1?=,环境类别为一类,箍筋采用HPB235,求所需受剪箍筋。 解:查表得:2/3.14mm N f c =、2/43.1mm N f t =、2/210mm N f yv = 1)验算截面尺寸 mm h h w 465355000=-== 4325.2200 465<==b h w ,属于厚腹梁 混凝土为C30,故取0.1=c β 0.25N V N bh f c c 1400003324754652003.140.125.00=>=????=β 截面符合要求。 (2)验算是否需要按计算配置箍筋 V N bh f t <=???=9309346520043.17.07.00 故需要进行配箍计算。 (3)计算箍筋 箍筋采用6,双肢箍,则213.28mm A sv = 01 025.17.0h s nA f bh f V sv yv t += mm bh f V h nA f s t sv yv 14793093 140000465 3.28221025.17.025.10 01=-????= -= 取mm s 120= 故箍筋为6@120,双肢箍。 验算:%236.0120 2003 .2821=??== bs nA sv sv ρ sv yv t sv f f ρρ<=?==%163.0210 43 .124.024 .0min ,可以。 取mm s 120= 故箍筋为6@120,双肢箍。 验算:%236.0120 2003 .2821=??== bs nA sv sv ρ

牛顿环思考题及答案

(1)牛顿环的中心在什么情况下是暗的,在什么情况下是亮的? 中心处是暗斑,这是因为中心接触处的空气厚度,而光在平面玻璃面上反射时有半波损失,所以形成牛顿环中心处为暗斑(用反射光观察时)。当没有半波损失时则为亮斑。 当有半波损失时为暗纹,没有半波损失时为亮纹。 (2)实验中为什么用测量式 λ )(42 2 n m D D R n m --= ,而不用更简单的λ K r R k 2 = 函数关系式求出 R 值? 因为用后面个关系式时往往误差较大,原因在于凸面和平面不可能是理想的点接触,接触压力会引起局部形变,使接触点成为一个圆面,干涉环中心为一暗斑,所以无法确定环的几何中心。所以比较准确的方法是测量干涉环的直径。测出个对应k 环环直径Dk ,由rk 2 =k λR 可知Dk 2=4R λk,又由于灰尘等存在,是接触点的dk ≠0,其级数也是未知的,则是任意暗环的级数和直径Dk 难以确定,故取任意两个不相邻的暗环,记其直径分别为Dm 和Dn(m>n),求其平方差即为 Dm 2-Dn 2=4(m-n)R λ,则R=(Dm 2-Dn 2)/4(m-n) λ (3) 在本实验中若遇到下列情况,对实验结果是否有影响?为什么? ①牛顿环中心是亮斑而非暗斑。 ②测各个D m 时,叉丝交点未通过圆环的中心,因而测量的是弦长而非真正的直径。 1. 环中心出现亮斑是因为球面和平面之间没有紧密接触(接触处有尘埃,或有破损或磨毛),从而产生了附加光程差。这对测量结果并无影响(可作数学证明)。 2.( 提示:从左图A ,看能否证 明:2 2 2 2 n m n m D D d d -=-) 没有影响.可能的附加光程差会导致中心不是暗点而是亮斑,但在整个测量过程中附加光程差是恒定的,因此可以采用不同暗环逐差的方式消除 (4)在测量过程中,读数显微镜为什么只准单方向前进,而不准后退? 会产生回程误差,即测量器具对同一 个尺寸进行正向和反向测量时,由于 结构上的原因,其指示值不可能完全相同,从而产生误差. d d m Dn Dm h r n r m n 图A R d n =1 H 图B

生物化学各章练习题及答案

生物化学各章练习题及答案

生化练习题 一、填空题: 1、加入高浓度的中性盐,当达到一定的盐饱和度时,可使蛋白质的溶解度__________并__________,这种现象称为 __________。 2、核酸的基本结构单位是_____________。 3、____RNA 分子指导蛋白质合成,_____RNA 分子用作蛋白质合成中活化氨基酸的载体。 4、根据维生素的溶解性质,可将维生素分为两类,即 ____________和____________。 5、___________是碳水化合物在植物体内运输的主要方式。 6、糖酵解在细胞的_____________中进行 7、糖类除了作为能源之外,它还与生物大分子间识别有关,也是合成__________,___________,_____________等的碳骨架的共体。 8、脂肪是动物和许多植物主要的能源贮存形式,是由甘油与3分子_____________酯化而成的。 9、基因有两条链,作为模板指导转录的那条链称 _____________链。 10、以RNA 为模板合成DNA 称_____________。 二、名词解释 1、蛋白质的一级结构: 2、糖的有氧氧化: 3、必需脂肪酸: 4、半保留复制: 三、问答题 1、蛋白质有哪些重要功能?

1、蛋白质的一级结构:指蛋白质多肽链中氨基酸的排列顺序,以及二硫键的位置。 2、糖的有氧氧化:糖的有氧氧化指葡萄糖或糖原在有氧条件下氧化成水和二氧化碳的过程。是糖氧化的主要方式。 3、必需脂肪酸:为人体生长所必需但有不能自身合成,必须从事物中摄取的脂肪酸。在脂肪中有三种脂肪酸是人体所必需的,即亚油酸,亚麻酸,花生四烯酸。 4、半保留复制:双链DNA 的复制方式,其中亲代链分离,每一子代DNA 分子由一条亲代链和一条新合成的链组成。 三、问答题 2、DNA 分子二级结构有哪些特点? 答:按Watson-Crick 模型,DNA 的结构特点有:两条反相平行的多核苷酸链围绕同一中心轴互绕;碱基位于结构的内侧,而亲水的糖磷酸主链位于螺旋的外侧,通过磷酸二酯键相连,形成核酸的骨架;碱基平面与轴垂直,糖环平面则与轴平行。两条链皆为右手螺旋;双螺旋的直径为2nm,碱基堆积距离为0.34nm,两核酸之间的夹角是36°,每对螺旋由10 对碱基组成;碱基按A=T,G=C 配对互补,彼此以氢键相连系。维持DNA 结构稳定的力量主要是碱基堆积力;双螺旋结构表面有两条螺形凹沟,一大一小。 3、怎样证明酶是蛋白质? 答:(1)酶能被酸、碱及蛋白酶水解,水解的最终产物都是氨基酸,证明酶是由氨基酸组成的。 (2)酶具有蛋白质所具有的颜色反应,如双缩脲反应、茚三酮反应、米伦反应、乙醛酸反应。 (3)一切能使蛋白质变性的因素,如热、酸碱、紫外线等,同样可以使酶变性失活。

实验十九用牛顿环测透镜地曲率半径思考题

实验十九用牛顿环测透镜的曲率半径思考题 光的干涉是光的波动性的一种表现。若将同一点光源发出的光分成两束,让它们各经不同路径后再相会在一起,当光程差小于光源的相干长度,一般就会产生干涉现象。干涉现象在科学研究和工业技术上有着广泛的应用,如测量光波的波长,精确地测量长度、厚度和角度,检验试件表面的光洁度,研究机械零件内应力的分布以及在半导体技术中测量硅片上氧化层的厚度等。牛顿环、劈尖是其中十分典型的例子,它们属于用分振幅的方法产生的干涉现象,也是典型的等厚干涉条纹。 【实验目的】 1.观察和研究等厚干涉现象和特点。 2.学习用等厚干涉法测量平凸透镜曲率半径和薄膜厚度。 3.熟练使用读数显微镜。 4.学习用逐差法处理实验数据的方法。 【实验仪器】 测量显微镜,钠光光源,牛顿环仪,牛顿环和劈尖装置。 图1 实验仪器实物图 【实验原理】 1.牛顿环 “牛顿环”是一种用分振幅方法实现的等厚干涉现象,最早为牛顿所发现。为了研究薄膜的颜色,牛顿曾经仔细研究过凸透镜和平面玻璃组成的实验装置。他的最有价值的成果是发现通过测量同心圆的半径就可算出凸透镜和平面玻璃板之间对应位置空气层的厚度;对应于亮环的空气层厚度与1、3、5…成比例,对应于暗环的空气层厚度与0、2、4…成比例。但由于他主张光的微粒说(光的干涉是光的波动性的一种表现)而未能对它作出正确的解释。

直到十九世纪初,托马斯.杨才用光的干涉原理解释了牛顿环现象,并参考牛顿的测量结果计算了不同颜色的光波对应的波长和频率。 牛顿环装置是由一块曲率半径较大的平凸玻璃透镜,将其凸面放在一块光学玻璃平板(平晶)上构成的,如图2所示。平凸透镜的凸面与玻璃平板之间形成一层空气薄膜,其厚度从中心接触点到边缘逐渐增加。若以平行单色光垂直照射到牛顿环上,则经空气层上、下表面反射的二光束存在光程差,它们在平凸透镜的凸面相遇后,将发生干涉。其干涉图样是以玻璃接触点为中心的一系列明暗相间的同心圆环(如图3所示),称为牛顿环。由于同一干涉环上各处的空气层厚度是相同的,因此称为等厚干涉。 图2 牛顿环装置图3 干涉圆环 与级条纹对应的两束相干光的光程差为

第十三章钢筋混凝土设计原理课后习题答案word版本

第十三章 1 什么是双向梁柱抗侧力体系? 框架结构既要承受竖向重力荷载,又要承受水平风荷载,在地震区还要承受地震作用。竖向荷载的方向是单一的,但水平荷载的方向却是随机的。为了提高框架结构的侧向刚度,特别是要提高框架结构的抗扭刚度,以满足《规范》所规定的位移角限值、位移比限值和周期比限值。框架结构师由梁板柱组成的空间结构,如果结构一个方向的抗侧力较弱时,会率先开裂和破坏,将导致结构丧失空间协调工作的能力,从而导致结构的严重破坏,甚至倒塌。 2柱网布置的基本要求是什么? (1),柱网布置应满足生产工艺的要求 (2),柱网布置应满足建筑平面布置的要求 (3),柱网布置要使结构受力合理 (4),柱网布置应方便施工 3承重框架有哪些布置方案? (1),横向框架承重方案 (2),纵向框架承重方案 (3),纵横向框架混合承重方案 4如何确定框架结构的计算单元?其计算简图是什么?基本假定有哪些? 为方便常忽略结构纵向和横向之间的空间联系,忽略各构件的抗扭作用,将横向框架和纵向框架分别按平面框架进行分析计算。通常,横向框架的间距,荷载和间距都相同,因此取出有代表性的一品中间横向框架作为计算单元。 计算简图见书182页。 基本假定:1,没有水平位移。2,某楼层的竖向荷载只对本层框架梁及与其相连的楼层产生内力。 5.竖向荷载如何简化到框架梁上面的?什么是等效荷载?如何等效? 竖向荷载可以通过分层法简化到框架梁上 假定(1)没有水平位移 (2)某楼层的竖向荷载只对本层框架梁及与其相连的楼层柱产生内力。 分层法是利用叠加原理多层框架在多层荷载同时作用下的内力,可以看成是各层竖向荷载单独作用的内力的叠加。 等效荷载:等效荷载是指为了简化问题,用新的荷载代替原来复杂的荷载,但要保证两种荷载给构件带来的效应是相同的。 6.风荷载是如何简化到框架梁上的? 风荷载对框架梁的作用一般都可以简化为作用于框架节点上的水平力采用反弯点法或者D值法将风荷载简化到框架梁上,二者的简化条件不同,D值法是反弯点法的改进,先求出个柱的杆端弯矩,然后根据节点平衡条件求得梁端弯矩,进而求出梁端剪力。 7.构件截面的弯曲刚度如何确定? 构件截面的弯曲刚度可以通过材料力学的方法来计算构件在正常使用过程中的挠度和变形。 8.作用在框架结构上的荷载有哪些? 作用于框架结构上的荷载有竖向荷载和水平荷载两种,竖向荷载包括结构自重及楼面活荷载,一般为分布荷载,有时也有集中荷载。水平荷载包括风荷载和水平地震荷载,一般均简化成作用于框架节点的水平作用集中力。

《生化分离工程》思考题与答案

第一章绪论 1、何为生化分离技术?其主要研究那些容?生化分离技术是指从动植物组织培养液和微生物发酵液中分离、纯化生物产品的过程中所采用的方法和手段的总称。 2、生化分离的一般步骤包括哪些环节及技术?一般说来,生化分离过程主要包括4 个方面:①原料液的预处理和固液分离,常用加热、调PH、凝聚和絮凝等方法;②初步纯化(提取),常用沉淀、吸附、萃取、超滤等单元操作;③高度纯化(精制),常选用色谱分离技术;④成品加工,有浓缩、结晶和干燥等技术。 3、生化分离工程有那些特点,及其重要性? 特点:1、目的产物在初始物料(发酵液)中的含量低;2、培养液是多组分的混合物,除少量产物外,还有大量的细胞及碎片、其他代物(几百上千种)、培养基成分、无机盐等;3、生化产物的稳定性低,易变质、易失活、易变性,对温度、pH 值、重金属离子、有机溶剂、剪切力、表面力等非常敏感;4、对最终产品的质量要求高重要性:生物技术产品一般存在于一个复杂的多相体系中。唯有经过分离和纯化等下游加工过程,才能制得符合使用要求的产品。因此产品的分离纯化是生物技术工业化的必需手段。在生物产品的开发研究中,分离过程的费用占全部研究费用的50 %以上;在产品的成本构成中,分离与纯化部分占总成本的40~ 80 %;精细、药用产品的比例更高达70 ~90 %。显然开发新的分离和纯化工艺是提高经济效益或减少投资的重要途径。

4、生物技术下游工程与上游工程之间是否有联系? 它们之间有联系。①生物工程作为一个整体,上游工程和下游工程要相互配合, 为了利于目的产物的分离与纯化,上游的工艺设计应尽量为下游的分离纯化创造条件,例如,对于发酵工程产品,在加工过程中如果采用液体培养基,不用酵母膏、玉米浆等有色物质为原料,会使下游加工工程更方便、经济;②通常生物技术上游工程与下游工程相耦合。发酵- 分离耦合过程的优点是可以解除终产物的反馈抑制效应,同时简化产物提取过程,缩短生产周期,收到一举数得的效果。 5、为何生物技术领域中往往出现“丰产不丰收”的现象? 第二章预处理、过滤和细胞破碎 1、发酵液预处理的目的是什么?主要有那几种方法? 目的:改变发酵液的物理性质,加快悬浮液中固形物沉降的速率;出去大部分可溶性杂质,并尽可能使产物转入便于以后处理的相中(多数是液相),以便于固液分离及后提取工序的顺利进行。 方法:①加热法。升高温度可有效降低液体粘度,从而提高过滤速率,常用于粘度随温度变化较大的流体。控制适当温度和受热时间,能使蛋白质凝聚形成较大颗粒,进一步改善发酵液的过滤特性。使用加热法时必须注意加热温度必须控制在不影响目的产物活性的围,对于发酵液,温度过高或时间过长可能造成细胞溶解,胞物质外溢,而增加发酵液的复杂性,影响其后的产物分离与纯化;②调节悬浮液的pH 值,pH 直接影响发酵液中某些物质的电离度和电荷性质,适当调节pH 可以改善其过滤特性;③凝聚和絮凝;④使用惰性助滤剂。

实验十九-用牛顿环测透镜的曲率半径-思考题

实验十九-用牛顿环测透镜的曲率半径-思考题

实验十九用牛顿环测透镜的曲率半径思考题 光的干涉是光的波动性的一种表现。若将同一点光源发出的光分成两束,让它们各经不同路径后再相会在一起,当光程差小于光源的相干长度,一般就会产生干涉现象。干涉现象在科学研究和工业技术上有着广泛的应用,如测量光波的波长,精确地测量长度、厚度和角度,检验试件表面的光洁度,研究机械零件内应力的分布以及在半导体技术中测量硅片上氧化层的厚度等。牛顿环、劈尖是其中十分典型的例子,它们属于用分振幅的方法产生的干涉现象,也是典型的等厚干涉条纹。 【实验目的】 1.观察和研究等厚干涉现象和特点。 2.学习用等厚干涉法测量平凸透镜曲率半 径和薄膜厚度。 3.熟练使用读数显微镜。 4.学习用逐差法处理实验数据的方法。【实验仪器】 测量显微镜,钠光光源,牛顿环仪,牛顿环和劈尖装置。

图1 实验仪器实物图 【实验原理】 1.牛顿环 “牛顿环”是一种用分振幅方法实现的等厚干涉现象,最早为牛顿所发现。为了研究薄膜的颜色,牛顿曾经仔细研究过凸透镜和平面玻璃组成的实验装置。他的最有价值的成果是发现通过测量同心圆的半径就可算出凸透镜和平面玻璃板之间对应位置空气层的厚度;对应于亮环的空气层厚度与1、3、5…成比例,对应于暗环的空气层厚度与0、2、4…成比例。但由于他主张光的微粒说(光的干涉是光的波动性的一种表现)而未能对它作出正确的解释。直到十九世纪初,托马斯.杨才用光的干涉原理解释了牛顿环现象,并参考牛顿的测量结果计算了不同颜色的光波对应的波长和频率。 牛顿环装置是由一块曲率半径较大的平凸玻璃透镜,将其凸面放在一块光学玻璃平板(平晶)

第3章钢筋混凝土受弯构件习题和思考题及答案word版本

第3章钢筋混凝土受弯构件习题和思考题 及答案

第三章钢筋混凝土受弯构件 问答题 1.适筋梁正截面受弯全过程可划分为几个阶段?各阶段的主要特点是什么?与计算有何联 系? 1.答:适筋梁正截面受弯全过程可划分为三个阶段—混凝土开裂前的未裂阶段、混凝土开裂后至钢筋屈服前的裂缝阶段和钢筋开始屈服前至截面破坏的破坏阶段。 第Ⅰ阶段的特点是:1)混凝土没有开裂;2)受压区混凝土的应力图形是直线,受拉区混凝土的应力图形在第Ⅰ阶段前期是直线,后期是曲线;3)弯矩与 I阶段可作为受弯构件抗裂度的计算依据。 截面曲率基本上是直线关系。 a 第Ⅱ阶段的特点是:1)在裂缝截面处,受拉区大部分混凝土推出工作,拉力主要由纵向受拉钢筋承担,但钢筋没有屈服;2)受压区混凝土已有塑性变形,但不充分,压应力图形为只有上升段的曲线;3)弯矩与截面曲率是曲线关系,截面曲率与挠度的增长加快了。阶段Ⅱ相当于梁使用时的受力状态,可作为使用阶段验算变形和裂缝开展宽度的依据。 第Ⅲ阶段的特点是:1)纵向受拉钢筋屈服,拉力保持为常值;裂缝截面处,受拉区大部分混凝土已退出工作,受压区混凝土压应力曲线图形比较丰满,有上升曲线,也有下降段曲线;2)由于受压区混凝土合压力作用点外移使内力臂增大,故弯矩还略有增加;3)受压区边缘混凝土压应变达到其极限压应变实验值 时,混凝土被压碎,截面破坏;4)弯矩—曲率关系为接近水平的曲线。第Ⅲcu 阶段末可作为正截面受弯承载力计算的依据。

2.钢筋混凝土梁正截面受力全过程与匀质弹性材料梁有何区别? 2.答:钢筋混凝土梁正截面受力全过程与匀质弹性材料梁的区别有:钢筋混凝土梁从加载到破坏的全过程分为三个阶段;从第Ⅱ阶段开始,受拉区混凝土就进入塑性阶段,梁就开始带裂缝工作,受拉区拉力都由钢筋来承担,直到第Ⅲ阶段末整个梁破坏,而匀质弹性材料梁没有这两个阶段,始终是在弹性阶段内工作的。 3.钢筋混凝土梁正截面有哪几种破坏形态?各有何特点? 3. 答:钢筋混凝土梁正截面有适筋破坏、超筋破坏和少筋破坏三种。 其各自特点为: 1)适筋破坏:从屈服弯矩M y到极限弯矩M u有一个较长的变形过程,钢筋屈服处的临界裂缝急剧开展和挠度急速增长,将给人以明显的破坏预兆,具有延性破坏的特征。 2)超筋破坏:钢筋在梁破坏前仍处于弹性阶段尚未屈服,所以钢筋伸长不多,没有形成一条集中的临界裂缝,裂缝分布比较细密,挠度不大,没有明显的预兆,具有脆性破坏的特征。 3)少筋破坏:受拉混凝土“一裂即坏”,构件由于钢筋应力突增且迅速屈服导致裂缝过宽或挠度过大而失效,破坏时仅出现一条很宽的集中裂缝,沿梁高延伸很高,受压区混凝土虽未压碎但已经失效,破坏十分突然,属于脆性破坏。 4.梁内纵向受拉钢筋的根数、直径及间距有何规定?纵向受拉钢筋什么情况下才按两排设 置? 4 .答:梁内纵向受拉钢筋宜采用HRB400级或HRB335级,常用直径为12~ 25mm,根数最好不少于3(或4)根。纵向受拉钢筋水平方向的净间距不应小于

物理实验思考题答案

物理实验全解 实验一霍尔效应及其应用 【预习思考题】 1.列出计算霍尔系数、载流子浓度n、电导率σ及迁移率μ的计算公式,并注明单位。 霍尔系数,载流子浓度,电导率,迁移率。 2.如已知霍尔样品的工作电流及磁感应强度B的方向,如何判断样品的导电类型? 以根据右手螺旋定则,从工作电流旋到磁感应强度B确定的方向为正向,若测得的霍尔电压为正,则样品为P型,反之则为N型。 3.本实验为什么要用3个换向开关? 为了在测量时消除一些霍尔效应的副效应的影响,需要在测量时改变工作电流及磁感应强度B的方向,因此就需要2个换向开关;除了测量霍尔电压,还要测量A、C间的电位差,这是两个不同的测量位置,又需要1个换向开关。总之,一共需要3个换向开关。 【分析讨论题】 1.若磁感应强度B和霍尔器件平面不完全正交,按式(5.2-5)测出的霍尔系数比实际值大还是小?要准确测定值应怎样进行? 若磁感应强度B和霍尔器件平面不完全正交,则测出的霍尔系数比实际值偏小。要想准确测定,就需要保证磁感应强度B和霍尔器件平面完全正交,或者设法测量出磁感应强度B 和霍尔器件平面的夹角。 2.若已知霍尔器件的性能参数,采用霍尔效应法测量一个未知磁场时,测量误差有哪些来源? 误差来源有:测量工作电流的电流表的测量误差,测量霍尔器件厚度d的长度测量仪器的测量误差,测量霍尔电压的电压表的测量误差,磁场方向与霍尔器件平面的夹角影响等。实验二声速的测量 【预习思考题】 1. 如何调节和判断测量系统是否处于共振状态?为什么要在系统处于共振的条件下进行声速测定? 答:缓慢调节声速测试仪信号源面板上的“信号频率”旋钮,使交流毫伏表指针指示达到最大(或晶体管电压表的示值达到最大),此时系统处于共振状态,显示共振发生的信号指示灯亮,信号源面板上频率显示窗口显示共振频率。在进行声速测定时需要测定驻波波节的位置,当发射换能器S1处于共振状态时,发射的超声波能量最大。若在这样一个最佳状态移动S1至每一个波节处,媒质压缩形变最大,则产生的声压最大,接收换能器S2接收到的声压为最大,转变成电信号,晶体管电压表会显示出最大值。由数显表头读出每一个电压最大值时的位置,即对应的波节位置。因此在系统处于共振的条件下进行声速测定,可以容易和准确地测定波节的位置,提高测量的准确度。 2. 压电陶瓷超声换能器是怎样实现机械信号和电信号之间的相互转换的? 答:压电陶瓷超声换能器的重要组成部分是压电陶瓷环。压电陶瓷环由多晶结构的压电材料制成。这种材料在受到机械应力,发生机械形变时,会发生极化,同时在极化方向产生电场,这种特性称为压电效应。反之,如果在压电材料上加交变电场,材料会发生机械形变,这被称为逆压电效应。声速测量仪中换能器S1作为声波的发射器是利用了压电材料的逆压电效应,压电陶瓷环片在交变电压作用下,发生纵向机械振动,在空气中激发超声波,把电信号转变成了声信号。换能器S2作为声波的接收器是利用了压电材料的压电效应,空气的振动使压电陶瓷环片发生机械形变,从而产生电场,把声信号转变成了电信号。

生化练习题(带答案)

第一章蛋白质 选择题 1.某一溶液中蛋白质的百分含量为45%,此溶液的蛋白质氮的百分浓度为:E A.8.3% B.9.8% C.6.7% D.5.4% E.7.2% 2.下列含有两个羧基的氨基酸是:D A.组氨酸B.赖氨酸C.甘氨酸D.天冬氨酸E.色氨酸 3.下列哪一种氨基酸是亚氨基酸:A A.脯氨酸B.焦谷氨酸C.亮氨酸D.丝氨酸E.酪氨酸 4.维持蛋白质一级结构的主要化学键是:C A.离子键B.疏水键C.肽键D.氢键E.二硫键 5.关于肽键特点的错误叙述是:E A.肽键中的C-N键较C-N单键短 B.肽键中的C-N键有部分双键性质 C.肽键的羰基氧和亚氨氢为反式构型 D.与C-N相连的六个原子处于同一平面上 E.肽键的旋转性,使蛋白质形成各种立体构象 6.关于蛋白质分子三级结构的描述,其中错误的是:B A.天然蛋白质分子均有这种结构 B.有三级结构的多肽链都具有生物学活性 C.三级结构的稳定性主要是次级键维系 D.亲水基团聚集在三级结构的表面 E.决定盘曲折叠的因素是氨基酸残基 7.具有四级结构的蛋白质特征是:E A.依赖肽键维系四级结构的稳定性 B.在三级结构的基础上,由二硫键将各多肽链进一步折叠、盘曲形成 C.每条多肽链都具有独立的生物学活性 D.分子中必定含有辅基 E.由两条或两条以上具有三级结构的多肽链组成 8.含有Ala,Asp,Lys,Cys的混合液,其pI依次分别为6.0,2.77,9.74,5.07,在pH9环境中电泳分离这四种氨基酸,自正极开始,电泳区带的顺序是:B A.Ala,Cys,Lys,Asp B.Asp,Cys,Ala,Lys C.Lys,Ala,Cys,Asp D.Cys,Lys,Ala,Asp E.Asp,Ala,Lys,Cys 9.变性蛋白质的主要特点是:D A.粘度下降 B.溶解度增加

大学物理仿真实验报告牛顿环分析

大学物理仿真实验报告 实验名称:牛顿环法测曲率半径实验日期: 专业班级: 姓名:学号: 教师签字:________________ 一、实验目的 1.学会用牛顿环测定透镜曲率半径。 2.正确使用读书显微镜,学习用逐差法处理数据。 二、实验仪器 牛顿环仪,读数显微镜,钠光灯,入射光调节架。 三、实验原理 如图所示,在平板玻璃面DCF上放一个曲率半径很大的平 凸透镜ACB,C点为接触点,这样在ACB和DCF之间,形 成一层厚度不均匀的空气薄膜,单色光从上方垂直入射到 透镜上,透过透镜,近似垂直地入射于空气膜。分别从膜 的上下表面反射的两条光线来自同一条入射光线,它们满 足相干条件并在膜的上表面相遇而产生干涉,干涉后的强 度由相遇的两条光线的光程差决定,由图可见,二者的光 程差等于膜厚度e的两倍,即 此外,当光在空气膜的上表面反射时,是从光密媒质射向光疏媒质,反射光不发生相位突变,而在下表面反射时,则会发生相位突变,即在反射点处,反射光的相位与入射光的相位之间相差π,与之对应的光程差为λ/2 ,所以相干的两条光线还具有λ/2的附加光程差,总的光程差为(1) 当?满足条件(2)时,发生相长干涉,出现第K级亮纹,而当(k = 0,1,2…)(3)时,发生相消干涉,出现第k级暗纹。因为同一级条纹对应着相同的膜厚,所以干涉条纹是一组等厚度线。可以想见,干涉条纹是一组以C点为中心的同心圆,这就是所谓的牛顿环。

如图所示,设第k级条纹的半径为,对应的膜厚度为,则 (4) 在实验中,R的大小为几米到十几米,而的数量级为毫米,所以R >> e k,e k2相对于2Re k是一个小量,可以忽略,所以上式可以简化为 (5) 如果r k是第k级暗条纹的半径,由式(1)和(3)可得 (6) 代入式(5)得透镜曲率半径的计算公式 (7) 对给定的装置,R为常数,暗纹半径 (8) 和级数k的平方根成正比,即随着k的增大,条纹越来越细。 同理,如果r k是第k级明纹,则由式(1)和(2)得 (9) 代入式(5),可以算出(10)由式(8)和(10)可见,只要测出暗纹半径(或明纹半径),数出对应的级数k,即可算出R。

牛顿环思考题

1.等厚干涉的特征:等厚干涉是因为平行光入射到厚度有变化的薄膜上、下表面而形成的干涉条纹.薄膜厚度相同的地方形成相同级数的明暗干涉条纹,故称等厚干涉。条纹特点是对于劈尖干涉,条纹是明暗相间的平行的等间距的干涉条纹。如果是牛顿环,干涉条纹则是不等间距的环状条纹。 2.测λ的方法 1)分光计测量光波波长 当一束平行光垂直入射到光栅上,产生一组明暗相间的衍射条纹,原理如图所示,其夫朗和费衍射主极大下式决定: dsin Φ= m λ (9 — 1) 式中:d :光栅常数 d = a + b θ:衍射角 m :主极大级次 m = 0 , 1, 2 此式称光栅方程 由(9 — 1)式得 : 由此可以看出:只要测出任意级次的某一条光谱线的衍射角,即可计算出该光波长。 2)用双缝干涉测量光的波长 如图所示,电灯发生的光,经过滤光片后变成单色光,再经过单缝S 时 发生衍射,这时单缝S 相当于一单色光源,衍射光波同时到达双缝S1 和S2之后,再次发生衍射,S1、S2双缝相当于二个步调完全一致的单 色相干光源透过S1、S2双缝的单色光波在屏上相遇并叠加,S1、S2到 屏上P 点的路程分别是rl 、r2,两列光波传到P 的路程差Δr=21r r , 设光波波长为λ。 (1)若Δr=nλ (n=0,±1,±2,…),两列波传到P 点同相,互相加强,出现明条纹. (2)若Δr=(2n -1)λ (n=±1,±2,±3,…),两列波传到P 点反相,互相减弱,出现暗纹. 这样就在屏上得到了平行于双缝S1、S2的明暗相间的干涉条纹.相邻两条明条纹间的距离

Δx 与入射光波长λ,双缝S1、S2间距离d 及双缝与屏的距离L 有关,其关系式为:Δx=d L λ,由此,只要测出Δx 、d 、L 即可测出波长λ. 3)双棱镜测量光波波长 菲涅耳双棱镜(简称双棱镜)实际上是一个顶角极大的等腰三棱镜,如图1所示。它可看成由两个楔角很小的直角三棱镜所组成,故名双棱镜。当一个单色缝光源垂直入射时,通过上半个棱镜的光束向下偏折,通过下半个棱镜的光束向上偏折,相当于形成S ′1和S ′2两个虚光源。与杨氏实验中的两个小孔形成的干涉一样,把观察屏放在两光束的交叠区,就可看到干涉条纹。 图1 其中,d是两虚光源的间距,D 是光源到观察屏的距离,λ是光的波长。用测微目镜的分划板作为观察屏,就可直接从该测微目镜中读出条纹间距△x 值,D 为几十厘米,可直接量出,因而只要设法测出d,即可从上式算出光的波长λ,即 △ λχd D = , λ=△xd/D (1) 测量d的方法很多,其中之一是“二次成像法”,如图2所示,即在双棱镜与测微目镜之间加入一个焦距为?的凸透镜L ,当D >4?时,可移动L 而在测微目镜中看到两虚光源的缩 则由几何光学可知: d=21d d (2)

钢筋混凝土原理和分析 第三版课后答案

思考与练习 1.基本力学性能 1-1 混凝土凝固后承受外力作用时,由于粗骨料和水泥砂浆的体积比、形状、排列的随机性,弹性模量值不同,界面接触条件各异等原因,即使作用的应力完全均匀,混凝土内也将产生不均匀的空间微观应力场。在应力的长期作用下,水泥砂浆和粗骨料的徐变差使混凝土内部发生应力重分布,粗骨料将承受更大的压应力。 在水泥的水化作用进行时,水泥浆失水收缩变形远大于粗骨料,此收缩变形差使粗骨料受压,砂浆受拉,和其它应力分布。这些应力场在截面上的合力为零,但局部应力可能很大,以至在骨料界面产生微裂缝。 粗骨料和水泥砂浆的热工性能(如线膨胀系数)的差别,使得当混凝土中水泥产生水化热或环境温度变化时,两者的温度变形差受到相互约束而形成温度应力场。由于混凝土是热惰性材料,温度梯度大而加重了温度应力。环境温度和湿度的变化,在混凝土内部形成变化的不均匀的温度场和湿度场,影响水泥水化作用的速度和水分的散发速度,产生相应的应力场和变形场,促使内部微裂缝的发展,甚至形成表面宏观裂缝。混凝土在应力的持续作用下,因水泥凝胶体的粘性流动和内部微裂缝的开展而产生的徐变与时俱增,使混凝土的变形加大,长期强度降低。 另外,混凝土内部有不可避免的初始气孔和缝隙,其尖端附近因收缩、温湿度变化、徐变或应力作用都会形成局部应力集中区,其应力分布更复杂,应力值

更高。 1-2 解:若要获得受压应力-应变全曲线的下降段,试验装置的总线刚度应超过试件下降段的最大线刚度。 采用式(1-6)的分段曲线方程,则下降段的方程为: 20.8(1)x y x x = -+ ,其中c y f σ= p x εε= ,1x ≥ 混凝土的切线模量d d d d c ct p f y E x σεε= =? 考虑切线模量的最大值,即 d d y x 的最大值: 222222d 0.8(1)(1.60.6)0.8(1) , 1d [0.8(1)][0.8(1)]y x x x x x x x x x x x -+----==≥-+-+ 令22d 0d y x =,即: 223221.6(1)(1.60.6) 1.60[0.8(1)][0.8(1)]x x x x x x x ---=-+-+ 221.6(1)(1.60.6) 1.6[0.8(1)]x x x x x ∴--=-+ 整理得:30.8 2.40.60 , 1x x x -+=≥ ;解得: 1.59x ≈ 222 max 1.59d d 0.8(1.591)0.35d d [0.8(1.591) 1.59] x y y x x =-?-?? ===- ??-+?? 2,max 3 max max d d 260.355687.5N/mm d d 1.610c ct p f y E x σεε-???? ∴==?=?= ? ?????? 试件下降段的最大线刚度为: 22 2,max 100mm 5687.5N/mm 189.58kN/mm >150kN/mm 300mm ct A E L ?=?= 所以试件下降段最大线刚度超过装置的总线刚度,因而不能获得受压应力-应变全曲线(下降段)。

牛顿环实验报告

北京师范大学珠海分校大学物理实验报告 实验名称:牛顿环实验测量 学院工程技术学院 专业测控技术与仪器 学号 1218060075 姓名钟建洲 同组实验者 1218060067余浪威 1218010100杨孟雄 2013 年 1 月 17日

实验名称 牛顿环实验测量 一、实验目的 1.观察牛顿环干涉现象条纹特征; 2.学习用光的干涉做微小长度的测量; 3.利用牛顿环干涉测量平凸透镜的曲率半径; 4.通过实验掌握移测显微镜的使用方法 二、实验原理 在一块平面玻璃上安放上一焦距很大的平凸透镜,使其凸面与平面相接触,在接触点 o 附近就形成一层空 气膜。当用一平行的准单色光垂直照射时,在空气膜上表面反射的光束和下表面反射的光束在膜上表面相遇相干,形成以 o 为圆心的明暗相间的环状干涉图样,称为牛顿环。如果已知入射光波长,并测得第 k 级 暗环的半径 r k ,则可求得透镜的曲率半径 R 。但 实际测量时,由于透镜和平面玻璃接触时,接触点有压力产生形变或有微尘产生附加光程差,使得干涉条纹的圆心和环级确定困难。第m 环与第n 环 用直径 D m 、 D n 。 () λ n m n D m D R +-= 42 2此为计算 R 用的公式,它与附加厚度、

圆心位置、绝对级次无关,克服了由这些因素带来的系统误差,并且D m 、 D n 可以是弦长。 三、实验内容与步骤 用牛顿环测量透镜曲率半径 (1).按图布置好实验器材,使用单色扩展光源,将牛顿环装置放在读数显微镜工作台毛玻璃中央,并使显微镜筒正对牛顿环装置中心。 (2).调节读数显微镜。 1.调节目镜,使分划板上的十字刻度线清晰可见,并转动目镜,使十字刻度线的横线与显微镜筒的移动方向平行。 2.调节45度反射镜,使显微镜视觉中亮度最大,这时基本上满足入射光垂直于待测量透镜的要求。 1.转动手轮A,使显微镜平移到标尺中部,并调节调焦手轮B,使物镜接近牛顿环装置表面。 2.对显微镜调焦。缓慢地转动调焦手轮B,使显微镜筒由下而上移动进行调焦,直到从目镜中清楚地看到牛顿环干涉条纹且无视差为止;然后移动牛顿环装置,使目镜中十字刻度线交点与牛顿环中心重合 (1).观察条纹的特征。 观察各级条纹的粗细是否一致,其间距有无差异,并做出解释。观察牛顿环中心是亮斑还是暗斑? (2).测量暗环的直径 转动读数显微镜的读数鼓轮,同时在目镜中观察,使十字刻度线由牛顿环中心缓慢地向一侧移动到43环;然后再回到第42环。自42环起,单方向移动十字刻度,每移3环读数一——直到测量完成另一侧的第42环。并将所测量的第42环到第15环各直径的左右两边的读数记录在表格内。 四、数据处理与结果 1.求透镜的曲率半径。 测出第15环到第42环暗环的直径,取m-n=15,用逐差法求出暗环的直径平方 差的平均值,按算出透镜的曲率半径的平均值R。 R1=(d422-d272)/[4(42-27]λ= 895.85 mm R2=(d392-d242)/[4(39-24]λ= 896.97 mm R3=(d362-d212)/(4(36-21)λ= 887.94mm R4=(d332-d182)/(4(33-18)λ= 893.30mm

生物化学期末考试试题及答案_

《生物化学》期末考试题 A 一、判断题(15个小题,每题1分,共15分) 同电荷 2、糖类化合物都具有还原性 ( ) 3、动物脂肪的熔点高在室温时为固体,是因为它含有的不饱和脂肪酸比植物油多。( ) 4、维持蛋白质二级结构的主要副键是二硫键。 ( ) 5、ATP含有3个高能磷酸键。 ( ) 6、非竞争性抑制作用时,抑制剂与酶结合则影响底物与酶的结合。 ( ) 7、儿童经常晒太阳可促进维生素D的吸收,预防佝偻病。 ( ) 8、氰化物对人体的毒害作用是由于它具有解偶联作用。 ( ) 9、血糖基本来源靠食物提供。 ( ) 10、脂肪酸氧化称β-氧化。 ( ) 11、肝细胞中合成尿素的部位是线粒体。 ( ) 12、构成RNA的碱基有A、U、G、T。 ( ) 13、胆红素经肝脏与葡萄糖醛酸结合后水溶性增强。 ( ) 14、胆汁酸过多可反馈抑制7α-羟化酶。 ( ) 15、脂溶性较强的一类激素是通过与胞液或胞核中受体的结合将激素信号传递发挥其生物() ( )

A、麦芽糖 B、蔗糖 C、乳糖 D、纤维素 E、香菇多糖 2、下列何物是体内贮能的主要形式 ( ) A、硬酯酸 B、胆固醇 C、胆酸 D、醛固酮 E、脂酰甘油 3、蛋白质的基本结构单位是下列哪个: ( ) A、多肽 B、二肽 C、L-α氨基酸 D、L-β-氨基酸 E、以上都不是 4、酶与一般催化剂相比所具有的特点是 ( ) A、能加速化学反应速度 B、能缩短反应达到平衡所需的时间 C、具有高度的专一性 D、反应前后质和量无改 E、对正、逆反应都有催化作用 5、通过翻译过程生成的产物是: ( ) A、tRNA B、mRNA C、rRNA D、多肽链E、DNA 6、物质脱下的氢经NADH呼吸链氧化为水时,每消耗1/2分子氧可生产ATP分子数量( ) A、1B、2 C、3 D、4. E、5 7、糖原分子中由一个葡萄糖经糖酵解氧化分解可净生成多少分子ATP? ( ) A、1 B、2 C、3 D、4 E、5 8、下列哪个过程主要在线粒体进行 ( ) A、脂肪酸合成 B、胆固醇合成 C、磷脂合成 D、甘油分解 E、脂肪酸β-氧化 9、酮体生成的限速酶是 ( ) A、HMG-CoA还原酶 B、HMG-CoA裂解酶 C、HMG-CoA合成酶 D、磷解酶 E、β-羟丁酸脱氢酶 10、有关G-蛋白的概念错误的是 ( ) A、能结合GDP和GTP B、由α、β、γ三亚基组成 C、亚基聚合时具有活性 D、可被激素受体复合物激活 E、有潜在的GTP活性 11、鸟氨酸循环中,合成尿素的第二个氮原子来自 ( ) A、氨基甲酰磷酸 B、NH3 C、天冬氨酸 D、天冬酰胺 E、谷氨酰胺 12、下列哪步反应障碍可致苯丙酮酸尿症 ( ) A、多巴→黑色素 B、苯丙氨酸→酪氨酸 C、苯丙氨酸→苯丙酮酸 D、色氨酸→5羟色胺 E、酪氨酸→尿黑酸 13、胆固醇合成限速酶是: ( ) A、HMG-CoA合成酶 B、HMG-CoA还原酶 C、HMG-CoA裂解酶

钢筋混凝土结构习题及答案

钢筋混凝土结构习题及答案 一、填空题 1、斜裂缝产生的原因是:由于支座附近的弯矩和剪力共同作用,产生的 超过了混凝土的极限抗拉强度而开裂的。 2、随着纵向配筋率的提高,其斜截面承载力。 3、弯起筋应同时满足、、,当设置弯起筋仅用于充当支座负弯矩时,弯起筋应同时满足、,当允许弯起的跨中纵筋不足以承担支座负弯矩时,应增设支座负直筋。 4、适筋梁从加载到破坏可分为3个阶段,试选择填空:A、I;B、I a; C、II; D、II a; E、III; F、III a。①抗裂度计算以阶段为依据; ②使用阶段裂缝宽度和挠度计算以阶段为依据;③承载能力计算以阶段为依据。 5、界限相对受压区高度b 需要根据等假定求出。 6、钢筋混凝土受弯构件挠度计算中采用的最小刚度原则是指在 弯矩范围内,假定其刚度为常数,并按截面处的刚度进行计算。 7、结构构件正常使用极限状态的要求主要是指在各种作用下 和 不超过规定的限值。 8、受弯构件的正截面破坏发生在梁的,受弯构件的斜截面破坏发生在梁的,受弯构件内配置足够的受力纵筋是为了防止梁

发生 破坏,配置足够的腹筋是为了防止梁发生 破坏。 9、当梁上作用的剪力满足:V ≤ 时,可不必计算抗剪腹筋用量,直接按构造配置箍筋满足max min ,S S d d ≤≥;当梁上作用的剪力满足: V ≤ 时,仍可不必计算抗剪腹筋用量,除满足max min ,S S d d ≤≥以外,还应满足最小配箍率的要求;当梁上作用的剪力满足:V ≥ 时,则必须计算抗剪腹筋用量。 10、当梁的配箍率过小或箍筋间距过大并且剪跨比较大时,发生的破坏形式为 ;当梁的配箍率过大或剪跨比较小时,发生的破坏形式为 。 11、由于纵向受拉钢筋配筋率百分率的不同,受弯构件正截面受弯破坏形态有 、 和 。 12、斜截面受剪破坏的三种破坏形态包括 、 和 13、钢筋混凝土构件的平均裂缝间距随混凝土保护层厚度的增大 而 。用带肋变形钢筋时的平均裂缝间距比用光面钢筋时的平均裂缝间距_______(大、小)些。 14、为了保证箍筋在整个周长上都能充分发挥抗拉作用,必须将箍筋做成 形状,且箍筋的两个端头应 。 答案: 1、复合主拉应力; 2、提高; 3、斜截面抗弯;斜截面抗剪;正截面抗弯;斜截面抗弯;正截面抗弯;

生化各思考题讲解

第七章、代谢调控 1、什么是新陈代谢? 新陈代谢简称代谢,是细胞中各种生物分子的合成、利用和降解反应的总和。一般来说,新陈代谢包括了所有产生和储藏能量的反应,以及所有利用这些能量合成低分子量化合物的反应。但不包括从小分子化合物合成蛋白质与核酸的过程。 生物新陈代谢过程可以分为合成代谢与分解代谢。 2、什么是代谢途径?代谢途径有哪些形式。 新陈代谢是逐步进行的,每种代谢都是由一连串反应组成的一个系列。这些一连串有序反应组成的系列就叫做代谢途径。在每一个代谢途径中,前一个反应的产物就是后一个反应的底物。所有这些反应的底物、中间产物和产物统称为代谢中间产物,简称代谢物。 代谢途径具有线形、环形和螺旋形等形式。有些代谢途径存在分支。 3、简述代谢途径的特点。 生物体内的新陈代谢在温和条件下进行:常温常压、有水的近中性环境。 由酶催化,酶的活性受到调控,精密的调控机制保证机体最经济地利用物质和能量。 代谢反应逐步进行,步骤繁多,彼此协调,有严格顺序性。 各代谢途径相互交接,形成物质与能量的网络化交流系统。 ATP是机体能量利用的共同形式,能量逐步释放或吸收。 5、三个关键的中间代谢物是什么? 在代谢过程中关键的代谢中间产物有三种:6-磷酸葡萄糖、丙酮酸、乙酰CoA。特别是乙酰CoA是各代谢之间的枢纽物质。通过三种中间产物使细胞中四类主要有机物质:糖、脂类、蛋白质和核酸之间实现相互转变。 6、细胞对代谢的调节途径有哪些? 调节酶的活性。这种调节对现有的酶进行修饰,使酶的活性发生变化。这种调节一般在数秒或数分钟内即可完成,效果快速而短暂,因此是一种快速调节。 调节酶的数量。这是通过增加酶蛋白的合成或影响酶蛋白的讲解速度来调节,这种调节一般需要数小时才能完成,作用缓慢而持久,因此调节的速度比较慢。 调节底物的水平。这种调节主要是底物从细胞中的一个区域运送到另一个区域,一般是通过膜的选择性通透进行调节的。

等厚干涉--牛顿环实验报告

等厚干涉——牛顿环 等厚干涉是薄膜干涉的一种。薄膜层的上下表面有一很小的倾角是,从光源发出的光经上下表面反射后在上表面附近相遇时产生干涉,并且厚度相同的地方形成同一干涉条纹,这种干涉就叫等厚干涉。其中牛顿环是等厚干涉的一个最典型的例子,最早为牛顿所发现,但由于他主张微粒子学说而并未能对他做出正确的解释。光的等厚干涉原理在生产实践中育有广泛的应用,它可用于检测透镜的曲率,测量光波波长,精确地测量微笑长度、厚度和角度,检验物体表面的光洁度、平整度等。 一. 实验目的 (1)用牛顿环观察和分析等厚干涉现象; (2)学习利用干涉现象测量透镜的曲率半径; 二. 实验仪器 读数显微镜钠光灯牛顿环仪

三. 实验原理 牛顿环装置是由一块曲率半径较大的平凸面放在一块光学玻璃平板(平镜)上构成的,如图。平凸透镜的凸面与玻璃平板之间的空气层厚度从中心到边缘逐渐增加,若以平行单光垂直照射到牛顿环上,则经空气层上、下表面反射的两光束存在光程差,他们在平凸透镜的凸面相遇后,将发生干涉。从透镜上看到的干涉花样是以玻璃接触点为中心的一系列明暗相间的圆环,称为牛顿环。同一干涉环上各处的空气层厚度是相同的,因此他属于等厚干涉。 图2 图3 由图2可见,若设透镜的曲率半径为R ,与接触点O 相距为r 处空气层的厚度为d ,其几何关系式为 2222222)(r d Rd R r d R R ++-=+-= 由于r R >>,可以略去d 2得

R r d 22 = (1) 光线应是垂直入射的,计算光程差时还要考虑光波在平玻璃上反射会有半波损失,,从而带来2λ的附加程差,所以总光程差为 2 2λ + =?d (2) 所以暗环的条件是 2 ) 12(λ +=?k (3) 其中 3,2,1,0=k 为干涉暗条纹的级数。综合(1)(2)(3)式可得第可k 级暗环的半径为 λkR r k =2 (4) 由式(4)可知,如果单色光源的波长λ已知,测出第m 级的暗环半径r m,,即可得出平图透镜的曲率半径R ;反之,如果R 已知,测出r m 后,就可计算出入射单色光波的波长λ。但是用此测量关系式往往误差很大,原因在于凸面和平面不可能是理想的点接触;接触压力会引起局部形变,使接触处成为一个圆形平面,干涉环中心为一暗斑。或者空气间隙层有了灰尘,附加了光程差,干涉环中心为一亮(或暗)斑,均无法确定环的几何中心。实际测量时,我们可以通过测量距中心较远的两个暗环半径r m 和r n 的平方差来计算曲率半径R 。因为 λMR r m =2 λnR r n =2 两式相减可得 λ)(22n m R r r n m -=-

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