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1、实验三十三 全息照相【预习题】1普通照相和全息照相的区别在哪里？答：普通照相底片上记录的图象只反映了物体上各点发光的强弱变化，也就是只记录了物光的振幅和频率信息，而丢失了物光相位信息，所以在照相纸上显示的只是物体的二维平面像，丧失了物体的三维特征。全息照相与普通照相完全不同，它不用透镜或其他成像装置，而是利用光的干涉，把光波的振幅和位相信息全部记录了下来。并且在一定条件下，得到的全息图还能将所记录的全部信息完全再现出来，因而再现的像是一个逼真的三维立体像。2全息照相的两个过程是什么？怎样才能把物光的全部信息同时记录下来呢？答：全息照相的两个过程是拍摄与再现。全息照相不用透镜或其他成像装置，而是
2、利用光的干涉，把物光的振幅和位相信息全部记录了下来。3如何获得全息图的再现像？答：将全息图放在拍摄时的底片夹上，将扩束后的激光以参考光相同的角度照射全息图，透过全息图朝原来拍摄时放置物体的方向看去，就能看到与原物形象完全一样的立体虚像。4为什么物光和参考光的光程要大致相等即光程差要尽量的小?答：保证物光波和参考光波有良好的相干性。【思考题】1拍摄一张高质量的全息图应注意哪些问题?答：为保证全息照片的质量，各光学元件应保持清洁。若光学元件表面被污染或有灰尘，应按实验室规定方法处理，切忌用手、手帕或纸片等擦拭。2绘出拍摄全息图的基本光路，说明拍摄时的技术要求。答：拍摄全息图的基本光路如下：拍摄时的
3、技术要求，主要有：（1）全息实验台的防震性能要好。（2）要有好的相干光源。同时要求物光波和参考光波的光程尽量相等，光程差尽量小，以保证物光波和参考光波有良好的相干性。（3）物光和参考光的光强比要合适，一般选择1：2到1：5之间为宜。两者间的夹角在30到90度之间。3全息图的主要特点是什么？答：全息图上记录的是物光和与参考光相干涉时，形成的不规则干涉条纹。条纹的形状与被拍摄物体没有任何几何相似性，而图上任何一小部分都包含着整个物体的信息。4为什么被打碎的全息片仍然能再现出被摄物体的像？答：因为全息图上任何一小部分都包含着整个物体的信息，所以被打碎的全息片仍然能再现出被摄物体的像。实验三十四 用波
4、尔共振仪研究受迫振动【预习题】1受迫振动的振幅和相位差与哪些因素有关?答：受迫振动达到稳定状态时，其振幅与相位差由下式给出， 从上面式子可知，受迫振动的振幅与相位差的数值取决于强迫力矩、强迫力频率、系统的固有频率和阻尼系数四个因素，而与振动起始状态无关。2实验中采用什么方法来改变阻尼力矩的大小?它利用了什么原理?答：改变电流数值即可使阻尼大小相应变化。它利用了电磁感应原理，当线圈中通过直流电流后，摆轮受到一个电磁阻尼力的作用。3实验中都采用哪些方法测定值?答：方法一：公式法利用阻尼系数公式 ，i为阻尼振动的周期次数, 为第i次的振幅, 为阻尼振动周期的平均值,可测出10个摆轮振动周期,然后取其
5、平均值。 方法二：作图法由曲线求值，方法如下:在阻尼系数较小()和共振位置附近(0), 当，即时,有 , 此对应于图处两个值、,故 （文中和分别表示某次受迫振动的振幅和圆频率）【思考题】1实验中如何用频闪原理来测量相位差的?答：闪光灯受摆轮信号光电门控制，每当摆轮上长型凹槽通过平衡位置时，光电门接受光，引起闪光。在稳定情况时，由闪光灯照射下，由于视觉延迟效应，可以看到有机玻璃指针好像一直“停”在某一刻度处，即频闪现象。2为什么实验时,选定阻尼电流后,要求阻尼系数和幅频特性、相频特性的测定一起完成,而不能先测定不同电流时的值,再测定相应阻尼电流时的幅频和相频特性?答：选定阻尼电流,阻尼系数测定做
6、完后，再做幅频特性、相频特性的测定时，仪器默认阻尼为之前阻尼，且不可改变阻尼参数，故只能连带一起做完，再选其它阻尼系数，重复刚才的步骤。实验三十五 非平衡电桥的原理与应用【预习题】1非平衡电桥原理当电桥处于平衡状态时，桥路上的检流计中无电流通过，若某一桥臂上的电阻值变化，使电桥失去平衡，则，的大小与该桥臂上电阻变化有关，如果该电阻的变化仅与某非电量（比如温度）的变化有关，就可以用电流的大小来表征非电量的大小，这就是利用非平衡电桥测量非电量的基本原理。【思考题】1平衡电桥与非平衡电桥有哪些不同？本实验中两部分实验内容各采用的是什么电桥？非平衡电桥在构成形式上与平衡电桥相似，但测量方法上有很大差别
7、。平衡电桥是调节R3使，从而得到 ，非平衡电桥是根据电桥中电阻Rx，因外界因素的改变而发生变化引起电桥的不平衡来测量桥路中电流来计算引起电阻变化的因素。本实验中温度计定标采用了非平衡电桥，电阻温度系数测定采用的是平衡电桥。实验三十六 音频信号光纤传输技术【思考题】1 音频信号光纤传输系统由哪几部分组成？答：音频信号光纤传输系统由：光信号的发送（或电光转换器）、光纤传输 、光信号的接收（或光电转换器） 三部分组成。2发光二极管(LED)和光电二极极管（SPD）在本系统中的作用是什么？答：在音频信号的光纤传输实验中，发光二极管(LED)的作用是：将音频电信号转换成频率一定但光的强弱随音频信号变化的
8、光信号；光电二极极管（SPD）的作用是：将光的强弱变化转换成电流大小的变化。 实验三十七 电路故障分析实验【预习题】1在电路故障分析实验中，常用的检查故障方法有几种，各有什么特点？答：常用的检查故障方法有三种：电压测量法、电阻测量法和电流测量法。电压测量法：用电压表检查故障，是最常用的方法，特点是可以带电测量，用来检查串联电路最为简便，如果是并联电路出现故障，则不易查出。电阻测量法：用欧姆表检查故障，也是常用的方法，但欧姆表不能带电测量，一定要关掉电源、将待测元件与电路断开。电流测量法：用电流表检查故障需将电路断开，电流表串入电路测量，因此不大方便。2在电路故障分析实验中，简述分析、排除故障的
9、原则？答：（1）根据现象缩小范围，故障发生后往往出现异常现象，根据这些现象判断故障的大致部位，以缩小检查范围；（2）顺序检查，故障范围确定之后，再用顺序检查的方法依次寻找故障；（3）认真分析，识破假象。【思考题】1让故事中摆渡人顺利运物过河，最少要扳动几次开关？其扳动顺序及作用（结果）和开关最终状态如何？答：4次；顺序：左（上）中（上）右（上）左（下）；作用：左（上）送羊过河中（上）送狼过河运回羊右（上）送菜过河左（下）送羊过河；最终状态：左（下）、中（上）、右（上）。左路开关换向作用；中路开关控制电源；实验三十八 电阻应变片灵敏度的测定【预习题】1何谓等强度悬臂梁？当在梁的自由端加载时，梁的
10、各处所受到的正应力相等，这样的悬臂梁称之为等强度悬臂梁。2本实验是如何采用转换测量法的？本实验涉及两种转换，参量换测法，能量换测法。参量换测法将微小量通过对悬臂梁载荷及梁的参数关系来求出。能量换测法将对电阻变化率这个微小量测量转换为宏观，U的测量 。两种转换将难测的微小变量转换为易测宏观变量，而且测量方便。【思考题】1实验中是如何测量应变片的电阻变化率这个微小量的？先通过无载时调零电路，将电桥调至平衡，加载后电桥BD端有电压输出，通过半差电路，可求出，为电桥BD端的电压，用数字电压表测出，U为电桥桥压，也用数字式电压表测出。对电阻变化率这个微小量测量转换为宏观，U的测量 。2调节电桥平衡时应注
11、意些什么？（1）电源电压先调得较小一点。（2）然后，调节滑线变阻器W，使得数字电压表（电压表的量程开始可以在200mV,再换成20mV）的读数接近零。（3）再调节电阻箱，让数字电压表读数为零。（4）慢慢增大电源电压，调节W和，最终在电源电压为5V左右时，数字电压表读数仍为零。实验三十九 等厚干涉的研究与应用【预习题】1什么是等厚干涉,你所了解的等厚干涉有哪些?答:以介质膜层厚度相同处的上下两表面反射的光发生的干涉称为等厚干涉,牛顿环劈尖等干涉为等厚干涉.2用读数显微镜测双曲线等源干涉顶点间的距离要注意哪些问题?答: (1)调节读数显微镜目镜和光源的位置,高度,使十字叉纹清晰且视觉亮度合适. (
12、2)自下而上调节读数显微镜镜筒,直到看到清晰的双曲线等厚干涉条纹,且条纹对比度要好.(3)使干涉条纹中心轴与平条中心轴一致,移动显微镜使十字叉纹的一条与镜筒移动方向垂直,而另一条与镜筒移动方向平行.(4)注意消除螺旋误差.3为什么要正确定位平条位置和放正,放稳砝码?答:正确定位平条位置,保证平条对支座的对称,使得两端的距相等。放正，放稳砝玛，保证实验系统的稳定性，从而保证变形后的板表示与平板玻璃片之间形成的空气膜层的稳定性，进而获得稳定的干涉条纹便于进行测量。【思考题】1观察条纹的对称性，并分析干涉条纹不对称的原因。答：平条位置放置不对称，砝玛放置不稳定，砝玛缺口未均匀分布，待测材料的均匀性欠佳（如密度，平条厚度等）以及装置的对称性不够。