⑴ 什麼叫夫琅禾費衍射和菲涅爾衍射,有什麼區別
夫琅禾費衍射 光源和觀察幕離障礙物(孔或屏)均為無窮遠的衍射現象。實驗裝置如圖,S為單色點光源,放置在透鏡L1的物方焦點處,所得平行光垂直入射到障礙物,藉助於透鏡L2將無窮遠處的衍射圖樣移至L2的像方焦面上觀察。 根據惠更斯-菲涅耳原理,單縫後面空間任一點P的光振動是單縫處波陣面上所有子波波源發出的子波傳到P點的振動的相干疊加。 單縫衍射 障礙物為單狹縫,其長度比縫寬a要大得多,故可看作無窮長。由於在縫的長度方向對入射光沒有限制,在該方向上不發生衍射;在垂直於縫長方向對光有限制,將發生衍射。幕上P 點的強度I取決於衍射角為θ的衍射光在該點的相干疊加結果,圖中為其強度分布曲線 ,I0 為中心點O的光強。θ=0時,I=I0,強度達極大值,稱衍射主極大(或中央極大)。當衍射角θ滿足sinθ=kλ/a(k=±1,±2,…,λ為波長)時,I=0,稱衍射極小。相鄰兩極小間有一次極大,其強度遠比中央極大要小,中央極大佔有入射能量的絕大部分。 當縫寬aλ時,所有次極大和極小均向中心點O靠攏,在極限情形下(a→∞ )縮成一點,此即幾何光學的結果。只有當縫寬a與波長λ可比擬時才能觀察到明顯的衍射現象。衍射極小(或極大)的位置和間距與波長有關,對不同波長的光,除中央極大重合外,其他各級次極大均彼此分離,所以,用白光作為光源時將會得到彩色衍射圖樣。 一級衍射條紋 菲涅爾衍射 ?經典的標量衍射理論最初是1678年惠更斯提出的,1818年菲涅耳引入干涉的概念補充了惠更斯原理,1882年基爾霍夫利用格林定理,採用球面波作為求解波動方程的格林函數,導出了嚴格的標量衍射公式 ?衍射理論要解決的問題是:光場中任意一點為的復振幅能否用光場中其它各點的復振幅表示出來 ?顯然,這是一個根據邊界條件求解波動方程的問題。 ?惠更斯—菲涅爾提出的子波干涉原理與基爾霍夫求解波動方程所得的結果十分一致,都可以表示成類似的衍射公式 光源和接受屏或二者之一距離衍射屏為有限遠時,所觀察到的衍射為菲涅爾衍射
⑵ 證明地球自轉的那個著名的試驗叫什麼
證明地球轉動的擺
柯南
三百多年以前伽利略接受羅馬教廷的審判,當他被迫承認地
心說的時候,有人記載說,伽利略喃喃自語道:「可是地球仍然
在動啊!」伽利略是否說過這句話已經不可考,按理說後人杜撰
的成分比較大。很難想像有人聽見了伽利略低聲說出的「異端」
言論,並且把它記錄了下來,更何況當時伽利略已經神志不太清
醒。聖經說大地是不動的;而現在,即使是小學三年級的學生也
知道地球存在自轉和公轉。那麼,一個問題是,如何觀察到地球
的運動——比如自轉呢?
150年前的實驗
時間回溯到1851年的巴黎。在國葬院(法蘭西共和國的先賢
祠)的大廳里,讓·傅科(Jean Foucault)正在進行一項有趣
的實驗。傅科在大廳的穹頂上懸掛了一條67米長的繩索,繩索的
下面是一個重達28千克的擺錘。擺錘的下方是巨大的沙盤。每當
擺錘經過沙盤上方的時候,擺錘上的指針就會在沙盤上面留下運
動的軌跡。按照日常生活的經驗,這個碩大無朋的擺應該在沙盤
上面畫出唯一一條軌跡。
國葬院外觀
實驗開始了,人們驚奇的發現,傅科設置的擺每經過一個周
期的震盪,在沙盤上畫出的軌跡都會偏離原來的軌跡(准確地說,
在這個直徑6米的沙盤邊緣,兩個軌跡之間相差大約3毫米)。
「地球真的是在轉動啊」,有的人不禁發出了這樣的感慨。
關於1851年傅科擺實驗的版畫,注意沙盤上畫出的痕跡
自轉和慣性
傅科的這個擺的是一個演示地球自轉的實驗。這種擺也因此
被命名為「傅科擺」。傅科擺為什麼能夠演示出地球自轉呢?。
簡單的說,因為慣性。
通常,我們說「地球具有自轉」的時候,我們並沒有明確出
它到底相對於什麼自轉。這是一個非常重要的問題,如果沒有參
照物,談論運動是不可想像的。還沒有辦法在空間中打上一根釘
子作為絕對的參照物,因此,我們只能依靠較遠的、看起來似乎
是靜止的天體作為參照物。事實上,那些天體也絕不是「空間中
的釘子」,只不過因為它們實在太遙遠了,我們不妨——事實上
恐怕也是唯一的選擇——把它們作為參照物。以遙遠的恆星作為
參照物,一個物體不受外力作用的時候,將一直保持它的運動狀
態。這也是牛頓第一定律的內容。
擺是一種很有趣的裝置。給擺一個恰當的起始作用,它就會
一直沿著某一方向,或者說某一平面運動。如果擺的擺角小於5
度的話,擺錘甚至可以視為做一維運動的諧振子。
現在,考慮一種簡單的情況,假如把傅科擺放置在北極點上,
那麼會發生什麼情況呢?很顯然,地球在自轉——相對於遙遠的
恆星自轉。同樣,由於慣性,傅科擺的擺錘相對於遙遠恆星的運
動方向(平面)是不變的。(你可以想像,有三顆遙遠的恆星確
定了一個平面,而傅科擺恰好在這個平面內運動。由於慣性,當
地球以及用來吊起擺錘的架子轉動的時候,擺錘仍然在那個平面
內運動)那麼什麼情況發生了呢?你站在傅科擺附近的地球表面
上,顯然會發現擺動的平面正在緩緩的轉動,它轉動的速度大約
是鍾表時針轉動速度的一半,也就是說,每小時傅科擺都會順時
針轉過15度。
擺在同一平面內運動,這里所說的平面是由遠方的恆星確定的
如果把傅科擺放置赤道上呢?那樣的話,我們將觀察不到任
何轉動。把擺錘的運動看做一維諧振(單擺),由於它的運動方
向與地軸平行,而地軸相對遙遠的恆星是靜止的,所以我們觀測
不到傅科擺相對地面的轉動。
現在把傅科擺移回巴黎。擺錘的運動可以分解為沿地軸方向
的和與之垂直方向上的兩個分運動。後者會產生相對地面的旋轉
(正如北極的傅科擺)。這兩個分運動合成的結果是,從地面上
的人看來,傅科擺以某種角速度緩慢的旋轉——介於傅科擺在北
極和赤道的角速度之間。(也可以從科里奧利力的角度解釋,得
出的結論是一樣的)如果在北極的觀測到傅科擺旋轉一周的時間
是A(A=24h),那麼在任意緯度γ上,傅科擺旋轉一周所需的時
間是A/sinγ。對於巴黎,這個數字是31.8小時。
傅科的巧手
1819年,讓·傅科生於巴黎。傅科從小喜歡動手做試驗,最
初傅科學習的是醫學,後來才轉行學習物理學。1862年,傅科使
用旋轉鏡法成果的測定了光速為289 000km/s,這是當時相當了
不起的成績,因此他被授予了騎士二級勛章。此外,傅科還在實
驗物理方面做出了一些貢獻。例如改進了照相術、拍攝到了鈉的
吸收光譜(但是解釋是由基爾霍夫做出的)。傅科擺實驗的第二
年,即1852年,他製造出了回轉儀(陀螺儀)——也就是現代航
空、軍事領域使用的慣性制導裝置的前身。此外,他還發現了在
磁場中的運動圓盤因電磁感應而產生渦電流,這被命名為「傅科
電流」。當然,不能忘記的是傅科擺實驗,因為這個非常簡單的
演示了地球自轉現象的實驗,傅科獲得了榮譽騎士五級勛章。
傅科使用了如此巨大的擺是有道理的。由於地球轉動的比較
緩慢(相對擺的周期而言),需要一個比較長的擺線才能顯示出
軌跡的差異。由因為空氣阻力的影響,這個系統必須擁有足夠的
機械能(一旦擺開始運動,就不能給它增加能量)。所以傅科選
擇了一個28千克的鐵球作為擺錘。此外,懸掛擺線的地方必須允
許擺線在任意方向運動。傅科正是因為做到了這三點,才能成功
地演示出地球的自轉現象。
國葬院大廳的傅科擺(示意圖)
現在,巴黎國葬院中依然保留著150年前傅科擺實驗所用的
沙盤和標尺。不僅僅是在巴黎,在世界各地你都可以看到傅科擺
的身影,例如,你可以在北京天文館看到一個傅科擺的復製品。
法國巴黎國葬院的大廳
當你有機會凝視這個緩慢轉動著的傅科擺的時候,是否也會
像伽利略——或者150年前觀看傅科擺實驗的觀眾那樣——發出
由衷的贊嘆:「地球真的是在轉動啊!」
⑶ 關於電子電工的實驗
基爾霍夫定律和迭加原理
5一、實驗目的
加深對基爾霍夫定律和迭加原理的內容和適用范圍的理解。
二、原理及說明
1、基爾霍夫定律是集總電路的基本定律。它包括電流定律和電壓定律。
基爾霍夫電流定律:在集總電路中,任何時刻,對任一節點,所有支路電流的代數和恆等於零,即: ∑I=0
基爾霍夫電壓定律:在集總電路中,任何時刻,沿任一迴路內所有支路或元件電壓的代數和恆等於零,即: ∑U=0
2、迭加原理是線性電路的一個重要定理。
如果把獨立電源稱為激勵,由它引起的支路電壓、電流稱為響應,則迭加原理可簡述為:在任意線性網路中,多個激勵同時作用時,總的響應等於每個激勵單獨作用時引起的響應之和。
三、儀器設備
電工實驗裝置: DG011 、 DY031 、 DG053
四、實驗內容
1、基爾霍夫定律
1) 按圖2-1接線。其中I1、I2、I3是電流插口,K1、K2是雙刀雙擲開關。
2) 先將K1、K2合向短路線一邊,調節穩壓電源,使US1=10V,US2=6V,(用DG053的20V直流電壓表來分別測量DY031的輸出電壓)。
3) 將K1、K2合向電源一邊,按表2-1中給出的各參量進行測量並記錄,驗證基爾霍夫定律。
圖2-1
表2-1 基爾霍夫定律
I1(mA) I2(mA) I3(mA) 驗證 ∑I入=∑I出
節點 b:
Uab(V) Ubc(V) Ubd(V) Uda(V) Ucd(V) 驗證 ∑U = 0
迴路abcda 迴路abda
2、迭加原理
實驗電路如圖2-1。
1) 把K2擲向短路線一邊,K1擲向電源一邊,使Us1單獨作用,測量各電流、電壓並記錄於表2-2中。
2) 把 K1 擲向短路線一邊,K2 擲向電源一邊,使Us2單獨作用,測量各電流、電壓並記錄在表2-2中。
3) 兩電源共同作用時的數據在實驗內容1中取。
表2-2 迭加原理
I1(mA) I2(mA) I3(mA) Uab(v) Ubc(v) Ubd(v)
US1單獨作用
US2單獨作用
US1、US2共同作用
驗證迭加原理
六、報告要求
1. 用表2-1和表2-2中實驗測得數據驗證基爾霍夫定律和迭加原理
2. 據圖2-1給定參數,計算表2-2中所列各項並與實驗結果進行比較。
⑷ 關於自感現象的實驗
1.實驗研究:由於小燈泡電阻無法調整,故我們將通電演示試驗用可調電位器代替燈泡電阻,用發光二極體代替燈泡作顯示。跟蹤電路電流變化。.並將電路稍作調整讓學生進行觀察。
實驗一電路如圖l所示。電感支路。R0阻值4Ω當R2阻值調整為零時起限制電路最大電流的作用。電阻R1用於保護LED。防止電流過大損壞發光二極體。電感線圈L的匝數800,自電阻4n(圖中虛線部分用於靜態時兩路發光平衡的對稱調整,4Ω電阻與電感自身4n電阻對稱)。將R2阻值調至零.接通電源開關觀察。
實驗現象:通電後虛線支路立刻發光.電感支路發光二極體具有明顯的延時發光現象。
實驗二裝置同實驗一。逐步將R2阻值增大,將麗路靜態發光調平衡.重復上而的電源開關過程觀察。
實驗現象:可以看到電感支路發光延遲時間隨阻值增大越來越短。在阻值較火時,開關接通兩路發光管幾乎同時發亮.眼睛幾乎分辨不出還有延時過程發生。
上面兩個實驗說明能否看到自感的延時發光,和接入電阻值大小有密切關系。
實驗三電路如圖2所示。將R2阻值重新調整為零。去掉電感線圈內的鐵芯,接通電源觀察。
實驗現象:電感支路發光二極體看不出有任何延時發光的現象。
該實驗說明通電自感的延時與電感L的大小有密切關系。
2.理論分析
上面的實驗說明了通電延時現象和迴路電阻、電感值的大小有關系,但能否看到延時發光的效果並非是有關系的必然結果。它只能在一定條件下才會出現。為簡化分析我們忽略掉電源內阻影響,由於R2、R0阻值很小.二極體支路的影響可忽略不計。同時將電感阻值與後面電阻R2,R0合並為電阻R,電路如圖3。接通電源時線圈在電流變化時相當於一個電源,它提供自感電動勢e,根據圖中標出的方向有:e=-Ldi/dt.根據基爾霍夫第二定律E-Ldi/dt=iR變形方程後積分並帶入初始條件,化簡後得i(1)=[1-e-(R/L)×t],其中I=E/R。如將曲線圖畫出,它是一個從零開始按曲線上升類似鋸齒波的曲線圖,而這個曲線圖的變化快慢完全取決於L/R的比值大小。L/R比值大,曲線上升緩慢,比值小上升速度快,如圖4曲線所示。從曲線看出,增大UR比值或者說增大L減小R都能夠凸顯延時效果。但實際L不可能無限大,在鐵芯有限體積的情況下增加繞組匝數固然可以增大電感。但在一定的幾何體積內,繞組匝數的增加勢必要減小線徑,隨之而來的卻是繞組阻值的增大,R阻值增大相反又要降低延時效果,所以'定的鐵芯必有一個合適的線徑與匝數,使得電感數值在有限的幾何尺寸范圍內電感最大,而電阻又最小,這個匝數和線徑將是這個被選定鐵芯的最佳數值;減小電阻也是一種途徑,但電阻的減小會導致穩態時電源電流增大,穩態電流最大值受電源最大電流供電能力限制,用Imax表示電源最大輸出電流,電阻R最小值由下式決定:R>=E/Imax此值R是這個實驗電感與顯示等電阻的總阻值選取底線,不可低於這個值。
綜上所述,要看到明顯的延時演示現象.必須滿足下列條件:足夠的電感量L,足夠小的迴路電阻R,還有一個合適的顯示方式配合。
⑸ 電工實驗
一一停止一一一一表決1一一一繼電器1
繼電器1自鎖
十一一表決2一一一繼電器2
繼電器2自鎖
十一一表決3一一一繼電器3
繼電器3自鎖
十一一繼電器1常開一一一繼電器2常開一一一一一燈
十一繼電器3常開一一十
十一一繼電器2常開一一繼電器3常開一一 十
不會傳圖不好意思不知能不能幫到你
⑹ 曲阜師范大學物理工程學院的教學實驗室
基礎物理實驗中心
主要承擔理工科專業的大學物理實驗和物理學、光信息科學與技術專業的專業課程實驗。
力熱實驗室 主要儀器設備有測量顯微鏡、三線擺、開特擺、聲速測定儀、熱電偶實驗儀、粘滯系數測試儀、綜合量熱實驗儀、楊氏模量測試儀、金屬線脹系數測試儀、熱功當量實驗器等。可以進行液體粘滯系數的測定、轉動慣量的測定、楊氏模量的測定、空氣比熱比的測定等20多個實驗。
電磁學實驗室 主要儀器設備有熱電偶實驗儀、磁滯回線實驗儀、傅里葉合成分析儀、霍爾效應實驗儀、、電子束實驗儀以及各種儀表測量儀器。可以進行線性元件與非線性元件的伏安特性曲線的研究、電子束的聚焦與偏轉、半導體熱敏電阻特性的研究、萬用電表的設計與製作等20多個實驗。
光學實驗室 主要儀器設備有邁克爾遜干涉儀、分光計、旋光儀、阿貝折射儀、反射式單色儀、平行光管以及單縫衍射光強分析儀等。可以進行棱鏡折射率的測定、濾光片光譜透射率的測定、邁克爾遜干涉儀的調節和使用、薄透鏡焦距的測定、組裝望遠鏡以及全息照相等20個實驗。
近代物理實驗室 主要儀器設備有棱鏡攝譜儀、傅里葉變換光譜儀、組合式多功能光譜儀、激光拉曼光譜儀、光學多通道分析器、核磁共振儀、光磁共振儀、塞曼效應儀、密立根油滴儀、富蘭克-赫茲儀、測微光度計、黑體輻射實驗裝置、微波分光計。實驗內容涉及原子分子物理、激光技術、電子衍射、核磁共振、X光、微波、真空薄膜等領域20多個實驗項目,是物理學和光信息科學與技術專業的專業實驗課程。
物理教學法實驗室 配有微格教室、數字化信息系統實驗設備、電磁打點計時器、靜電演示實驗箱、韋氏感應起電機、光的干涉衍射偏振演示器、充磁機、陰極射線管、電諧振演示儀、洛倫茲力演示儀、光電效應演示器、光通信及互感現象演示儀等器材。主要用於師范專業進行教學技能訓練、教學論實驗,演示實驗訓練、培養實驗教學技能和能力。
物理演示實驗室 演示實驗通過多種儀器對豐富多彩的物理現象進行觀察和探究,以激發各專業學生的探索熱情、培養創新意識。可進行茹可夫斯基轉椅、轉動慣量、阻尼擺、傅科擺、飛機升力、高壓放電、避雷針、楞次定律、雙曲面等90多個實驗。
光信息與光電技術實驗中心
光纖通信實驗室 主要設備有光纖通信原理綜合實驗系統、光無源器件實驗箱、誤碼測試儀、波分復用器等。承擔光纖通信課程的實驗。可進行光信號發送和接收、PCM/ AMI/HDB3編解碼、CMI/5B6B碼型變換、光分路器和波分復用器性能測量等12個實驗項目。
電磁場與微波技術實驗室 主要設備有電磁波教學綜合實驗儀、數字存貯頻譜分析儀、射頻教學實訓系統等。承擔電磁場、微波技術與天線課程的實驗教學。可進行電磁波極化、電磁波感應器設計與製作、微波傳輸線、定向耦合器等實驗項目。
信息光學實驗室 主要設備有激光全息與光信息處理綜合測試儀、光學系統傳遞函數測量實驗儀等。承擔光信息科學與技術專業的專業實驗。可進行激光全息與光信息處理綜合實驗、解析度板直讀法測量光學系統解析度、利用變頻朗奇光柵測量光學系統MTF值等實驗項目。
激光技術實驗室 主要設備有脈沖調Q固體激光器、激光光束分析儀、激光功率能量計等。承擔光信息科學與技術專業的專業實驗。可進行氙燈泵浦固體激光器的裝調及靜態特性、脈沖Nd:YAG激光倍頻、激光模式測量與光束分析等實驗項目。
電子電工實驗中心
模擬電路實驗室 主要設備有雙蹤示波器、DDS信號發生器、台式數字萬用表、模擬電路實驗箱等。主要承擔電子信息工程、通信工程、物理學和光信息科學與技術專業的模擬電路實驗。可完成基本放大器、電源、運算放大器的應用電路的近20多個實驗項目。
數字電路實驗室 主要設備有雙蹤示波器、DDS信號發生器、台式數字萬用表、數字電路實驗箱等。承擔各專業的數字電路實驗。可完成基本門電路和觸發器的功能和特性測試實驗,組合電路和時序電路的設計、組成和性能測試實驗,數字電路應用小系統實驗等20多個實驗項目。
電工電路實驗室:主要設備多功能、網路型電工電路實驗台、通用示波器。承擔電路分析和電工實驗課程。可完成基爾霍夫定律、電壓源與電流源的等效變換,正弦穩態電路的相量研究,三相交流電路電壓、電流、功率的測量,變壓器特性的測試,三相鼠籠式非同步電動機的低壓控制等20多個實驗項目。
高頻電路實驗室 主要設備有BT-3GII頻率特性測試儀、GOS-6052雙蹤示波器、DDS信號發生器、高頻電子線路實驗箱等。承擔電子信息工程、通信工程專業的高頻電路實驗。可完成調制與解調、小信號調諧放大器、高頻功率放大器等近20多個實驗項目。
電子測量實驗室 主要設備有低頻頻率特性測試儀、失真度測試儀、晶體管特性測試儀、雙蹤示波器、台式數字萬用表、綜合電子實驗箱等。承擔電子信息工程和通信工程專業的電子測量實驗。可完成信號參數測試、元器件參數測試、電路參數測試等30多個實驗項目。
綜合電子設計實驗室 主要設備有計算機、直流穩壓電源、MF47萬用表和常用工具。承擔電子信息工程和通信工程專業的綜合電子設計實驗。為學生提供電子設計的開放式實驗平台,在這里完成各種應用電路的設計、組裝和調試工作,鍛煉同學們的電子技術應用設計能力。
PCB板工藝實訓室 主要設備有AM-9050自動換刀鑽孔機、AM-GH1040激光光繪系統、AM-C4高速換向脈沖孔金屬化設備、AM-SG400全自動線路板拋光機、AM-C7 PCB沖片機、AM-DQX60電鍍鉛錫機等全套PCB製版設備。承擔電子信息工程、通信工程專業的PCB板工藝實驗。可完成PCB板工藝中的所有環節的相關實驗項目20多個,同時還可以對外承接小批量的PCB板加工。
SMT工藝實訓室 主要設備AM-SMD838表面貼裝迴流焊機、AM-AUTOTP2自動貼片機等大型自動化設備,有電子工藝生產流水線20個工位。承擔電子信息工程、通信工程專業的SMT工藝實訓。可完成各種SMT產品的生產工藝實訓,同時也可以對外承接小批量的SMT電路板加工焊接。
信息與通信實驗中心
微機原理實驗室 主要設備有DCVV-598JH微機原理與單片機實驗系統及配套微機。承擔本科生微機原理與介面技術、單片機原理與應用課程的軟體和硬體實驗課程,可進行相關原理、介面、控制、編程方面的實驗項目近30個。
軟體實驗室 主要設備為M4000型計算機。承擔電路分析、C語言程序設計、匯編語言、數據結構、現代軟體編程技術、電子測量、數字信號處理等相關課程的軟體模擬實驗。可完成電路設計、電路分析模擬、數據結構、信號處理類60多個實驗項目。
電子設計自動化(EDA)實驗室主要設備有CPLD-4型EDA可編程邏輯器件實驗箱、自動控制原理模擬實驗儀、信號發生器和配套微機。承擔電子信息工程和通信工程專業本科生EDA技術及應用、自動控制原理課程實驗,以及數字信號處理和信號與系統課程的基於MATLAB環境的軟體模擬實驗。可進行組合邏輯電路、可編程器件設計、系統的階躍響應分析、數字濾波器設計、信號與系統分析等實驗項目50個。
數字信號處理(DSP)實驗室 主要設備為數字信號處理實驗箱、ARM嵌入式系統實驗箱及開發板,配套微機。承擔電子信息工程、通信工程專業本科生DSP原理與應用、嵌入式系統開發與應用等課程的實驗。可進行基於DSP晶元、系統、外部控制、演算法、Linux內核基礎、Linux程序設計、Xscale 270介面等實驗項目20個。
信號與系統實驗室 配有RZ8662型信號與系統實驗箱,數字示波器等設備。承擔電子信息工程和通信工程專業本科生信號與系統課程的實驗。可進行階躍響應與沖激響應、抽樣定理與信號恢復、信號的卷積、信號的分解與合成、濾波器特性等實驗項目12個。
程式控制交換實驗室 配有先進的RZ8623型程式控制交換技術實驗平台,以及相應的測控設備。承擔程式控制交換、現代通信網等課程的實驗。可開設雙音多頻(DTMF)接收與檢測、話路PCM CODEC編解碼、二/四線變換與回波返損測試、數字時分復用與中繼傳輸實驗及程式控制交換原理等實驗。
通信原理實驗室 配有通信原理實驗箱及測試設備,承擔通信原理課程的實驗教學。可開設信號發生器系統實驗、脈沖幅度調制(PAM)及脈沖編碼調制(PCM)實驗、2FSK及2PSK調制解調實驗、眼圖實驗、增量調制編解碼等實驗。
移動通信實驗室 配有RZ6003移動交換機、RZ6002移動基站、RZ6001移動通信試驗箱、計算機等設備,承擔移動通信課程的實驗教學。可開設語音模數轉換和壓縮編碼實驗、數據和語音系統通信實驗、移動系統信令交互、無線信道及信道編碼等實驗。
現代通信實訓中心 配備有完整電信運營網路微型化的現代通信實驗平台,主要包含VOIP、IPTV、光傳輸、EPON光接入等四個實驗平台,可完成通信工程及相關專業的實習實訓任務;同時,它可以提供通信網路工程師、IPTV工程師等相關的職業培訓和技能培訓。可進行VOIP系統原理、VOIP電話互通配置、IPTV視頻業務、SDH點對點組網配置、SDH環形組網配置、SDH復用段保護環保護(MSP)倒換、Telnet方式調試EPON設備、EPON接入安全保障配置、點對點FE乙太網光接入組網等實驗實訓項目。
⑺ 基爾霍夫定律的驗證
KCL基爾霍夫電流定律,KVL基爾霍夫電壓定律
都通過飾演的方法驗證KCL就是通過任一節點的電流的代數和為零,KVL就是通過任一迴路的電壓為零。
⑻ 火災中衍生的太陽光譜給人帶來什麼啟示
1850年,德國化學家本生發明了一種煤氣燈,化學家們稱它本生燈。由於本生燈幾乎是無色的,很受化學家的歡迎。
他們用本生燈炙燒試劑,可以方便地觀察到,燃燒的物質不同,火焰的顏色也不相同,從而能分析試劑的成分。例如,用本生燈燒銅時,火焰呈藍綠色;燒食鹽、芒硝和金屬鈉時,火焰呈黃色;燒鉀及其化合物時,火焰呈紫色。可是,用它燒幾種物質的混合物時,火焰就分不清是什麼顏色了。這個美中不足使本生感到苦惱。
1851年,本生結識了年輕的物理學家基爾霍夫,並且很快成了莫逆之交。基爾霍夫當時只有27歲。
一天,本生和基爾霍夫在一起散步,本生把自己的「苦惱」告訴了基爾霍夫。聽了本生的話以後,基爾霍夫立刻想起了牛頓通過棱鏡片把陽光分解成紅、橙、黃、綠、青、藍、紫連續光譜的實驗,想起了夫琅和費發現太陽光里有暗線光譜。
他對本生說:「從物理學的角度來看,我認為應當換一個方法試試。那就是不直接觀察火焰的顏色,而應該去觀察火焰的光譜,這就可以把各種顏色清清楚楚地區別開了。」
本生採納了基爾霍夫的意見,並且兩人合作來做實驗。他們裝置了一架簡單,但比夫琅和費分光鏡更完善、產生的光譜更清晰的分光鏡。用這種儀器觀察在本生燈上燃燒的氯化鈉、鉀鹽、鋰鹽、鍶鹽等物質的火焰時,分別看到了氯化鈉有2條明顯的黃線,鉀鹽有1條紫線,鋰鹽有1條明亮的紅線,鍶鹽有1條清楚的藍線。真是五彩繽紛,煞是好看。
然後,他們又將這些鹽混合在一起燃燒,這時,黃、紫、紅和藍等線條清清楚楚顯示出來了。
令本生「苦惱」的問題解決了,科學事業向前邁進了一步,兩位科學家高興極了。本生和基爾霍夫運用的方法叫做光譜分析法。這種方法證明:每一種化學元素不僅有一種特有的線條,而且它們在光譜上的位置是固定不變的。利用光譜分析法,我們就能確定星球上含有什麼成分。
在古老的大學城海德堡西面16千米的地方,有一座熱鬧的港口城市,它的名字叫曼海姆。1859年的一個夜晚,曼海姆失火了,火光沖天,周圍的夜空被熊熊的大火照得通明。正是這場火把光譜分析法引向了太陽。當時兩位科學家正在這座城裡。
本生和基爾霍夫在實驗室里向外眺望時,看到了這場大火。兩位科學家好奇地用分光鏡觀察這片火海。這一看獲得一項新發現:他們在曼海姆的烈火中看到鋇和鍶的光譜。
這一發現在本生頭腦中久久縈繞。一次在郊外散步的時候,他突然想到,既然可以用分光鏡來分析曼海姆的火光,為什麼不能用它來探測太陽呢?本生首先分析了在油燈光、酒精燈光和蠟燭光中都有的1對黃線。這對譜線在自然界中分布得很普遍,稍不留心就會受到「污染」。本生是個細心的實驗專家,他把本生燈清洗得乾乾凈凈,才做實驗。經過一系列實驗,他弄清了夫琅和費發現的這對黃線是受熱的鈉原子。
接著,基爾霍夫研究太陽光中的這對黃線。他讓一束太陽光穿過發出黃色鈉光的本生燈火焰。他以為如果太陽光中一對黃線是鈉原子形成的,那麼這一亮一暗的譜線就會重疊抵消。然而觀察到的現象使他很驚異:加入鈉的火焰後,黃線更暗了。
第二天,他用氫氧焰點燃石灰棒代替太陽作光源,重做昨天實驗時,並沒有出現暗線。這是怎麼回事?經過分析,他發現產生鈉焰的本生燈溫度太高了,於是他把本生燈換成酒精燈,用酒精燈製造鈉焰再做實驗時,實驗果然成功了。
他成功地觀測到了同太陽光譜上完全一致的暗的黃線。由此,基爾霍夫悟出了一個道理:太陽內部溫度很高,發出的光譜是連續光譜,太陽外部溫度較低,在這里有什麼元素,就會把連續光譜中相應元素的譜線吸收掉而出現暗線,例如在太陽外部如果有鈉元素,就會在太陽光譜中1對黃線位置上出現暗線。
於是,在1859年秋天,基爾霍夫提出2條著名的定律:
(1)每一種化學元素都有自己的光譜;(2)每一種元素都可以吸收它能夠發射的譜線。
從1860年起,基爾霍夫和本生開始精心測量元素的譜線波長,並把它們同太陽光譜進行對照。第二年,他們就在太陽光中找到了氫、鈉、鈣、鎂、鉻、鎳、銅、鋅、鋇等元素。太陽上有的化學元素地球上都有,這表明它們有同樣的起源。
看,火災對人類認識太陽起到了多麼重要的作用啊!光是什麼?從牛頓開始,許多科學家探索過這個問題,牛頓認為光是一種微粒,一束光就是一串小粒子,像連珠炮似的從光源射出。而惠更斯則認為光是一種波,像水面上盪漾的波浪,一起一伏地傳播。這兩種針鋒相對的觀點,經過長期的爭論,誰也說服不了誰。
19世紀,在光學研究上有所突破,這主要是發現了光的干涉(兩束光互相作用,產生明暗相間的條紋)、衍射(光線不是沿直線而是繞圈子前進)和偏振(光波有一定的振動方向)。這些發現雄辯地證明光是波動的。相反,光的微粒說則無法解釋這些實驗事實。這個時候,波動說佔了上風。
但是1887年赫茲又發現了新的現象:用紫外線照射在電壓很高的極板上,就能使極板間發生火花放電。1888年,斯托列托夫重做赫茲實驗時,進一步發現,在電壓不高的情況下,用紫外線照在帶負電的極板上,也能使極板失去電荷。這種受到射線照射而產生或失去電荷的現象,叫做光電效應。
光電效應證明微粒說是正確的,而波動說卻無法解釋它。1905年,物理學家愛因斯坦提出了光的量子理論,他認為物質的原子和分子發射和吸收的光並不是連續的波,而是由特殊的物質組成的一個個的微粒。這種物質微粒稱作光子。
經過反復研究,大多數的人已經認識到,光同時具有波動和微粒兩種性質。按照它傳播的方式,它是一種波,是電磁波這個大家庭中的一個成員;按照它輸送能量的方式,它是一顆顆光子。
太陽光也是一個大家庭。眼睛能看見的光叫可見光,可見光是這個家庭的一部分成員。除可見光外,太陽還發射看不見的光線,其中波長比可見光長的有紅外光和無線電波;波長比可見光短的有紫外線、X射線和γ射線等。
知識點
光譜
光譜是復色光經過色散系統(如棱鏡、光柵)分光後,被色散開的單色光按波長(或頻率)大小而依次排列的圖案,全稱為光學頻譜。光譜中最大的一部分可見光譜是電磁波譜中人眼可見的一部分,在這個波長范圍內的電磁輻射被稱作可見光。光譜並沒有包含人類大腦視覺所能區別的所有顏色,譬如褐色和粉紅色。
⑼ 採用什麼元件接入電路中可以驗證基爾霍夫定律對非線性電路也適用
最常用的非線性元件是二極體。在直流電路中將一個二極體(就是一個PN結,正向壓降約0.6V)接入電路,並使其處於正向電壓狀態。
做基爾霍夫第一定律、第二定律實驗都是可以的。
二極體,(英語:Diode),電子元件當中,一種具有兩個電極的裝置,只允許電流由單一方向流過,許多的使用是應用其整流的功能。而變容二極體(Varicap Diode)則用來當作電子式的可調電容器。大部分二極體所具備的電流方向性我們通常稱之為「整流(Rectifying)」功能。二極體最普遍的功能就是只允許電流由單一方向通過(稱為順向偏壓),反向時阻斷 (稱為逆向偏壓)。因此,二極體可以想成電子版的逆止閥。
早期的真空電子二極體;它是一種能夠單向傳導電流的電子器件。在半導體二極體內部有一個PN結兩個引線端子,這種電子器件按照外加電壓的方向,具備單向電流的傳導性。一般來講,晶體二極體是一個由p型半導體和n型半導體燒結形成的p-n結界面。在其界面的兩側形成空間電荷層,構成自建電場。當外加電壓等於零時,由於p-n 結兩邊載流子的濃度差引起擴散電流和由自建電場引起的漂移電流相等而處於電平衡狀態,這也是常態下的二極體特性。