2023-04-06星座什么是馬呂斯定律本實驗如何驗證此定律
大家好,本文將圍繞什么是馬呂斯定律本實驗如何驗證此定律展開說明,什么是馬呂斯定律,如何驗證是一個很多人都想弄明白的事情,想搞清楚馬呂斯定律公式及其意義需要先了解以下幾個事情。
馬呂斯定律指出,光線束在各向同性的均勻介質中傳播時,始終保持著與波面的正交性,并且入射波面與出射波面對應點之間的光程均為定值。
1、按電磁波理論,光是 橫波,它的振動方向和光的傳播方向垂直。在垂直于光波傳播方向的平面內, 光矢量可能有不同的振動方向,通常把光矢量保持一定振動方向上的狀態稱為 偏振態。
2、由起偏器產生的偏振光在通過檢偏器之后,如圖,OM表示起偏器的偏振化方向,ON表示檢偏器的偏振化方向,它們的夾角為α。自然光透過起偏器后成為沿OM方向的線偏振光,設其 振幅為E0,而檢偏器只允許它沿ON方向的分量通過,所以從檢偏器透出的光的振幅為E=E0cosα。
3、由此可知,若入射檢偏器的光強為I0,則檢偏器射出的光強與原光強及偏振器角度存在一定關系。
量子力學解釋馬呂斯定律:物質無限可分性,一個物體可以看成點,如果它的空間尺度相比我們考慮的運動范圍來說可以忽略,而如果不可忽略,它總是分為更多更小的點來處理。
能量的物質性、可分性、確定性、和相對性:能量的載體是物質,在我們的考慮下就是依附于個別質點或者共同擁有,物質可分因而能量是可分的,表現在可以根據物質的劃分而區分成不同系統的能量;能量具有不同的形式,所以也可以根據來源不同按照類型區分。
量子力學
是描寫原子和亞原子尺度的物理學理論。該理論形成于20世紀初期,徹底改變了人們對物質組成成分的認識。微觀世界里,粒子不是臺球,而是嗡嗡跳躍的概率云,它們不只存在一個位置,也不會從點A通過一條單一路徑到達點B。根據量子理論,粒子的行為常常像波,用于描述粒子行為的“波函數”預測一個粒子可能的特性,諸如它的位置和速度,而非確定的特性。
費馬原理對折射定律的證明
假設光從介質n_1入射到介質n_2。在兩個介質的交界面上取一條直線?為x軸,法線為y軸,建立直角坐標系?在入射光線上任取一點A(x_1, y_1),光線與兩介質交界面的交點為B(x, 0),在折射光線上任取一點C(x_2, y_2)。 AB之間的距離為\sqrt, BC之間的距離為\sqrt。 由費馬原理可知,光從A點經過B點到辠C點,所用的時間t 應該是最短的。t=\left(\frac\right)(ABn_1+BCn_2), t 取最小值的條件是\frac=0。 經整理得 \frac = \frac, \sin\theta_1 = \frac 且 \sin\theta_2 = \frac 即 n_1\sin\theta_1 = n_2\sin\theta_2 (Snell's law)。
表面張力系數的測定
1. 實驗前,為什么要清潔吊環?
2. 為什么吊環拉起的水柱的表面張力為 ?
3. 當吊環下沿部分均浸入液體中后,旋轉大螺帽使得液面往下降,數字電壓表的示數如何變化?
動量守恒和能量守恒定律的驗證
1. 若實驗結果表明,兩滑塊在碰撞前后總動量有差別,試分析其原因。
2. 從兩滑塊在彈性碰撞實驗數據中取出一組,驗證碰撞前后機械能是否守恒,并分析之。
3. 實驗前為什么應將氣墊導軌調至水平?
剛體轉動慣量的測定
1. 本實驗方法為什么可以不考慮滑輪的質量及其轉動慣量?
2. 本實驗是如何檢驗轉動定律和平行軸定理的?
3. 分析本實驗產生誤差的主要原因是什么?
牛頓第二定律的驗證
1. 數字毫秒計的電路聯好后,動作不正常,應首先檢查哪部分?
2. 為什么要將備用的砝碼放在滑塊上,而不是放在實驗臺上?
3. 為什么滑塊的起始位置要保持一定?
4. 實驗開始時,如果未將導軌充分調平,得到的G-a圖應是什么樣的?對驗證牛頓第二定律將有什么影響?
5. 試求加速度a的相對誤差和絕對誤差,確定加速度a測量值的有效數字位數。
6. 如果不用天平,而用氣墊導軌和毫秒計來測量滑塊的質量,試推導計算滑塊質量的公式,并扼要地說明測量的具體步驟。
聲速測量
1. 換能器的反射面與發射面過小,或不垂直會對實驗產生什么影響?
2. 低頻信號發生器,換能器,示波器,使用過程中要注意什么?他們是如何完成實驗流程的?
3. 能否設計出另外一套聲速測量實驗?
4. 影響實驗結果的主要因素有那些?
速度和加速度的測量
1. 用平均速度代替瞬時速度的依據是什么?必須保證哪些實驗條件?
2. 如果沒有天平,我們是否能用氣軌與存儲式數字毫秒計來測出物體質量?簡述其步驟。
楊氏模量的測定
一、拉伸法測定金屬絲的楊氏模量。
1. 材料相同,粗細長度不同的兩根鋼絲,它們的楊氏彈性模量是否相同?
2. 光杠桿鏡尺法有何優點?怎樣提高測量微小長度變化的靈敏度?
3. 在拉伸法測楊氏模量實驗中,關鍵是測哪幾個量?
4. 本實驗中必須滿足哪些實驗條件?
5. 在有、無初始負載時,測量鋼絲原長L有何區別?
6. 實驗中,不同的長度參量為什么要選用不同的量具儀器(或方法)來測量?
7. 為什么要使鋼絲處于伸直狀態?如何保證?
8. 簡述光杠桿的放大原理.。
二、梁彎曲法測定金屬的楊氏模量。
1. 若該實驗改用光杠桿測量 ,你認為精密度如何?它與用讀數顯微鏡直接去測 相比,哪一個效果好些?
2. 思考該實驗的主要誤差來源有哪些?還可以用何種數據處理方法來處理實驗數據得出實驗結果?
3. 在條件許可的情況下(即有多種不同規格的待測梁),再研究 分別與h和a的函數關系,并通過實驗來驗證。
液體粘滯系數的測定
1. 分析造成不確定的原因有哪些,它們各屬于哪類不確定度,可否改進?
2. 如果落針過程中,針未保持豎直狀態,針頭或針屬偏向霍爾控頭,結果將如何變化?
非良導體熱導率的測量
1. 本實驗所用儀器和用具有哪些?如何操作儀器?操作時應注意哪些問題?
2. 分析本實驗中各物理量的測量結果,哪一個對實驗誤差影響較大?
3. 比較穩態法和瞬態法測量導熱系數的聯系與區別。
金屬線膨脹系數的測量
1. 該實驗的誤差來源主要有哪些?
2. 如何利用逐差法來處理數據?
3. 利用千分表讀數時應注意哪些問題,如何消除誤差?
空氣比熱容比的測定
1. 該實驗的誤差來源主要有哪些?
2. 如何檢查系統是否漏氣?如有漏氣,對實驗結果有何影響?
3. 對該實驗提出改進意見,或設計一套新的實驗方案。
熱電偶的定標
1. 溫差電動勢產生的原理?
2. 對該實驗提出改進意見,或設計一套新的實驗方案。
電位差計測電動勢
1. 電位差計是利用什么原理制成的?
2. 實驗中,若發現檢流計總是偏向一邊,無法調平衡,試分析可能的原因有哪些?
3. 如果任你選擇一個阻值已知的標準電阻,能否用電位差計測量一個未知電阻?試寫出測量原理,繪出測量電路圖。
電子和場
1. 為什么偏轉板末端是向外張開的,而不是完全平行的?。
2. 如果在偏轉板上加一交流電壓,會出現什么現象?
3. 假如除了加橫向磁場以外,還在其中某一對偏轉板上加上電壓,使得兩種因素引起的電子束的偏轉相互抵消,應該利用哪對偏轉板?電壓的極性如何?若在使凈偏轉為零后,增加加速電壓,這時會發生什么情況?
4. 電偏轉和磁偏轉各有什么特點,各自適宜運用于什么場合?
5. 在電子束的電偏轉時若偏轉電壓Vd同時加在X、Y偏轉電極上,預期光點會隨Vd作何變化?
6. 在磁偏轉實驗時,若外加橫向磁場后光點向上移動,這時通過改變Y方向的電偏轉電壓Vd 使光點的凈偏轉為零后,再增加V2的加速電壓,這時會發生什么情況?
霍耳效應
1. 若磁場與霍耳元件不垂直,能否準確測出磁場?
2. 用本實驗裝置能否測量霍耳系數RH?
3. 怎樣減小或消除實驗中附加電壓所產生的影響?
密立根油滴實驗
1. 為什么對選定油滴進行跟蹤時,油滴有時會變得模糊起來?
2. 通過實驗數據進行分析,指出作好本實驗關鍵要抓住哪幾步?造成實驗數據測量不準的原因是什么?
3. 為什么對不同油滴測得的電子電荷最后不能再求平均值來得到電子電荷的測量值?
示波器的使用
1. 用示波器觀察波形時,如熒光屏上什么也看不到,會是那些原因,實驗中應怎樣調出其波形?
2. 用示波器觀察波形時,示波器上的波形移動不穩定,為什么?應調節哪幾個旋鈕使其穩定?
3. 直流電壓測量時,確定其水平掃描基線時,為什么Y軸輸入耦合選擇開關要置于“⊥”?
4. 某同學用示波器測量正弦交流電壓,經與用萬用電表測量值比較相差很大,分析是什么原因?
5. 觀察利薩如圖時,兩相互垂直的正弦信號頻率相同時,圖上的波形還在不停的轉動,為什么?
6. 如Tx略大于Ty,觀察到的波形向左還是向右移動?
單縫衍射的光強分布的測量
1. 什么叫光的衍射現象?試說明單縫衍射的兩大種類。
2. 夫瑯和費衍射應符合什么條件?本實驗為何可認為是夫瑯和費衍射?
3. 單縫衍射的光強是怎么分布的?
4. 如果激光器輸出的單色光照射在一根頭發絲上,將會產生怎樣的衍射圖樣?可用本實驗的哪種方法測量頭發絲的直徑?
5. 利用激光衍射測徑法測量細絲直徑,它與普通物理實驗中的其他測量細絲直徑方法相比較有何優點?試舉例說明。
6. 比較和分析測得的兩條衍射相對光強分布曲線,歸納其規律和特點。
7. 實驗中如何判斷激光束垂直入射在單縫上?
8. 若環境背景光對實驗有干擾,你將采取什么方法消除其影響?
9. 在實驗過程中,如激光輸出光強有變動,那么對于單縫衍射光斑和相對光強分布曲線有無影響?
10. 用兩臺輸出光強不同的同類激光器做單縫衍射實驗,衍射光斑和相對光強分布曲線有無區別?為什么?
11. 如果把單縫與屏之間的區域都浸沒在水中,衍射圖樣將如何變化?
分光計
1. 什么是最小偏向角?如何找到最小偏向角?
2. 分光計的主要部件有哪四個?分別起什么作用?
3. 調節望遠鏡光軸垂直于分光計中心軸時很重要的一項工作是什么?如何才能確保在望遠鏡中能看到由雙面反射鏡反射回來的綠十字叉絲像?
4. 為什么利用光柵測光波波長時要使平行光管和望遠鏡的光軸與光柵平面垂直?
5. 用復合光源做實驗時觀察到了什么現象,怎樣解釋這個現象?
光電效應測普朗克常數
1. 光電管為什么要裝在暗盒中?為什么在非測量時,用遮光罩罩住光電管窗口?
2. 為什么當反向電壓加到一定值后,光電流會出現負值?
3. 入射光的強度對光電流的大小有無影響?
邁克爾遜干涉儀
1. 邁克爾遜的主要部件有哪些?分別起什么作用?
2. 光的干涉形成的條件,以及相關結論是什么?
3. 為什么在測量過程中,測位鼓輪的轉動方向不能中途改變?
偏振光的觀測與研究
1. 偏振光的獲得方法有哪幾種?
2. 通過起偏和檢偏的觀測,你應當怎樣判別自然光和偏振光?
3. 什么是馬呂斯定律?本實驗如何驗證此定律?
4. 玻璃平板在布儒斯特角的位置上時,反射光束是什么偏振光?它的振動是在平行于入射面內還是在垂直于入射面內?
全息照相
1. 許多實驗教材中強調說,物光波和參考光波的光程差要很小甚至要接近相等,請思考若使它們的光程差比較大(如:20 cm或40 cm),是不是一定得不到全息圖,若有條件,不妨實際做一下實驗檢驗你的想法。
2. 在沒有激光進行再現的條件下,如何檢驗干版上是否記錄了信息?
太陽能電池基本特性測量
1. 設計電路,利用兩節干電池,一個電壓表,一個電阻箱來測量太陽能電池在全黑的條件下的伏安特性曲線。
2. 兩個太陽能電池串聯,測量它們的伏安特性曲線,填充因子。
3. 兩個太陽能電池并聯,測量它們的伏安特性曲線,填充因子。
液晶電光效應特性研究
1. 如何實現常黑型、常亮型液晶顯示。
2. 實驗中液晶樣品盒采用單面附著偏振片,能否完成實驗?如果能,應將附著偏振片的 一面朝向哪邊?
用牛頓環測透鏡的曲率半徑
1. 牛頓環干涉條紋形產生的條件是什么?
2. 牛頓環干涉條紋的中心在什么情況下是暗的?什么情況下是亮的?
3. 分析牛頓環相鄰暗(或亮)環之間的距離(靠近中心的與靠近邊緣的大小)。
4. 為什么說測量顯微鏡測量的是牛頓環的直經,而不是顯微鏡內被放大了的直經?若改變顯微鏡的放大倍率,是否影響測量的結果。
5. 如何用等厚干涉原理檢驗光學平面的表面質量?
馬呂斯指出:強度為Io的線偏振光,透過檢偏片后,透射光的強度為I=Io(cosa)^2。其中a為線偏振光的振動方向與檢偏器的透光軸方向之間的夾角。
望采納!
因為90°時,光強最小是零,比較容易辨別,誤差小,找得準.。
而夾角是0時,光強最大,肉眼不容易分辨出來,誤差大.。
所以由上面可知,θ為90度遞減到0度的方案誤差比較小.。
驗證馬呂斯定律的物理實驗中,為什么從偏振。
再加上一個偏振片,必須多使用一次馬呂斯定律計算,光強乘以cos夾角的平方。
比如,原本兩個正交的偏振片是不能通過自然光的,但是如果中間再以一定角度插入第三個偏振片,就有可能有光通過。
當插入的偏振片和另外兩片偏振片的偏振化方向夾角為45度時,出射光最強,為入射自然光強的1/8。如果,夾角為0或者180度,出射光強為零。
所以,如果把插入的偏振片轉動一周,出射光會有光的明亮和相消現象。光強在0到1/8之間變化。