大学物理演示实验报告
1、锥体上滚
实验目的:
1.通过观察与思考双锥体沿斜面轨道上滚的现象,使学生加深了解在重力场中物体总是以降低重心,趋于稳定的运动规律。
2.说明物体具有从势能高的位置向势能低的位置运动的趋势,同时说明物体势能和动能的相互转换。
实验仪器:锥体上滚演示仪
实验原理:能量最低原理指出:物体或系统的能量总是自然趋向最低状态。本实验中在低端的两根导轨间距小,锥体停在此处重心被抬高了;相反,在高端两根导轨较为分开,锥体在此处下陷,重心实际上降低了。实验现象仍然符合能量最低原理。
实验步骤:
1.将双锥体置于导轨的高端,双锥体并不下滚;
2.将双锥体置于导轨的低端,松手后双锥体向高端滚去;
3.重复第2步操作,仔细观察双锥体上滚的情况。
2、声波可见
实验目的:借助视觉暂留演示声波。
实验仪器:声波可见演示仪。
实验原理:不同长度,不同张力的弦振动后形成的驻波基频、协频各不相同,即合成波形各不相同。本装置产生的是横波,可借助滚轮中黑白相间的条纹和人眼的视觉暂留作用将其显示出来。
实验步骤:
1、将整个装置竖直放稳,用手转动滚轮。
2、依次拨动四根琴弦,可观察到不同长度,不同张力的弦线上出现不同基频与协频的驻波。
3、重复转动滚轮,拨动琴弦,观察弦上的波形。
注意事项:
1、滚轮转速不必太高。
2、拨动琴弦切勿用力过猛。
3、弹性碰撞演示仪
实验目的:
本实验用于演示正碰撞和动量守恒定律,形象地显现弹性碰撞的情形。
实验原理
根据动量守恒定律可知,如果正碰撞的两球,撞前速度分别为V10和V20,碰撞后的速度分别为V1和V2,质量分别为m1和m2.则由碰撞定律可知:若e=1时,则分离速度等于接近速度解式(1)和式(2)可得:若m1=m2=m;e=1则v1=0,v2=v10,即球1正碰球2时,球1静止,球2继续以V10的速度正碰球3,等等以此类推,实现动量的传递。
实验器材
1、实验装置如实验原理图示:
1一底座 2—支架 3—钢球 4—拉线 5—调节螺丝
2、技术指标
钢球质量:m=7×0.2kg 直径:l=7×35mm 拉线长度:L=55Omm
实验操作与现象
l、将仪器置于水平桌面放好,调节螺丝,使七个钢球的球心在同一水平线上。
2、将一端的钢球拉起后,松手,则钢球正碰下一个钢球,末端的钢球弹起,继而,又碰下一个钢球,另一端的钢球弹起,循环不已,中间的五个钢球静止不动。但在一般情况下,两球碰撞时,总要损失一部分能量,故两端的钢球摆动的幅度将逐渐减弱。
注意事项
操作前一定将七个钢球的球心调至同一水平线上,否则现象不明显。
在理想情况下,物体碰撞后,形变能够恢复,不发热、发声,没有动能损失,这种碰撞称为弹性碰撞(elastic collision),又称完全弹性碰撞。真正的弹性碰撞只在分子、原子以及更小的微粒之间才会出现。生活中,硬质木球或钢球发生碰撞时,动能的损失很小,可以忽略不计,通常也将它们的碰撞看成弹性碰撞。 碰撞时动量守恒。当两物体质量相同时,互换速度。
4、大型闪电盘(辉光盘)演示实验
实验目的:
观察平板晶体中的高压辉光放电现象。
实验仪器:大型闪电盘演示仪
实验原理:
闪电盘是在两层玻璃盘中密封了涂有荧光材料的玻璃珠,玻璃珠 充有稀薄的惰性气体(如氩气等)。控制器中有一块振荡电路板,通过电源变换器,将12V低压直流电转变为高压高频电压加在电极上。
通电后,振荡电路产生高频电压电场,由于稀薄气体受到高频电场的电离作用二产生紫外辐射,玻璃珠上的荧光材料受到紫外辐射激发二发出可见光,其颜色由玻璃珠上涂敷的荧光材料决定。由于电极上电压很高,故所发生的光是一些辐射状的辉光,绚丽多彩,光芒四射,在黑暗中非常好看。
实验步骤:
1. 将闪电盘后控制器上的电位器调节到最小;
2. 插上220V电源,打开开关;
3. 调高电位器,观察闪电盘上图像变化,当电压超过一定域值后,盘上出现闪光;
4. 用手触摸玻璃表面,观察闪光随手指移动变化;
5. 缓慢调低电位器到闪光恰好消失,对闪电盘拍手或说话,观察辉光岁声音的变化。
注意事项:
1. 闪电盘为玻璃质地,注意轻拿轻放;
2. 移动闪电盘时请勿在控制器上用力,避免控制器与盘面连接断裂;
闪电盘不可悬空吊挂。
第二篇:3D物理演示实验报告
大学物理演示实验报告
学生:xx 学号:xx专业班级:xx
实验名称 : 3D现象
演示内容: 演示3D现象原理及应用
仪器装置 : 放映机,偏振镜,偏光眼镜等
关键词: 1.3D 2.立体电影 3.偏光原理 4. 圆偏振 5. 开关眼镜技术 实验原理:
3D电影就是利用双眼立体视觉原理,使两眼各看到一幅图像.在每架放映机前装一块偏振镜,其作用相当于起偏器,从两架放映机发出的带有影像的两束光,通过偏振镜后,就成了偏振光.左右两架放映机前的偏振镜的偏振化方向互相垂直,因此产生的两束偏振光的偏振方向也互相垂直。这两束偏振光投射到银幕上再反射到观众,偏振方向不改变.观众戴的眼镜是一副偏光眼镜,相当于检偏器,偏光眼镜的两只镜片的偏振化方向也是互相垂直的,而且左眼镜片的偏振化方向跟左边放映机前偏振镜的一致,右眼镜片的偏振化方向跟右边放映机前偏振镜的一致.这样,左眼只能看到左机映出的画面,右眼只能看到右机映出的画面,两眼看到的画面略有差别,因而产生立体感.我们在演示实验课上看的3D现象,它的主要技术在眼镜上。它的眼镜片是可以分别控制开闭的两扇小窗户。实验墙上有一组与放映机同步的红外发射器, 眼镜上安装有红外接收装置。在同一台放映机上交替播放左右眼画面时, 通过液晶眼镜的同步开闭功能, 在放映左画面时, 左眼镜打开, 右眼镜关闭, 观众左眼看到左画面, 右眼什么都看不到。同样翻转过来时, 右眼看右画面, 左眼看不到画面, 就这样让左右眼分别看到左右各自的画面, 从而产生立体效果。 圆偏振技术是在线偏振的基础上建立的, 它在观看效果上比线偏振有了质的飞跃。在使用线偏振眼镜看立体电影时, 应始终保持眼镜处于水平状态,使水平偏振镜片看到水平偏振方向的图像, 而垂直偏振镜片看到垂直偏振方向的图像。如果眼镜略有偏转, 垂直偏振镜片就会看见一部分水平方向的图像, 水平偏振镜片也会看见一部分垂直方向的图像,左、右眼就会看到明显的重影。而圆偏振光偏振方向是有规律地旋转着的, 它可分为左旋偏振光和右旋偏振光, 相互间的干扰非常小。现在看偏振形式的3D 电影时, 观众佩戴的偏振眼镜片一个是左旋偏振片, 另一个是右旋偏振片, 也就是说观众的左右眼分别看到的是左旋偏振光和右旋偏振光带来的不同画面, 通过人的视觉系统产生立体感。 滤光技术是通过数字方式把图像还原以红、绿、蓝三种颜色为基色的彩色图像。安装在放映机内的、快速转动的滤光轮, 将红绿蓝各自分为高、低波长两部分, 各包含左、右眼图像内容。通过分色滤光眼镜, 让观众感受到左右眼各自的彩色画面, 产生立体效果。由于滤光技术要对图像光谱进行分割,对色彩还原产生一定的影响,采用这种方式时,要在服务器上增加色彩管理软件, 对图像数据进行校正处理,才能产生好的立体效果。 实验拓展:
3D 电影即是立体电影。D 是英文Dimension 的字头, 3D 是指三维空间。普通的电影画面只有上下和左右两个维度, 我们称其为2D电影。3D 电影除了上下和左右两个维度之外, 又增加了一个新的维度- 前后。这样, 就可以使观众欣赏到一种逼真的、具有空间感的视觉效果。 普通电影是用一架摄影机拍摄,一架放映机放映的,银幕上的画面是一幅平面图像.立体电影是用两架摄影机并排在一起,同时拍下同一景物的两幅图象,由于两架摄影机对景物的角度不同,所以拍下的两幅图像略有差别,就如同两眼看到的同一物体略有差别一样.放映时,用两架放映机把两架摄影机拍下的两组影片同步放映,使略有差别的两幅图像重叠在银幕上.这时如果用眼睛直接观看,看到的画面是模糊不清的,要看到立体电影,需要运用光的偏振知识,使两眼各看到一幅图像.在每架放映机前装一块偏振镜,其作用相当于起偏器,从两架放映机发出的带有影像的两束光,通过偏振镜后,就成了偏振光.左右
两架放映的偏振镜的偏振化方向互相垂直,因此产生的两束偏振光的偏振方向也互相垂直。这两束偏振光投射到银幕上再反射到观众,偏振方向不改变.观众戴的眼镜是一副偏光眼镜,相当于检偏器,偏光眼镜的两只镜片的偏振化方向也是互相垂直的,而且左眼镜片的偏振化方向跟左边放映机前偏振镜的一致,右眼镜片的偏振化方向跟右边放映机前偏振镜的一致.这样,左眼只能看到左机映出的画面,右眼只能看到右机映出的画面,两眼看到的画面略有差别,因而产生立体感。 但是,这只是传统胶片电影的基本原理,随着计算机技术的发展,现在大部分电影已经脱离了传统的胶片载体, 走向了全数字时代。3D 立体电影也实现了技术上的突破,实现了数字化。数字3D 的实现方法有很多种, 主要有开关眼镜技术、圆偏振技术和滤光技术。
应用: 现在很多电影院中都在运用这种技术,放映各种各样的3D电影。此外,这种原理还被应用与相机的镜头,可以去掉一些反射光的干扰;用来测量不透明介质的折射率;还运用于汽车的前窗玻璃和大灯,可以用来防止交通事故。
结论: 在已有的偏光原理的基础上,随着影视数字技术的成熟, 加入计算机技术后,3D 立体电影将会变的更加逼真,给我们带来更加完美的视觉效果。