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135照相膠片密度測定的設(shè)計

  • 資源ID:26275747       資源大?。?span id="drz8nu8" class="font-tahoma">219KB        全文頁數(shù):9頁
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135照相膠片密度測定的設(shè)計

135照相膠片密度測定的設(shè)計物理學(xué)中某種物質(zhì)單位體積的質(zhì)量叫這種物質(zhì)的密,它是物質(zhì)的重要物理參數(shù)之一,r mp =來測量密度。在生產(chǎn)和科學(xué)實驗中,經(jīng)常要測量物體的密度,以了解物體的某些特性,因此掌握測量密 度的基本方法是非常重要的。本實驗采用最簡單的計算方法實驗?zāi)康模?. 掌握電子天平和讀數(shù)顯微鏡的正確使用方法。2. 掌握用一般方法測量物體的密度。3. 復(fù)習(xí)鞏固千分尺和游標(biāo)卡尺的正確使用方法。4. 復(fù)習(xí)鞏固有效數(shù)字和間接測量量得的不確定度的估算方法。5. 學(xué)會設(shè)計實驗的基本思想和方法。實驗儀器:鋼尺:30 cm/0.05 cm ;游標(biāo)卡尺:125 mm/0.02 mm ;千分尺:25 mm/0.01 mm ;電子天平:200 g /0.1 mg ;讀數(shù)顯微鏡:50 mm/0.01 mm;135照相膠片鈉燈實驗原理:=m.(1) 物理學(xué)中某種物質(zhì)單位體積的質(zhì)量叫這種物質(zhì)的密度,即密度:."V。m為3單張膠片的質(zhì)量(g),使用電子天平來測量;V為單張膠片的體積(cm),則密度P的單位是(g; cm)。(2) 膠片的體積:V = (ab - nS)h,a為膠片的長度,使用鋼尺測量膠片長度 , 在測量時要測量膠片的上下兩邊緣,因為剪切的膠片可能是左右兩端不規(guī)則的長方形,所以采取測其上下兩邊緣的長度, 然后求兩者的平均值作為長 a。測量中間的長度時, 測量 誤差比兩邊緣大得多,所以不采用,只需測量上下兩端。在測量時,不用鋼尺的端邊作為起點,而是選取某個初度數(shù)a初作為起點測量,測量讀出末讀數(shù)為 a末,則其邊長度為ai =|a初-a末,膠片長度 a = a上邊緣+ a下邊緣;b為膠片的寬度,使用游標(biāo)卡尺來測量,取五個不同的測量點,取平均值;n為單張膠片上齒孔的數(shù)目;S為齒孔的面積;h為單張膠片的厚度, 使用千分尺測量膠片的厚度,取五個不同的測量點, 讀數(shù)必須要扣除零讀數(shù),取平均值。(3)單個齒孔的面積:二沁 ,x為齒孔的長度,y為齒孔的寬度,都使用讀數(shù)顯微鏡來測量,測量不同的5個齒孔,并取平均值,其中修正量為:2 2 2.: - -4r二r = -0.137mm。則綜上所示,膠片的密度為:mlab - n (xy二)lhi kbVa(4) 135膠片如下圖所示:齒孔:實驗內(nèi)容及步驟:(1)、長度測量:使用鋼尺測量膠片的長度,測量出上下邊緣的長度, 然后取平均值;用游標(biāo)卡尺測量膠片的寬為b,取五個不同的測量點,測量時要把膠片卷曲,否則在測量時它易變形,并 且測量誤差大,在測量時取五個不同的測量點,然后取平均值;使用千分尺膠片測量膠片的厚度h,先將千分尺調(diào)零,讀出初讀數(shù)h。并記錄,然后進(jìn)行測量,讀出末讀數(shù)h末并記錄,則每次的測量厚度:h = h末-ho,取5個不同的測量點,測量5次,并取平均值。制表記錄實驗數(shù)據(jù)。(2 )、用讀數(shù)顯微鏡測量膠片不同的五個齒孔的長與寬:1. 調(diào)節(jié)物鏡或膠片,使它們位于同一水平面上。2. 調(diào)節(jié)目鏡和十字準(zhǔn)線的間距,使十字準(zhǔn)線像最清楚。3. 轉(zhuǎn)動調(diào)焦手輪,前后移動顯微鏡筒,改變物鏡到膠片之間的距離,看清膠片。4. 轉(zhuǎn)動測微鼓輪移動顯微鏡,使十字準(zhǔn)線中豎線與膠片一端垂直,讀出主尺與測微鼓輪上的示數(shù),沿同方向旋轉(zhuǎn)測微鼓輪,使準(zhǔn)線中豎線與膠片另一端垂直,Xm記下主尺與測微鼓輪示數(shù) Xn,兩次讀數(shù)之差即為膠片的長度X=|Xm Xn ;同樣測其寬時對應(yīng)有 y、y、寬為y= y - y。記錄好實驗數(shù)據(jù)。j m ,nJr m j n5. 注意防止回程誤差:移動顯微鏡,使其從相反方向?qū)?zhǔn)同一膠片,兩次讀數(shù)似乎應(yīng)當(dāng)相同,實際上由于螺絲和螺套不可能完全密接,螺旋轉(zhuǎn)動方向改變時,他們的接觸狀態(tài)也將改變,兩次讀數(shù)將不同,由此產(chǎn)生的測量誤差稱為回程誤差。為了防止回程誤差,在測量時向同一方向轉(zhuǎn)動鼓輪使叉絲和各膠片對準(zhǔn),當(dāng)移動叉絲超過了膠片時,就要多退回一些,重新在向同一方向轉(zhuǎn)動鼓輪去對準(zhǔn)膠片。(3)、使用電子天平時先對天平進(jìn)行調(diào)水平,然后進(jìn)行校準(zhǔn):輕按CAL鍵當(dāng)顯示器出現(xiàn)CAL-時,即松手,顯示器就出現(xiàn)CAL-100其中“ 100為閃爍碼,表示校準(zhǔn)砝碼需用100g的標(biāo)準(zhǔn)砝碼。此時就把準(zhǔn)備好“100g”準(zhǔn)砝碼放上稱盤,顯示器即出現(xiàn)"-"等待狀態(tài),經(jīng)較長時間后顯示器出現(xiàn)lOO.OOOg,拿去校準(zhǔn)砝碼,顯示器應(yīng)出現(xiàn)O.OOOg,若出現(xiàn)不是為零,則再清零,再重復(fù)以上校準(zhǔn)操作。(注意:為了得到準(zhǔn)確的校準(zhǔn)結(jié)果重復(fù)以上校準(zhǔn))。再進(jìn)行測量膠片的質(zhì)量 m。(4)、數(shù)據(jù)處理:求出膠片密度的不確定度和相對不確定度,寫出實驗結(jié)果實驗數(shù)據(jù)記錄:表1膠片的長度測量位置初讀數(shù)a (mm)末讀數(shù)a末(mm)長度aj = a初_a末(mm)上邊緣20.00172.45152.45下邊緣30.00182.32152.32平均值25.00177.39152.39膠片的寬度、厚度、質(zhì)量次數(shù)寬b(mm)厚 h (mm)質(zhì)量m (mg)初讀數(shù)h(mm)末讀數(shù)h末(mm)厚度hj =h 末h(mm)134.860.1210.127234.900.1210.127334.90-0.0060.1220.128806.4434.880.1220.128534.880.1210.127平均值34.880.127次數(shù)齒孔的長和寬長 x (mm)寬 y (mm)XmXnXL Xm_Xnymynyrlyyn124.09021.2282.86231.66329.6582.005224.09321.2732.82031.69629.6922.004323.65720.8282.82928.25926.2582.001422.38219.5752.80727.43825.4292.009522.96319.1192.84426.10724.0922.015平均值2.8322.007齒孔個數(shù)n= 64 .樣品編號:32-05 -0152 mm數(shù)據(jù)處理:儀器誤差: mJnst =0.2mg ; a :ins0.5mm; b inst=0.02mmhinst = 0.004mm; x,ins 0.004mm; yins 0.004mm;其不確定度:Um=K 二儀二 0.2mg則膠片的質(zhì)量:m =806.4mg膠片的平均長度:a工其不確定度公式:uaa .5mm = 0.29mma上邊緣 a下邊緣-152.45 152.3 152.39mm22 n(152.45T52.39) + (152.32-152.39)= 0.09mm12-1 U a 二 U: S:二 0.292 0.092 = 0.30mm則膠片的長度:a= aUa = 152.39 士 0.30mm- U + U + U + U + U b 二 b_b_b_b_D s膠片的平均寬度:34.86 34.90 34.90 34.88 34.88=34.88mm其不確定度公式:Ub亠 .02= 0.01mm33=0.02nmn (bi -b)2i 12222鼻2 "I34.8634.88 V34.9034.8834.90-34.88 亠34.8L34.88 亠34.88-34.88U bU: S:二 0.012 0.02 0.02mm則膠片的寬度:b=b _Ub r34.88_0.02h h1 h2 h3 hh5膠片的平均厚度0.127 0.127 0.128 0.128 0.127二 0.127mm其不確定度公式Uh3、h 0.004 = 0.002mm1 2 2 2 2 20.1270.1270.1270.12734.90-3 4.8&叫0.1280.1270.1270.128=0.001nmU h f :u2 S2 F0.0022 0.0012 = 0.002mm則膠片的厚度:h = h二Uh =0.127 二 0.002mm-X1X2X3 X4 X5齒孔的平均長度:2.862 2.820 2.829 2.807 2.844二 2.832其不確定度公式.叭 0.002mm33Sx二 n1;(X -X)22 2 2 2 25 -1=0.020nm電2.862-2.8322.820-2.8322.822.8322.807-2.832亠2.844-2.832U x f S2 "。.。廠。.。?。2 = 0.020mm則齒孔的長度:x = X_UX = 2.832 _ 0.020mmy y/y2 yy w y -<_齒孔的平均寬度:52.005 2.004 2.001 2.009 2.015-2.007mm5其不確定度公式:、Y 0.004um2.00&2.0072 2.0042.0072 2.0012.007 2.00S2.0072 2.01&2.0072二 0 005nmU Y f;;:uY Sy = 0.0022 0.005 = 0.005mm則齒孔的寬度:y = y 二U y = 2.007 二0.005mmm胡(0.0020.22 弋_0.0090.302 弋-0.0390.022科0.2610.0202 弋0.3680.005(弋10.0790.00g=0.02mmab _ n(xy ) h膠片的密度:806.4 mg52.3934.88 -64 2.8322.007 - 0.137 :卜 0.127 mm 3= 1.280 g cm 3膠片密度的不確定度公式Up. 0.021其相對不確定度公式:U -r100%100% =7%1 1.280實驗結(jié)果:膠片的密度為=1.280 - 0.021 g tm相對不確定度u "二1.7%心得體會:直到寫完實驗報告后,我深深地松了一口氣! 本以為是一個非常容易的實驗卻花了我這 么多的時間。這個實驗看來比較簡單,因為要測的只是一些簡單的數(shù)據(jù),但是事實上并非如此。首先要寫一個令人頭痛的實驗方案,要上網(wǎng)找資料,找完資料后還要編輯、整理, 還要考慮到實際應(yīng)用的可行性。實驗方案完成后就是動手做實驗,從這次實驗中我真正地懂得了這些實驗儀器的使用。動手做實驗并不是很困難,最困難的要數(shù)是寫實驗報告。- 大堆的實驗數(shù)據(jù),一連串的公式要使用, 而且要計算的數(shù)不是一般的簡單。寫了一個晚上和一個中午終于把實驗報告寫完了!雖然這次實驗付出了我不少的精力和時間,但我覺得還是值得的,因為有付出必有收獲,通過這次實驗,我學(xué)會了專心、細(xì)心,我學(xué)會了做事 的嚴(yán)謹(jǐn)性,我真正懂得了所用儀器的使用和公式的運用,真正地學(xué)會了對有效數(shù)字的取 舍我學(xué)會了很多很多。

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