Formato de informe de laboratorio de referencia
Formato de informe de experimento de referencia
En esta etapa, los estudiantes plantean hipótesis a través de la deducción, la inducción y el razonamiento basados en el conocimiento y la experiencia existentes, muchos de los cuales son conjeturas por naturaleza. En este momento, los maestros deben guiar a los estudiantes para que hagan suposiciones activamente y no deben reprimir el pensamiento de los estudiantes, sin importar si tienen razón o no, no deben estar ocupados haciendo evaluaciones. El siguiente es el formato de informe experimental de las referencias que recopilé cuidadosamente. Espero que le resulte útil.
Referencias Formato del informe del experimento 1
1. Propósito experimental
1. Propósito experimental de la interferencia
1) Ajuste del ensamblaje Interferómetro Michael Xian , observe los registros de franjas de interferencia no localizadas de igual espesor e igual inclinación producidos por una fuente de luz puntual.
2) Observe el cambio del contraste de la franja de interferencia con la diferencia de trayectoria óptica. Comprenda el significado de la longitud de interferencia de la fuente de luz y verifique la estabilidad de la mesa antivibración.
3) Comparar la diferencia entre franjas de interferencia producidas por ondas planas y ondas esféricas.
2. Propósito del experimento de difracción
1) Verificar varias reglas de los patrones de difracción de Fraunhofer.
2) Dominar el método de medición de la intensidad luminosa mediante componentes fotoeléctricos.
3) Utilice Matlab para simular el fenómeno de difracción de Fraunhofer.
2. Instrumentos experimentales
1. Instrumentos experimentales de interferencia
Láser He-Ne, espejo reflectante, atenuador, cuña espectroscópica, expansor de haz, lente objetivo de microscopio, apertura, CCD, computadora equipada con el software correspondiente, pizarra.
2. Equipo experimental de difracción
Láser He-Ne, espejo, lente lenticular, rendija, orificio circular, rejilla unidimensional, atenuador, CCD, ordenador.
3. Principios básicos
1. Franjas de interferencia no local del interferómetro de Michelson
Este instrumento utiliza el método de división de amplitud para generar interferencia de doble haz. Lograr interferencias de luz. El haz emitido por el láser pasa a través del sistema expansor del haz colimador para formar un haz paralelo de ancho apropiado. Este haz de luz paralelo se divide en dos haces después de entrar en el prisma dicroico. Un haz es reflejado por el prisma dicroico y llega al espejo emisor. Después de la reflexión, pasa a través del prisma dicroico para formar un haz saliente, que es el primer haz que pasa a través del prisma dicroico y llega al espejo reflectante. reflexión, llega nuevamente al prisma dicroico. Se forma un haz reflejado, que es el segundo haz de luz. Coloque un CCD en el área de superposición de los dos haces frente al prisma dicroico.
El principio de interferencia, como se muestra en la figura, donde S es una fuente puntual monocromática y M1 y M2 son reflectores planos colocados perpendicularmente entre sí. BS es un divisor de haz que se coloca en la intersección de las líneas normales de M1 y M2 y forma un ángulo de 45° con M1 y M2 respectivamente. La fuente de luz eléctrica S emite una onda esférica y se divide en dos haces de luz a través de la capa de recubrimiento de BS. Los dos haces de luz son reflejados respectivamente por M1 y M2 y luego regresan a BS. Los dos haces de luz transmitidos y reflejados en BS forman un campo de interferencia no localizado en el espacio del lado derecho de BS. La pantalla se coloca en el campo de interferencia perpendicular a la dirección del haz y se pueden ver franjas de interferencia en la pantalla. Cuando M2' y M1 son paralelos (y M2 y M1 son perpendiculares entre sí), se producen franjas de interferencia circulares. Cuando hay un cierto ángulo de inclinación pequeño entre M2' y M1, las franjas de interferencia en la pantalla ya no son circulares cerradas. Se curva, pero se convierte en una línea curva o casi una línea recta (en realidad, parte de una hipérbola o elipse).
La intensidad de la luz en el centro de la franja central depende de la distancia relativa d entre M1M2, es decir:
2dIPABcos
Cuando d=k, ( k es un número entero), aparece un punto brillante en el centro; cuando d=(k 1/2), aparece un punto oscuro en el centro; El espesor y la densidad de las franjas circulares están relacionados con d. Cuando d disminuye, las franjas circulares aparecen escasas y gruesas; cuando d aumenta, las franjas se vuelven delgadas y densas.
2. El interferómetro Sagret utiliza el método de división de amplitud para generar dos haces de luz para lograr interferencia
Está compuesto por un prisma de división de haz y tres espejos de reflexión total, con cuatro lados El camino óptico central forma un paralelogramo.
El haz emitido por el láser pasa a través del sistema de expansión del haz colimado para formar un haz paralelo de ancho apropiado. Este haz de luz paralela ingresa al prisma dicroico y se divide en dos haces. Un haz es reflejado por el prisma dicroico y llega al espejo. Se refleja tres veces por tres espejos para formar la luz emergente que pasa a través del dicroico. prisma y también sufre tres reflejos Reflejado por el espejo y disparado. Los caminos de estos dos rayos de luz son opuestos, pero salen casi en la misma dirección. Coloque una pantalla P en el área de superposición de las dos vigas frente al divisor de vigas. Si los dos haces de luz son estrictamente paralelos, no aparecerán franjas de interferencia en la pantalla; si los dos haces de luz tienen un ángulo de intersección en la dirección horizontal, entonces aparecerán franjas de interferencia en la dirección vertical de la pantalla, y mucho más. Cuanto mayor sea el ángulo de intersección entre los dos haces de luz, más densas serán las franjas de interferencia.
3. El interferómetro Mach-Zehnder es un instrumento que utiliza el método de división de amplitud para generar haces dobles para lograr interferencia.
Está compuesto por dos prismas de división de haz y dos espejos de reflexión total. Cuatro Las dos superficies reflectantes son casi paralelas entre sí y la trayectoria óptica central forma un paralelogramo. El haz emitido por el láser pasa a través del sistema de expansión del haz colimado para formar un haz paralelo de ancho apropiado. Este haz de luz paralelo se divide en dos haces después de entrar en el prisma dicroico. Un haz es reflejado por el prisma dicroico y luego llega al reflector. Después de reflejarse nuevamente y pasar por un prisma dicroico, se divide en dos haces de luz que pasa por el prisma dicroico y es reflejado dos veces por el reflector y; el divisor de haz antes de ser emitido. Coloque la pantalla P en el área de superposición de los dos haces frente al último prisma dicroico. Si los dos haces de luz son estrictamente paralelos, no aparecerán franjas de interferencia en la pantalla, si los dos haces de luz tienen un ángulo de intersección en la dirección horizontal, aparecerán franjas de interferencia en la dirección vertical de la pantalla y cuanto mayor sea el ángulo de intersección; entre los dos haces de luz, más densas serán las franjas de interferencia.
4. Principio de difracción de Fraunhofer
La difracción de Fraunhofer aleja infinitamente la fuente de luz de la pantalla de difracción, es decir, utiliza ondas planas para iluminar la pantalla de difracción,
y Un dispositivo que recibe en el infinito. De hecho, es imposible colocar la fuente de luz y la pantalla receptora infinitamente lejos de la pantalla de difracción. Además, de acuerdo con las condiciones de aproximación de Fresnel y las condiciones de aproximación de Fraunhofer, siempre que la pantalla de observación esté lo suficientemente lejos de acuerdo con las condiciones de aproximación, se trata de difracción de Fraunhofer.
(1) Difracción de rendija simple de Fraunhofer
Las características del patrón de difracción de rendija simple de Fraunhofer son: la dirección de la franja del punto de difracción es paralela a la dirección de la rendija, y difracción en todos los niveles. Los puntos se distribuyen a lo largo de la dirección vertical de la rendija. Hay una franja brillante particularmente brillante en el centro, y hay algunas franjas brillantes menos intensas dispuestas a ambos lados. La mayor parte de la energía luminosa cae sobre la franja central. Hay una franja oscura entre franjas brillantes adyacentes. Si el intervalo entre franjas oscuras adyacentes se utiliza como el ancho de la franja brillante, entonces las franjas brillantes en ambos lados tienen el mismo ancho. Y la franja brillante central es dos veces más ancha que las otras franjas brillantes. El ancho de la franja brillante central es proporcional a la longitud de onda e inversamente proporcional al ancho de la rendija. Cuando el ancho de la rendija aumenta, el rango de distribución de difracción se reduce.
Utilice un láser con un ángulo de dispersión muy pequeño para generar un rayo láser, páselo a través de una rendija muy delgada (de 0,1 a 0,3 mm de ancho) y coloque una pantalla de observación a más de 1,5 metros detrás de la rendija. Se ven franjas de difracción, que son franjas de difracción de Fraunhofer.
Según cálculos teóricos, el patrón de distribución de intensidad de la luz paralela que incide perpendicularmente en un plano de una sola rendija después de la difracción por una sola rendija es:
II0sin22, Bx, Bd D
p>En la fórmula, d es el ancho de la rendija y es la longitud de onda, D es la distancia desde la posición de la rendija única hasta la posición de la fuente de luz y x es la distancia desde la posición central de la franja hasta el punto de medición. .
(2) Difracción de apertura redonda de Fraunhofer
El rayo láser paralelo incide verticalmente sobre el diafragma de apertura redonda y la lente hace converger el haz difractado en su plano angular. una pantalla receptora en este plano focal mostrará franjas de difracción. El centro del patrón de difracción de Fraunhofer de la pantalla perforada redonda es un punto redondo brillante, llamado disco de Airy. Concentra más del 84% de la energía luminosa y está rodeado por algunos anillos concéntricos que alternan su brillo. Es el mismo que el disco Airy. La relación puntual es relativamente mucho menor.
El centro del disco de Airy es el punto geométrico de la imagen óptica. El grado de dispersión de la distribución angular del haz difractado se puede medir por el tamaño del disco de Airy, es decir, el radio angular de. el primer anillo oscuro, = 1,22/D, donde D es el diámetro del agujero circular, en el patrón de difracción, los bordes del punto brillante y el anillo no son claros y cambian lentamente. La distribución de la intensidad de la luz es muy similar al patrón de difracción de rendija única.
Puede verse como un patrón de difracción de una sola rendija que gira alrededor del eje de la luz incidente. Sin embargo, la linealidad del patrón de difracción es bastante diferente de la de un patrón de difracción de rendija única con un ancho igual al diámetro de la abertura circular.
Función de distribución de intensidad de luz por difracción:
2J1xII0x2
4. Contenido y pasos experimentales
1. Ajuste el interferómetro de Michelson
p>(1) Ajuste el rayo láser para que quede paralelo a la mesa, páselo a través del filtro estenopeico y la lente biconvexa para que la luz emitida sea paralela a la luz, ajuste el ángulo de elevación del reflector y el divisor de haz para hacer que el superficie del espejo perpendicular al haz.
(2) Observe las franjas de interferencia no local y configure la ruta óptica de acuerdo con el diagrama de ruta óptica. Primero, M1M2 y BS son básicamente equidistantes. Ajuste el ángulo de M1M2 para ver las franjas. Al mismo tiempo, ajuste M1 (o M2), observe los cambios en las rayas, aumente la distancia, ajuste a las rayas circulares y observe los cambios en el grosor y la cercanía de las rayas.
(3) Observe el cambio del contraste de las franjas con la diferencia de trayectoria óptica. Mueva M1 (o M2) para cambiar la trayectoria óptica de un haz de luz, observe el cambio en el contraste marginal y estime la longitud de coherencia.
2. Ajuste el interferómetro Sagnat
En la trayectoria óptica del interferómetro Michelson, agregue directamente un espejo de reflexión total, ajuste los ángulos de los tres espejos, de modo que los dos haces La luz finalmente se superpone en el panel CCD.
Cuatro pasos básicos:
(1) Ajustar la altura y el nivel del haz
(2) Ajustar la luz paralela
<; p> (3) Configure la trayectoria de la luz y mida la trayectoria de la luz.(4) Ajuste la superposición de los dos puntos de luz.
Contenido:
(1) Registrar los datos experimentales y mostrar diagramas.
(2) Tomar fotografías del banco experimental, o saltar al suelo junto al banco, para observar los cambios y recuperación de las franjas de interferencia. Observe la estabilidad del banco experimental.
(3) Mueve cualquier reflector para cambiar la dirección del haz hasta que desaparezcan las franjas de interferencia y observa su sensibilidad.
3. Ajuste el interferómetro Mach-Zehnder
En la trayectoria óptica del interferómetro Sagnat, reemplace el espejo de reflexión total agregado con un prisma divisor de haz y ajuste los dos ángulos del El reflector hace que los dos haces de luz finalmente se superpongan en el panel CCD.
Contenido:
Registrar los datos experimentales y mostrar gráficos.
4. Ajuste el dispositivo de difracción Fraunhofer
(1) Ajuste el dispositivo de difracción de orificio redondo Fraunhofer
Configure la trayectoria óptica como se muestra en la siguiente figura.
En el experimento, ajusta el tamaño de apertura del agujero circular y observa los cambios en las franjas de difracción.
(2) Ajuste del dispositivo de difracción de rendija única Fraunhofer
El ajuste del dispositivo de difracción de rendija única Fraunhofer es eliminar el expansor de haz de la difracción de orificio redondo mencionada anteriormente. dispositivo, y al mismo tiempo reemplazar el orificio redondo con una sola rendija completa el ajuste del dispositivo de difracción de rendija única Fraunhofer.
En el experimento, cambie el ancho de la rendija, observe los cambios en las rayas y registre datos relevantes y fenómenos de las rayas. Referencias Formato del informe del experimento, parte 2
1. Redacción de un informe de experimento completo
Un informe de experimento completo generalmente incluye los siguientes elementos:
Nombre del experimento:
p>
Propósito experimental:
Equipo experimental:
Principio experimental:
Pasos experimentales:
Registro de datos experimentales ( Tabla ) y procesamiento:
Conclusión experimental (derivación de resultados):
Discusión o análisis experimental, etc.
2. Cómo escribir un informe de experimento.
1. Nombre del experimento: De eso se trata este experimento.
2. Propósito del experimento: Generalmente, está escrito sobre qué método dominar; qué entender; qué saber; etc.
3. Equipo experimental: Es todo el equipo (instrumentos) necesario para realizar este experimento.
4. Principio experimental: En qué se basa este experimento suele estar escrito en un libro, así que puedes simplemente copiarlo.
5. Pasos experimentales: es el proceso de realizar el experimento. Cuando comienzas la operación,
(1) Qué hacer
(2). ) Qué hacer;
(3) Qué hacer;...
6. Registro (formulario) y procesamiento de datos experimentales: basado en los datos involucrados en el experimento y el datos obtenidos del experimento, diseñe el formulario y complete los datos relevantes en la posición correspondiente de la tabla; el procesamiento de datos es lo que debe calcularse de acuerdo con los requisitos, complete la posición correspondiente de la tabla.
7. Conclusión experimental (derivación de resultados): Es el resultado a obtener al realizar este experimento.
8. Análisis y discusión: Escriba si sus resultados experimentales son adecuados para el valor real. Si hay un error, se debe analizar la causa del error, así como algunas precauciones para algunos de los pasos más críticos del experimento.
Para estudiantes de secundaria o de primaria, el informe experimental escrito también puede ser más sencillo, y en ocasiones no es necesario analizar y discutir, ni escribir principios experimentales, etc.
3. Generalmente hay siete vínculos en la redacción de investigaciones y experimentos.
1. Hacer preguntas: descubrir y hacer preguntas en la vida.
2． Conjeturas y suposiciones: cuando descubres un problema, debes aclararlo antes de resolverlo, siempre tienes conjeturas y suposiciones básicas.
3. Haga planes y diseñe experimentos: una vez que tenga una conjetura, tenga el propósito del experimento y luego diseñe el plan experimental de acuerdo con el propósito del experimento, formule el plan experimental, incluidas las formas y métodos para obtener evidencia, y determine el alcance de la recopilación de pruebas. Incluyendo la base teórica del experimento (principio experimental), equipo experimental, procedimientos experimentales, etc.
4． Realizar experimentos y recopilar evidencia: el paso anterior es utilizar el cerebro y las actividades de pensamiento, y este paso es un proceso experimental que utiliza tanto las manos como el cerebro.
5. Análisis y demostración: a través de los experimentos anteriores, recopilamos algunos datos, observamos algunos fenómenos, los analizamos, establecemos la relación entre hechos e hipótesis, y sacamos conclusiones mediante inducción, generalización y otros métodos.
6. Evaluación: Se trata de una revisión de todo el proceso. Conecta los datos experimentales y otras pruebas con el conocimiento científico existente. Es necesario mejorar cualquier deficiencia y se necesita una mayor exploración experimental.
7. Comunicación y cooperación: incluye comunicación y discusión entre compañeros e informes experimentales escritos presentados al profesor para su corrección. Referencias Formato del informe del experimento 3
1. Propósito del experimento
Familiarizado con el funcionamiento del uso de PHOTOSHOP en el procesamiento de gráficos,
2. Contenido del experimento
Fusione los dos archivos de material en un archivo de imagen según la muestra.
Guardar el archivo como .psd (sin fusionar capas)
Muestra:
Material:
3. Entorno experimental
Sistema y software de aplicación experimental: WINDOWNS XP y PHOTOSHOP
Entorno de hardware:
Pasos experimentales
1. Inicie PHOTOSHOP desde el escritorio.
2. Aplique el comando "Abrir" del menú "Archivo" en la barra de menú para abrir los dos archivos gráficos "City Wind.JPG" y "Yuntian.jpg"
3. Aplique "Imagen" -> "Girar lienzo" -> "Voltear lienzo horizontal" para convertir el archivo "Yuntian.jpg".
4. Utilice la herramienta de cuadro para seleccionar la imagen del medio y use CTRL j para crear una nueva capa.
5. " para seleccionar aproximadamente el archivo "ciudad" "Paisaje.jpg" y utilice las teclas MAYÚS y ALT para completar selecciones detalladas.
6. Utilice el comando "Selección inversa" en el menú "Seleccionar" para seleccionar la imagen del edificio y arrástrela a la imagen del cielo.
7. Utilice CTRL T para transformar libremente la imagen para que se ajuste al tamaño de la imagen del cielo.
8. Guarde el nombre del archivo como xin.psd
5. Resultados experimentales
En el experimento, la inversión de la imagen y la inversión de capas en PHOTOSHOP se centraron en El establecimiento, la deducción de imágenes en imágenes y la libre transformación de imágenes han logrado básicamente los objetivos experimentales.
6. Resumen
Durante el experimento, al principio no sabía cómo eliminar el fondo de la imagen. Después de pedir consejo y explorar, finalmente dominé su método de aplicación. . Personalmente, siento que mi primer contacto con PHOTOSHOP fue muy gratificante. ;