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大学实验室通常包括物理实验室、化学实验室 、生物实验室、计算机实验室、电子实验室 、机械实验室等。这些实验室为学生提供了实践操作的机会,帮助他们更好地理解和应用所学知识。
物理实验室
在物理实验室中 ,学生可以进行力学、电磁学、光学、热学等方面的实验 。例如,通过测量物体的质量和体积来计算其密度,或者使用电路板来研究电阻 、电容和电感之间的关系。
化学实验室
化学实验室则提供了各种化学试剂和仪器,让学生可以进行定性分析、定量分析、合成反应等实验。在这里 ,学生可以学习如何正确使用滴定管 、分液漏斗、加热套等设备,以及如何进行安全操作。
生物实验室
生物实验室是进行生物学实验的场所,包括细胞生物学、遗传学 、生态学等领域的实验 。学生可以在显微镜下观察细胞结构 ,进行DNA提取和PCR扩增等实验。
计算机实验室
计算机实验室配备了高性能的计算机和网络设备,供学生进行编程、数据分析、图形设计等任务。一些计算机实验室还提供虚拟现实(VR)和增强现实(AR)技术,让学生可以体验沉浸式的学习环境 。
电子实验室
电子实验室是进行电子技术实验的地方 ,包括电路设计 、模拟电路、数字电路等方面的实验。学生可以学习如何使用示波器、信号发生器 、万用表等仪器,以及如何进行电路焊接和调试。
机械实验室
机械实验室提供了各种机械设备和工具,供学生进行机械设计、制造和测试等实验 。在这里 ,学生可以学习如何使用车床、铣床、钻床等设备,以及如何进行零件加工和装配。
除了上述常见的实验室类型外,还有一些专业领域的实验室 ,如材料科学实验室 、环境科学实验室、食品科学实验室等。这些实验室为学生提供了更广泛的学习和实践机会,帮助他们更好地掌握专业知识和技能 。
大学实验室是学生进行实践操作和科学研究的重要场所。通过参与实验室活动,学生可以提高自己的动手能力、创新能力和解决问题的能力,为未来的职业发展打下坚实的基础。
大学物理实验,二踪示波器设计性实验报告的小论文
北航 、清华、西安理工 ,大连理工、上海交大等院校有扫描隧道显微镜 。
扫描隧道显微镜亦称为“扫描穿隧式显微镜 ” 、“隧道扫描显微镜”,是一种利用量子理论中的隧道效应探测物质表面结构的仪器。它于1981年由格尔德·宾宁(G.Binnig)及海因里希·罗雷尔(H.Rohrer)在IBM位于瑞士苏黎世的苏黎世实验室发明,两位发明者因此与恩斯特·鲁斯卡分享了1986年诺贝尔物理学奖。
扫描隧道显微镜的工作原理简单得出乎意料。就如同一根唱针扫过一张唱片 ,一根探针慢慢地通过要被分析的材料(针尖极为尖锐,仅仅由一个原子组成) 。一个小小的电荷被放置在探针上,一股电流从探针流出 ,通过整个材料,到底层表面。当探针通过单个的原子,流过探针的电流量便有所不同 ,这些变化被记录下来。电流在流过一个原子的时候有涨有落,如此便极其细致地探出它的轮廓 。在许多的流通后,通过绘出电流量的波动 ,人们可以得到组成一个网格结构的单个原子的美丽。
实验目的与要求:
(1) 了解示波器的工作原理
(2) 学习使用示波器观察各种信号波形
(3) 用示波器测量信号的电压、频率和相位差
主要仪器设备:
YB4320G 双踪示波器, EE1641B型函数信号发生YB4320G 双踪示波器, EE1641B型函数信号发生器
器
实验原理和内容:
1. 示波器基本结构
示波器主要由示波管、放大和衰减系统 、触发扫描系统和电源四部分组成, 其中示波管是核心部分。
示波管的基本结构如下图所示 , 主要由电子枪、偏转系统和荧光屏三个部分组成, 由外部玻璃外壳密封在真空环境中 。
电子枪的作用是释放并加速电子束。 其中第一阳极称为聚焦阳极, 第二阳极称为加速阳极。 通过调节两者的共同作用 , 可以使电子束打到荧光屏上产生明亮清晰的圆点 。
偏转系统由X、Y两对偏转板组成, 通过在板上加电压来使电子束偏转, 从而对应地改变屏上亮点的位置。
荧光屏上涂有荧光粉 , 电子打上去时能够发光形成光斑。 不同荧光粉的发光颜色与余辉时间都不同 。
放大和衰减系统用于对不同大小的输入信号进行适当的缩放, 使其幅度适合于观测。
扫描系统的作用是产生锯齿波扫描电压(如左上图所示), 使电子束在其作用下匀速地在荧光屏周期性地自左向右运动 , 这一过程称为扫描。 扫描开始的时间由触发系统控制。
2. 示波器的显示波形的原理
如果只在竖直偏转板加上交变电压而X偏转板上五点也是, 电子束在竖直方向上来回运动而形成一条亮线, 如左图所示:
如果在Y偏转板和X偏转板上同时分别加载正弦电压和锯齿波电压 , 电子受水平竖直两个方向的合理作用下, 进行正弦震荡和水平扫描的合成运动, 在两电压周期相等时, 荧光屏上能够显示出完整周期的正弦电压波形 , 显像原理如右图所示:
3. 扫描同步
为了完整地显示外界输入信号的周期波形, 需要调节扫描周期使其与外界信号周期相同或成合适的关系 。 当某些因素改变致使周期发生变化时,使用扫描同步功能 , 能够使扫描起点自动跟踪外界信号变化, 从而稳定地显示波形。
步骤与操作方法:
1. 示波器测量信号的电压和频率
对于一个稳定显示的正弦电压波形, 电压和频率可以由以下方法读出
,
其中a为垂直偏转因数(电压偏转因数)(从示波器面板的衰减器开关上可以直接读出)单位为V/div或mV/div; h为输入信号的峰-峰高度, 单位div; b为扫描时间系数, 从主扫描时间系数选择开关上可以直接读出 , 单位s/div 、ms/div或μs/div; l为输入信号的单个周期宽度, 单位div。
(1) 打开电源开关并切换到DC档, 拨动垂直工作方式开关 ,选择未知信号所在的通道 。
(2) 通过调节“扫描时间系数选择开关”和“垂直偏转系数开关 ”, 以及它们对应的微调开关, 使未知信号图形的高度和波形个数便与测量。 同时在开关上读出计算所需的a、b值。
(3) 调节“垂直位移”与“水平位移”旋钮,利用荧光屏上的刻度读取l、h值 , 并记录 。
2. 用示波器直接观察半波和全波整流波形
(1) 将实验室提供的未知信号分别接到整流电路的AB端, CD端送入示波器的CH1或CH2端。
通过调节“扫描时间系数选择开关”和“垂直偏转系数开关 ”是信号显示在屏内, 分别观察整流后的波形 , 并
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