实验报告

微文呈现整理的实验报告（精选6篇），汇集精品内容供参考，请您欣赏。

实验报告 篇1

旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数实验报告

一、实验名称：旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数 二、实验目的

1、了解旋光仪的基本原理，掌握旋光仪的正确使用方法； 2、了解反应的反应物浓度与旋光度之间的关系； 3、测定蔗糖转化反应的速率常数。

三、实验原理

蔗糖在水中水解成葡萄糖的反应为：

C12H22O11+H20→ C6H12O6+C6H12O6

蔗糖 葡萄糖果糖

为使水解反应加速，反应常以H3O+为催化剂，故在酸性介质中进行水解反应中。在水大量存在的条件下，反应达终点时，虽有部分水分子参加反应，但与溶质浓度相比认为它的浓度没有改变，故此反应可视为一级反应，其动力学方程式为：

lnC=-kt+lnC0（1）

式中：C0为反应开始时蔗糖的浓度；C为t时间时的蔗糖的浓度。 当C=0.5C0时，t可用t1/2表示，即为反应的半衰期。

t1/2=ln2/k

上式说明一级反应的半衰期只决定于反应速率常数k，而与起始无关，这是一级反应的一个特点。

本实验利用该反应不同物质蔗比旋光度不同，通过跟踪体系旋光度变化来指示lnC与t的.关系。在蔗糖水解反应中设β1、β2、β3分别为蔗糖、葡萄糖和果糖的旋光度与浓度的比例常数

C12H22O11(蔗糖)+H20→ C6H12O6 (葡萄糖)+C6H12O6 (果糖)

t=0C0β1 0 0 α= C0β1

t=t Cβ1 ( C -C0)β2 ( C -C0)β3αt=Cβ1+( C -C0)β2+ ( C -C0)β3

t=∞0β2C0 β2C0 α∞=β2C0+β2C0 由以上三式得：

ln(αt-α∞)=-kt+ln(α0-α∞)

由上式可以看出，以ln(αt-α∞) 对t 作图可得一直线，由直线斜率即可求得反应速度常数k 。 四、实验数据及处理：

1. 蔗糖浓度：0.3817 mol/L HCl浓度：2mol/L 2. 完成下表：=-1.913

表1 蔗糖转化反应旋光度的测定结果

五、作lnt~ t图，求出反应速率常数k及半衰期t1/2 求算过程：

由计算机作图可得斜率=-0.02 既测得反应速率常数k=0.02

t1/2 =ln2/k=34.66min 六、讨论思考：

1．在测量蔗糖转化速率常数的，选用长的旋光管好？还是短的旋光管好？答：选用较长的旋光管好。根据公式〔α〕＝α×1000/Lc，在其它条件不变情况下，L越长，α越大，则α的相对测量误差越小。

2．如何根据蔗糖、葡萄糖和果糟的比旋光度计算α0和α∞答：α0＝〔α蔗糖〕Dt℃L[蔗糖]0/100

α∞＝〔α葡萄糖〕Dt℃L[葡萄糖]∞/100＋〔α果糖〕Dt℃L[果糖]∞/100

式中：[α蔗糖]Dt℃，[α葡萄糖]Dt℃，[α果糖]Dt℃分别表示用钠黄光作光源在t℃时蔗糖、葡萄糖和果糖的比旋光度，L(用dm表示)为

旋光管的长度，[蔗糖]0为反应液中蔗糖的初始浓度，[葡萄糖]∞和[果糖]∞表示葡萄糖和果糖在反应完成时的浓度。

设t＝20℃ L=2 dm [蔗糖]0=10g/100mL 则： α0＝66.6×2×10/100＝13.32°

α∞＝骸2×10/100×（52.2-91.9）＝－3.94°

3．在旋光度的测量中，为什么要对零点进行校正可否用蒸馏水来进行 校正在本实验中若不进行校正，对结果是否有影响

答：若需要精确测量α的绝对值，则需要对仪器零点进行校正，因为仪器本身有一系统误差；水本身没有旋光性，故可用来校正仪器零

点。本实验测定k不需要对α进行零点校正，因为αt，α∞是在同一台仪器上测量，而结果是以ln(αt－α∞)对t作图求得的。

4．记录反应开始的时间晚了一些，是否影响k值的测定为什么答：不会影响；因为蔗糖转化反应对蔗糖为一级反应，本实验是 以ln(αt－α∞)对t作图求k，不需要α0的数值。

5．如何判断某一旋光物质是左旋还是右旋

答：根据公式[α]t℃D＝α×100/Lc，在其它条件不变的情况下，α与浓度成正比。配制若干不同浓度的溶液，测定其旋光度。即可判断。

6．配制蔗糖溶液时称量不够准确或实验所用蔗糖不纯对实验有什么影响答：此反应对蔗糖为一级反应，利用实验数据求k时不需要知道蔗糖的初始浓度。所以配溶液时可用粗天平称量。若蔗糖中的不纯物对 反应本身无影影响，则对实验结果也无影响。

实验报告 篇2

实验: 练 习 使 用 显 微 镜

目的要求:

1、练习使用显微镜，学会规范的操作方法。

2、能够独立操作显微镜。

3、能够将标本移动到视野中央，并看到清晰的图象。

材料用具：

显微镜、e字玻片、动植物永久玻片、擦镜纸、纱布

方法和步骤:

一、对照图示认识显微镜，识别显微镜的结构及各部分的作用。

二、练习使用显微镜

1、取镜和安放

右手握住镜臂，左手托住镜座。 把显微镜放在实验台上，略偏左（显微镜放在距实验台边缘7厘米左右处）。安装好目镜和物镜。

2、对光

转动转换器，使低倍物镜对准通光孔(物镜的'前端与载物台要保持2厘米的距离)。 把一个较大的光圈对准通光孔。左眼注视目镜内(右眼睁开，便于画图)。转动反光镜，使光线通过通光孔反射到镜筒内。通过目镜，可以看到白亮的视野。

3、放置玻片标本

4、观察 (先低后高)

把所要观察的玻片标本放在载物台上，用压片夹压住，标本要正对通光孔的中心。 转动粗准焦螺旋，使镜筒缓缓下降，直到物镜接近玻片标本为止（眼 睛看着物镜，以免物镜碰到玻片标本）。 左眼向目镜内看，同时反方向转动粗准焦螺旋，使镜筒缓缓上升，直到看清物像为止。再略微转动细准焦螺旋，使看到的物像更加清晰。

5、收放

注意事项

1、注意安全，不要损伤显微镜、目镜和物镜。

2、材料对准通光孔，用压片夹将玻片压好。

3、下降镜筒时，不要注视目镜，一定要注视物镜，以免损坏玻片标本和物镜头。

4、取下玻片标本时要小心;

5、实验完毕，把显微镜的外表擦拭干净。转动转换器，把两个物镜偏到两旁， 1

并将镜筒缓缓下降到最低处。最后把显微镜放进镜箱里，送回原处。 思考回答：

1、在进行低倍镜观察时，使镜筒下降至接近玻片的过程中，眼睛应注视什么地方？为什么？

2、光线较暗时，应选用反光镜的平面还是凹面？

3、怎样计算出视眼中的图像的放大倍数？

4、若视眼中“e”位于左上方，怎样操作才能将其移到视眼中央？

实验报告 篇3

一、【实验目的】

1、掌握表面活性剂的原结构、性质和应用；

2、了解洗涤剂配制流程和性能表征方法；

3、学会用白度仪测定所配制洗涤剂的洗涤效果。

二、【实验背景】

洗涤剂在工业生产和人们的日常生活中应用广泛，其主要成分表面活性剂是物化课程学习中的重要概念。围绕洗涤剂的配制和表征这一课题，学生可以学以致用，同时这一知识性和生活常识性的物质。

三、【实验原理】

1、洗涤剂配方原料选择因素：

①价格因素

②从洗涤的角度看，配制的洗涤剂要具有洗涤、润湿、增溶、气泡和消泡、乳化等作用，以满足去除污垢的作用；

③为使所配制的洗涤剂发挥作用，需要添加一些具有特定性质的组分，来调节洗涤剂的酸碱度以及来自于杂质元素的影响；

④为使所配制的洗涤剂具有好的应用性能，有时需要通过在洗涤剂中加入特别组分，如使其具有漂白、消毒等作用；

⑤从环保的角度出发，还要求使所使用的药品具有较好的生物易降解性能。

2、洗涤剂具有洗涤效果的机理：

洗涤剂的主要成分是表面活性剂。表面活性剂具有两亲结构，在清除固体表面粘附污物的洗涤过程中，可通过一个物理、化学过程，明显降低体系的表面张力，并发生润湿、乳化、分散、起泡、增溶等一系列作用，最终在其他组分和外界机械搅拌因素的协同作用下，使唔够得到清除。

3、表面活性剂的分类：

根据所具有的功能基团的差异，表面活性剂可分为阴离子型表面活性剂和阳离子表面活性剂、非离子型表面活性剂、两亲表面活性剂及特种表面活性剂等。其中，阴离子表面活性剂在价格、洗涤效果、生物降解性等方面有明显优势，使用广泛，是现在使用的绝大部分洗涤剂的主要成分。

试剂：十二烷基苯磺酸钠、椰子油酸、粗盐、柠檬酸、三聚磷酸钠、氢氧化钠、脂肪酸聚氧

乙烯醚、水

仪器：SBDY型数显白度仪、量筒、烧杯、托盘天平

四、【实验步骤】

1.洗涤剂的配制

根据实验原理中多用洗洁精的配方，依次加入下列药品配制洗涤剂，顺序和用量为： 水（70g）——十二烷基苯磺酸钠（10g）——粗盐（2g）——三聚磷酸钠（4g）——脂肪酸聚氧乙烯醚（9g）——椰子油酸（3g）——柠檬酸（1g）——氢氧化钠（1g）

2.洗涤剂效果的测试（利用白度计测定所配制洗涤剂的洗涤效果）

①白度计的校正：用已知白度的白板校正仪器；

②用白度计测定布条在洗涤前的白度；

③将白布条弄脏，如在窗台上擦拭；

④用白度计测定弄脏了的布条的白度；

⑤用刚刚所配制的洗涤剂清洗弄脏了的布条，洗涤干净后吹干；

⑥用白度计测量洗涤剂洗涤后布条的白度。

五、【实验现象记录及数据记录与处理】

1、各配料加入的顺序及现象：

2、洗涤剂的性状：

经不断搅拌，本次实验所配制的洗涤剂，为乳白色粘稠液体，泡沫洁白均匀细腻，防止一段时间液体稳定不分层。双手直接接触洗涤剂一会后明显感觉手部皮肤有紧绷感。

3、白度仪测量数据记录与处理

去污效率DE=(Rw-Rs)/（R0-Rs）×100% =(56.9-40.3)/（85.2-40.3）×100%=36.97%

六、【本次实验中共选择了8种组分，其对应的作用为：】

①十二烷基苯磺酸钠：

性能：属阴离子型表面活性剂。中性，具有良好的去污、湿润、乳化、分散能力。能产生丰富的泡沫，且易于用稳泡剂使之稳定,其泡沫又便于用抑泡剂进行调节使之符合低泡配方的要求；增溶效果显著;直连结构有很好的生物降解性；与三聚磷酸钠一起使用时, 其性能更加优异。亲水基团(磺酸基)与疏水基(烷墓苯)间的联接是C一S键, 因而它的耐水解稳定性很好在热的碱或酸中很稳定。磺酸本身也可溶于水并完全电离,可在低pH 值条件下使用。

用途：烷基苯磺酸纳对颗粒污垢，蛋白污垢和油性污垢有显著的去污效果，对天然纤维上颗粒污垢的洗涤作用尤佳，去污力随洗涤温度的升高而增强，对蛋白污垢的作用高于非离子表面活性剂。广泛应用于洗衣粉、餐具洗涤剂及工业清洁剂中。

②脂肪酸聚氧乙烯醚（匀染剂AN）：

性能：属非离子表面活性剂，具有优良的去污、乳化、缓蚀、发泡性能和抗硬水性能，温和的洗涤性质不会损伤皮肤。在各种pH 下都可以使用，并表现为非离子（碱性或中性溶液中）或阳离子（在酸性溶液中）特性。将高活性产品加到规定数量的水中去，同时加以搅拌。而不要将水加到高活性原料，否则便可能导致凝胶的形成。

用途：在纺织工业中主要用作染色助剂。也常用在人造丝生产中，不但可以增强纤维丝的强度，还可保持喷丝孔的清洁，防止污垢的沉积。在石油炼制工业中使用可以抑制酸气对金属设备的腐蚀，提高设备利用率。在工业洗涤剂中可以作助剂成分。

③椰子油酸：

椰子油脂肪酸的一种重要的下游产品之一。CDEA属于非离子表面活性剂，没有浊点。性状为淡黄色至琥珀色粘稠液体，易溶于水、具有良好的发泡、稳泡、渗透去污、抗硬水等功能。在阴离子表面活性剂呈酸性时与之配伍增稠效果特别明显，能与多种表面活性剂配伍。能加强清洁效果、可用作添加剂、泡沫安定剂、助泡剂。在水中形成一种不透明的雾状溶液，在一定的搅拌下能完全透明，在一定浓度下可完全溶解于不同种类的表面活性剂中，在低碳和高碳中也可完全溶解。

④三聚磷酸钠：

性能：洗涤剂中不可缺少的优良助剂，提高洗涤剂的去污效果。三聚磷酸钠具有螯合钙、镁、铁等离子的性质，能软化水；也是洗涤剂的胶溶剂、乳化剂，对蛋白质有膨润、增溶作用，有明显的解胶效果，对脂肪物质起促进乳化作用，对尘土等固体污垢有分散作用，增强表面活性剂的表面活性，降低临界胶束浓度，起到降低表面活性剂用量和增强去污力的双重作用；能使液态、固态微粒更好的溶于液体(如水)介质中，使溶液外观完全透明，好像真溶液一样，即增溶作用。同时，三聚磷酸钠水溶液呈弱碱性(1%水溶液的PH值约为9.7)，也是良好的缓冲剂，所以，即使有酸性污垢存在，三聚磷酸钠也能使洗涤液保持一定的碱度，有利于酸性污垢的除去；它还可以吸收水分防止洗涤剂结块。

用途：主要用作合成洗涤剂的助剂，用于肥皂增效剂和防止条皂油脂析出和起霜。对润滑油和脂肪有强烈的乳化作用，可用于调节缓冲皂液的PH值。

⑤氢氧化钠：

作洗涤助剂，保持洗涤液的pH值在碱性范围，可以提高表面活性剂。对污垢特别是油性污垢的洗净能力。因为多种表面埔活性剂的去污能力都受pH值的影响，而在碱性介质中去污能力较强。另一方面天然油脂污垢噌中含有30%左右的游离脂肪酸，在洗涤剂中加入一定量碱，可以与脂肪酸反应生成肥皂，有利于把油脂乳化、分散达到去污目的。以这种目的加入的洗涤助剂有碳酸钠、三聚磷酸钠等。碳酸钠的碱性作用较强，缺点是有时它会与水中钙离子生成碳酸钙沉淀。而各种磷酸盐和硅酸盐它们耐硬水性能好在水中还能形成活性胶体因此使用效果较好

⑥柠檬酸：

调节洗涤剂PH值至6.5-7.5.作为助洗剂，能有效改善洗涤产品的性能，是一种优良的鳌合剂。工业生产中，柠檬酸和改性柠檬酸可制成一种无甲醛防皱整顿剂，用于纯棉织物的防皱整理。不仅防皱效果好，而且成本低。

⑦粗盐：

氯化钠和硫酸钠等中性电解质盐类本身并没有洗涤能力，但它们加入表面活性剂水溶液中会促进表面活性剂临界胶束浓度的降低，促进胶束形成、表面活性的提高，有使表面活性剂水溶液的表面张力降低，使表面活性剂在污垢和清洗物体表面的吸附能力增强，从而使表面活性剂的洗涤能力提高。

⑧水：作为溶剂，能使各组分混合均匀

2、本实验的去污效率DE=36.97% ，偏低。分析原因，可能有：

①洗涤剂本身去污效果不佳。投料顺序可能没有按最佳的顺序加入，导致在配制过程中某些原料相互间发生了化学反应等，从而降低了它的功效。

根据部分文献资料显示，投料的顺序应为：

先加表面活性剂，如十二烷基苯磺酸钠（加热溶解到水中，慢慢搅拌，使其完全溶解）、脂肪酸聚氧乙烯醚、椰子油酸，氢氧化钠、柠檬酸等洗涤助剂稍后加，盐最后加入，作用调节到所需粘度。调节之前应把产品冷却到室温或测粘度时的标准温度。

②白布上的污染物并为标准污染液，污染成分可能单纯为某种物质，不均匀且时间久，此外，白布本身污染度不高，所以污物不易洗去，且洗涤时间短，若增加洗涤浸泡时间效果会更好。

③实验所测原始白布白度R0并非污布沾污前的`白度，计算结果有误差。

七、【注意事项】

本实验的关键在于洗涤剂配方的选择，配方中每一种药品所起的作用是多方面的，有时会有协同效果，有时也会有不好的作用。所以配制洗涤剂时，要根据药品的性能特点，使用具有同样功能的药品进行替换，也可达同样洗涤效果。

八、【提问与思考】

1、洗涤剂中加入碱性物质有何作用，有何弊端？

答：洗涤剂中加入碱性物质，能有效去除衣物上的污渍，因为衣物上的常见污垢大多是有机污渍，显酸性，故洗衣粉洗衣液中大多加入了一定数量的碱性物质；但过量的碱性物质会对皮肤和衣物带来伤害，同时，碱性物质易与硬水形成沉淀，所以洗衣粉中过多的碱性物质便会导致洗涤时形成大量的沉淀，直接影响洗涤效果。

2、三聚磷酸钠的作用是什么？现在的替代品有哪些？

三聚磷酸钠（STPP）是最早的工业化生产并广泛使用的洗涤助剂，它与十二烷基苯磺酸钠等表面活性剂配合使用时可以产生理想的协同作用，能赋予洗涤剂极佳的去污能力及洗涤效果，而且其价格低廉，因此一度被视为洗涤剂的“黄金搭档”。但含磷洗涤废水等生活污水排放对某些特定水体的富营养化贡献较大由此掀起了代磷洗涤助剂研发与应用的高潮。

目前，代磷助剂的技术发展方向主要是离子交换剂，主要有一下几大类：

① 4A沸石

是人工合成的铝硅酸盐白色晶体，最早替代三聚磷酸钠并工业化生产应用的无磷洗涤助剂，也是目前在世界各国得到广泛应用的代磷助剂。目前，4A沸石因其生产成本低、原料来源丰富、工艺成熟、无污染等优点已成为代磷洗涤助剂的首选。但同时，4A沸石生产中还应该加大资源综合利用率，在合成4A沸石的同时联产其他化工原料，进一步提升综合效益。

② 层状结晶二硅酸钠

是在高温处理下由非晶态无定型二硅酸钠经加工处理转化为硅氧四面体有序排列的晶态硅酸盐，它伴生的有δ、β、α及γ四种晶型。其中，δ晶型的助洗效果最好，而且热稳定性强、容易生成。由于它具有层状结构，粉末手感细滑，加入到洗衣粉中对织物无损害。晶层中的钠离子还能与水中的钙、镁离子进行交换，将其牢牢吸附到晶层中，其软化水的能力强于4A沸石。同时，δ晶型还具有乳化分散能力好、碱性大、缓冲能力强、抗沉积、使用安全等特点，因此作为洗涤助剂极具商业价值，也是继4A沸石后最具发展潜力的代磷助剂。

③聚丙烯酸钠

是一种线状、可溶性的高分子化合物。其分子链上聚集了高密度的羧酸根，对Ca2+、Mg2+的螯合能力很强，对固体污垢有吸附作用，并可抑制污垢在织物上的沉积。聚丙烯酸钠还具有很好的钙皂分散力、冷水速溶、热稳定性良好等特性，其生产原料来源广泛且安全无毒，综合性能要显著优于其他无磷洗涤助剂。但分子主链上的C-C结构决定了聚丙烯酸钠的生物降解性较差，高浓度使用时其去污能力会降低且易导致絮凝。所以。目前聚丙烯酸钠的研究热点主要集中在改善聚丙烯酸钠的生物降解性，通常经过化学改性的办法在聚丙烯酸钠中引入酯基或醚基等基团来实现这一目标。目前，多局限于特殊要求的洗涤剂应用中，作为普通洗涤剂的助剂代价大、经济效益低。

④淀粉

是聚合的多糖类物质，受到其自身化学结构的局限，目前难以工业化应用。但是，淀粉经过适当化学处理，引入某些化学基团使分子结构及理化性质发生变化，生成改性淀粉。

实验报告 篇4

实验一 传感器实验

班号学号： 姓名同组同学

1、电阻应变片传感器

一、实验目的

(1) 了解金属箔式应变片的应变效应，单臂电桥工作原理和性能。

(2) 了解半桥的工作原理，比较半桥与单臂电桥的不同性能、了解其特点 (3) 了解全桥测量电路的原理及优点。 (4) 了解应变直流全桥的应用及电路的标定 二、实验数据

三、实验结果与分析 1、性能曲线

A、单臂电桥性能实验

由实验数据记录可以计算出的系统的灵敏度S=ΔU/ΔW=0.21(mV/g)，所以运用直线拟合可以得到特性曲线如下图所示。

B、半桥性能实验

由实验记录的数据我们可以得到半桥系统的灵敏度为S=ΔU/ΔW=0.41(mV/g)，所以我们可以运用直线拟合实验数据得到性能曲线如下图所示。

C、全桥性能实验

由实验记录的数据我们可以得到全桥系统的灵敏度为S=ΔU/ΔW=0.78(mV/g)，所以我们可以运用直线拟合实验数据得到性能曲线如下图所示。

D、电子称实验

由实验记录的数据我们可以得到全桥系统的灵敏度为S=ΔU/ΔW=-1(mV/g)，所以我们可以运用直线拟合实验数据得到性能曲线如下图所示。

2、分析

a、从理论上分析产生非线性误差的原因

由实验原理我们可以知道，运用应变片来测量，主要是通过外界条件的变化来引起应变片上的应变，从而可以引起电阻的变化，而电阻的变化则可以通过电压来测得。而实际中，电阻的变化与应变片的应变的变化不是成正比的，而是存在着“压阻效应”，从而在实验的测量中必然会引起非线性误差。

b、分析为什么半桥的输出灵敏度比单臂时高了一倍，而且非线性误差也得到改善。 首先我们由原理分析可以知道，单臂电桥的'灵敏度为 e0=(ΔR/4R0)*ex，而半桥的灵敏度为e0=(ΔR/2R0)*ex，所以可以知道半桥的灵敏度是单臂时的两倍，而由实验数据中我们也可以看出，而由于半桥选用的是同侧的电阻，为相邻两桥臂，所以可以知道e0=(ΔR1/R0-Δ

R2/R0)*ex/4，而ΔR1、ΔR2的符号是相反的，同时由于是同时作用，减号也可以将温度等其他因素引起的电阻变化的误差减去而使得非线性误差得到改善。

c、比较单臂、半桥、全桥输出时的灵敏度和非线性度，并从理论上加以分析比较，得出结论。

由实验数据我们可以大致的看出，灵敏度大致上为S全=2S半=4S单，而非线性度可以比较为单臂>半桥>全桥，有理论上分析，我们也可以得到相同的结果。主要是因为有电桥电路的原理分析可知：e0=（ΔR1/R-ΔR2/R+ΔR3/R-ΔR4/R）*eX/4，所以我们可以得到全桥的灵敏度等于半桥的两倍，单臂的四倍，而非线性度我们也可以得到单臂最差，因为其他因素影响大，而半桥、全桥由于有和差存在，将其他因素的影响可以略去。所以非线性度相对来说较好。

d、分析什么因素会导致电子称的非线性误差增大，怎么消除，若要增加输出灵敏度，应采取哪些措施。

主要是在于传感器的精度以及测量时的误差会导致电子称的非线性误差增大，我们可以通过增加传感器的精度，同时减少传感器的非线性误差，通过全桥连接来减小，同时注意零点的设置，来消除非线性误差。若要增加输出灵敏度，可通过选取适当的电桥电路来改变，比如原来是半桥的改为全桥则可以增加输出灵敏度。 四、思考题

1，半桥测量时，两片不同受力状态的电阻应变片接入电桥时，应放在：（2）邻边。2，桥路（差动电桥）测量时存在非线性误差，是因为：（2）应变片的应变效应是非线性的。

3，全桥测量中，当两组对边（R1、R3为对边）值R相同时，即R1=R3，R2=R4，而R1≠R2 时，是否可以组成全桥：（1）可以

4，某工程技术人员在进行材料测试时在棒材上贴了两组应变片，如何利用这四片电阻应变片组成电桥，是否需要外加电阻。

不需要，只需如图中右图即可。

2、差动变压器

一、实验目的

(1) 了解差动变压器的工作原理和特性。 (2) 了解三段式差动变压器的结构。

(3) 了解差动变压零点残余电压组成及其补偿方法。 (4) 了解激励频率对差动变压器输出的影响。 二、实验数据

A、差动变压器的性能测试

三、实验结果与分析1、特性曲线

A、差动变压器的性能测定

由实验数据我们就可以得到微头右移与左移的特性曲线。

实验报告 篇5

摘要:

电子自旋共振(Electron Spin Resonance),缩写为ESR,又称顺磁共振(Paramagnetic Resonance)。它是指处于恒定磁场中的电子自旋磁矩在射频电磁场作用下发生的一种磁能级间的共振跃迁现象。这种共振跃迁现象只能发生在原子的固有磁矩不为零的顺磁材料中，称为电子顺磁共振。1944年由前苏联的柴伏依斯基首先发现。它与核磁共振(NMR)现象十分相似,所以1945年Purcell、Paund、Bloch和Hanson等人提出的NMR实验技术后来也被用来观测ESR现象。目前它在化学、物理、生物和医学等各方面都获得了极其广泛的应用。用电子自旋共振方法研究未成对的电子,可以获得其它方法不能得到或不能准确得到的数据。如电子所在的位置,游离基所占的百分数等等。

1939年美国物理学家拉比用他创立的分子束共振法实现了核磁共振。1945年至1946年珀赛尔小组和布洛赫小组分别在石蜡小组分别在石蜡和水中观测到稳态核磁共振信号，从而在宏观的凝聚物质中取得成功。此后，核磁共振技术迅速发展，还渗透到生物、医学、计量等学科领域以及众多生产技术部门，成为分析测试中不可缺少的实验手段。

关键词：电子自旋共振 共振跃迁 铁磁共振 g因子

引言：

顺磁共振（EPR）又称为电子自旋共振（ESR），这是因为物质的顺磁性主要来自电子的自旋。电子自旋共振即为处于恒定磁场中的电子自旋在射频场或微波场作用下的磁能级间的共振跃迁现象。研究了解电子自旋共振现象，测量有机自由基DPPH的g因子值，了解和掌握微波器件在电子自由共振中的应用，从矩形谐振长度的变化，进一步理解谐振腔的驻波。

铁磁共振和顺磁共振、核磁共振一样是研究物质宏观性能和微观结构的有效手段本实验采用扫场法进行微波铁磁材料的共振实验。即保持微波频率不变，连续改变外磁场，当外磁场与微波频率之间符合一定的关系时，可发生射频磁场的能量被吸收的铁磁共振现象。微波铁磁共振在磁学和固体物理学中占有重要地位。它是微波铁氧体物理学的基础。微波铁氧体在雷达技术和微波通信方面有重要的应用。

顺磁共振

1、实验原理：

一、 电子的自旋轨道磁矩与自旋磁矩

原子中的电子由于轨道运动，具有轨道磁矩，其数值为：

e

2me?l??Pl 负号表示方向同Pl相反

在量子力学中Pl?

l?e?B 其中?B?e?2me称为玻尔磁子。

电子除了轨道运动外还具有自旋运动，因此还具有自旋磁矩，

其数值表示为：?s??emePs?由于原子核的磁矩可以忽略不计，原子中电子的轨道磁矩和自旋磁矩合成原子的总磁矩：?j??ge2mePj 其中g是朗德因子，g?1?j(j?1)?l(l?1)?s(s?1)2j(j?1)

在外磁场中原子磁矩要受到力的作用，其效果是磁矩绕磁场的方向作旋进，也就是Pj绕着磁场方向作旋进，引入回磁比???ge

2me，总磁矩可表示成?j??Pj。同时原子角动

量Pj和原子总磁矩?j取向是量子化的。Pj在外磁场方向上的投影为：

Pj?m? m?j,j?1,j?2,??j

其中m称为磁量子数，相应磁矩在外磁场方向

?j??m???mg?B m?j,j?1,j?2,??j

二、电子顺磁共振

原子磁矩与外磁场B相互作用可表示为：E???j?B??mg?BB???m?B

不同的磁量子数m所对应的状态表示不同的磁能级，相邻磁能级间的能量差为?E???B，它是由原子受磁场作用而旋进产生的附加能量。

如果在原子所在的稳定磁场区又叠加一个与之垂直的交变磁场，且角频率?满足条件 ???g?BB即????E???B，刚好满足原子在稳定外磁场中的邻近二能级差时，二邻

近能级之间就有共振跃迁，我们称之为电子顺磁共振。

当原子结合成分子或固体时，由于电子轨道运动的角动量常是猝灭的，即Pj近似为零，

所以分子和固体中的磁矩主要是电子自旋磁矩的贡献。根据泡利原理，一个电子轨道最多只能容纳两个自旋相反的电子，若电子轨道都被电子成对地填满了，它们的自旋磁矩相互抵消，便没有固有磁矩。通常所见的化合物大多数属于这种情况，因而电子顺磁共振只能研究具有未成对电子的特殊化合物。

三、弛豫时间

实验样品是含有大量具有不成对电子自旋所组成的系统，虽然各个粒子都具有磁矩，但是在热运动的扰动下，取向是混乱的，对外的合磁矩为零。当自旋系统处在恒定的外磁场H0中时，系统内各质点的磁矩便以不同的角度取向磁场H0的方向，并绕着外场方向进动，从而

形成一个与外磁场方向一致的宏观磁矩M。当热平衡时，分布在各能级上的粒子数服从波耳兹曼定律，即：

N2

N1?exp(?E2?E1kT)?exp(??EkT)

式中k是波耳兹曼常数，k=1.3803×10-16（尔格/度），T是绝对温度。计算表明，低能级上的粒子数略比高能级上的粒子数多几个。这说明要现实出宏观的共振吸收现象所必要的条件，既由低能态向高能级跃迁的粒子数比由高能级向低能级跃迁的粒子数要多是满足的。正是这一微弱的上下能级粒子数之差提供了我们观测电子顺磁共振现象的可能性。

2、实验装置

微波顺磁共振实验系统由三厘米固态信号发生器，隔离器，可变衰减器，波长计，魔T，匹配负载，单螺调配器，晶体检波器，矩形样品谐振腔，耦合片，磁共振实验仪，电磁铁等组成，为使联结方便，增加了H面弯波导，波导支架等元件

三厘米固态信号发生器：是一种使用体效应管做振荡源的信号发生器，为顺磁共振实验系统提供微波振荡信号。

隔离器：位于磁场中的'某些铁氧体材料对于来自不同方向的电磁波有着不同的吸收，经过适当调节，可使其哦对微波具有单方向传播的特性。隔离器常用于振荡器与负载之间，起隔离和单向传输作用。

可变衰减器：把一片能吸收微波能量的吸收片垂直与矩形波导的宽边，纵向插入波导管即成，用以部分衰减传输功率，沿着宽边移动吸收可改变衰减量的大小。衰减器起调节系统中微波功率以及去耦合的作用。

波长表：电磁波通过耦合孔从波导进入频率计的空腔中，当频率计的腔体失谐时，腔里的电磁场极为微弱，此时，它基本上不影响波导中波的传输。当电磁波的频率满足空腔的谐振条件时，发生谐振，反映到波导中的阻抗发生剧烈变化，相应地，通过波导中的电磁波信号强度将减弱，输出幅度将出现明显的跌落，从刻度套筒可读出输入微波谐振时的刻度，通过查表可得知输入微波谐振频率。

匹配负载：波导中装有很好地吸收微波能量的电阻片或吸收材料，它几乎能全部吸收入射功率。

微波源：微波源可采用反射式速调管微波源或固态微波源。本实验采用3cm固态微波源，它具有寿命长、输出频率较稳定等优点，用其作微波源时，ESR的实验装置比采用速调管简单。因此固态微波源目前使用比较广泛。通过调节固态微波源谐振腔中心位置的调谐螺钉，可使谐振腔固有频率发生变化。调节二极管的工作电流或谐振腔前法兰盘中心处的调配螺钉可改变微波输出功率。

魔 T：魔 T是一个具有与低频电桥相类似特征的微波元器件，如图（2）所示。它有四个臂，相当于一个E～T和一个H～T组成，故又称双T，是一种互易无损耗四端口网络，具有“双臂隔离，旁臂平分”的特性。利用四端口S矩阵可证明，只要1、4臂同时调到匹配，则2、3臂也自动获得匹配；反之亦然。E臂和H臂之间固有隔离，反向臂2、3之间彼此隔离，即从任一臂输入信号都不能从相对臂输出，只能从旁臂输出。信号从H臂输入，同相等分给2、3

臂；E臂输入则反相等分给2、3臂。由于互易性原理，若信号从

反向臂2，3同相输入，则E臂得到它们的差信号，H臂得到它们

的和信号；反之，若2、3臂反相输入，则E臂得到和信号，H臂

得到差信号。

当输出的微波信号经隔离器、衰减器进入魔 T的H臂，同相

等分给2、3臂，而不能进入E臂。3臂接单螺调配器和终端负载；

2臂接可调的反射式矩形样品谐振腔，样品DPPH在腔内的位置可

调整。E臂接隔离器和晶体检波器；2、3臂的反射信号只能等分给E、H臂，当3臂匹配时，E臂上微波功率仅取自于2臂的反射。 右图 魔T示意图

样品腔：样品腔结构，是一个反射式终端活塞可调的矩型谐振腔。谐振腔的末端是可移动的活塞，调节活塞位置，使腔长度等于半个波导波长的整数倍（l?p?g/2）时，谐振腔

谐振。当谐振腔谐振时，电磁场沿谐振腔长l方向出现P个长度为?g/2的驻立半波，即TE10P模式。腔内闭合磁力线平行于波导宽壁，且同一驻立半波磁力线的方向相同、相邻驻立半波磁力线的方向相反。在相邻两驻立半波空间交界处，微波磁场强度最大，微波电场最弱。满足样品磁共振吸收强，非共振的介质损耗小的要求，所以，是放置样品最理想的位置。 在实验中应使外加恒定磁场B垂直于波导宽边，以满足ESR共振条件的要求。样品腔的宽边正中开有一条窄槽，通过机械传动装置可使样品处于谐振腔中的任何位置并可以从窄边上的刻度直接读数，调节腔长或移动样品的位置，可测出波导波长?。

3、实验步骤：

1、连接系统,将可变衰减器顺时针旋至最大, 开启系统中各仪器的电源,预热20分钟。

2、将磁共振实验仪器的旋钮和按钮作如下设置: “磁场”逆时针调到最低,“扫场” 逆时针调到最低，按下“调平衡/Y轴”按钮（注：必须按下），“扫场/检波”按钮弹起，处于检波状态。（注：切勿同时按下）。

3、将样品位置刻度尺置于90mm处,样品置于磁场正中央。

4、将单螺调配器的探针逆时针旋至“0"刻度。

5、信号源工作于等幅工作状态,调节可变衰减器使调谐电表有指示，然后调节“检波灵敏度”旋钮, 使磁共振实验仪的调谐电表指示占满度的2/3以上。

6、用波长表测定微波信号的频率,方法是：旋转波长表的测微头，找到电表跌破点，查波长表——刻度表即可确定振荡频率，使振荡频率在9370MHz左右，如相差较大,应调节信号源的振荡频率,使其接近9370MHz的振荡频率。测定完频率后,将波长表旋开谐振点。

7、为使样品谐振腔对微波信号谐振，调节样品谐振腔的可调终端活塞，使调谐电表指示最小，此时，样品谐振腔中的驻波分布如图7-4-5所示。

图7-4-5 样品谐振腔中的驻波分布示意图

实验报告 篇6

《金工实习（一）》实验报告

学习中心： 江苏徐州丰县奥鹏

层 次： 高中起点专科

专 业： 机械制造与自动化

年 级： 年春/秋 季

学 号：

学生姓名： 胡贺

1.请简述根据所起的作用不同，切削运动可分为哪两种运动。

答：切削运动可分为主运动和进给运动。

主运动是提供切削可能性的运动。在切削过程中，运动速度最高消耗机床动力最大。

进给运动是提供继续切削可能性的运动。

2.请简述卧式铣床的`组成及其作用。

答：组成：床身、主轴、纵向工作台、转台、横向工作台、升降台、横梁和底座等组成。

作用：

床身是铣床的基础零件，用于支撑和连接铣床各部件。

床身的内部装有传动机构。

底座用于支撑床身，并与地基连接。

3.请简述牛头刨床的组成及作用。

答：组成：床身、滑枕、刀架、横梁、、工作台、底座。

作用：

床身用于支撑和连接刨床各部件、其顶部水平导轨供滑枕作往复运动用。

滑枕带动刨刀作往复直线运到。

刀架滑枕前端安装刨刀的部分。

横梁可沿床身前侧垂直导轨上下移动。

工作台用于安装夹具和工作。

4.刨床主运动是什么？

答：刨床主运动是滑枕带动刨刀的反复运动为主运动。

5.平面磨床的组成及其作用有哪些？

答：组成：平面磨庆由床身、工作台、立柱、磨头、电气操作板组成。

作用：磨头：砂轮装在磨头上，砂轮可高速旋转，磨头可沿庆身后部横向导轨作横向及前后移动或进给。磨头还可沿立柱上的垂直导轨作垂向及上下移动或进给。 工作台安装在床身水平纵向导轨上由液压传动实现工作台的纵向及左右往复移动。工作台移动的速度可根据磨削加工的需要进行无级调速工作台装有电磁吸盘。用以装夹钢、铸造铁等磁性工件。

6.外圆磨床的组成及其作用有哪些？

答：组成：万能外圆磨床由床身、工作台、工件头架、尾座、砂轮架、电器操作板等组成。

作用：

砂轮架：砂轮装在砂轮架上。砂轮由单独电机驱动高速旋转。砂轮架可沿床身后部横向导轨作横向及前后移动或进给。

工作台：工作台有上下两层。下层带动整个工作台沿床身水平纵向导轨作纵向及左右移动。上层可相对下层工作台翻转一定 角度用以磨削锥面。

工件头架：安装在上工作台上根据工件的结构不同工件头架上可以安装卡盘，也可以安装前顶尖。

7.请简述Z412型台式钻床的工作特点。

答：

8.麻花钻的结构包括哪些？

答：

9.扩孔钻的特点有哪些？

答：

10.攻螺纹要点包括哪些？

答：

11. 学习心得

为区分实验报告是否独立完成，请写些自己对该实验课程的想法或者学习心得。（本段在完成自己内容后删除。）