小孔成像兴趣实验 光学小实验
材料：一个圆柱形纸筒、一张半透明纸、一个蜡烛。
1.将圆柱形纸筒去盖。
2.蒙上一张半透明纸。
3.在底部挖一个小孔。
4.将蜡烛点燃，放在有小孔的一端。
5.你会发现在另一端的半透明纸
6.将蜡烛稍稍靠近纸筒
上成了烛焰的倒立像。
7.你又会发现，烛焰变大了，但
变得不清晰了。
此次试验得出的结论：
1.小孔成像成的是烛焰的倒立像。
2.在光屏到小孔的距离不变的情况下，蜡烛到小孔的距离越近，
像越大，越不清晰；反之，蜡烛到小孔的距离越远，像越小。
核磁共振实验报告
核磁共振实验报告 一、实验目的： 1．掌握核磁共振的原理与基本结构； 2．学会核磁共振仪器的操作方法与谱图分析； 3．了解核磁共振在实验中的具体应用； 二、实验原理 核磁共振的研究对象为具有磁矩的原子核。原子核是带正电荷的粒子，其自旋运动将产生磁矩，但并非所有同位素的原子核都有自旋运动，只有存在自选运动的原子核才具有磁矩。原子核的自选运动与自旋量子数I有关。I=0的原子核没有自旋运动。I≠0的原子核有自旋运动。 原子核可按I的数值分为以下三类： 1)中子数、质子数均为偶数，则I=0，如12C、16O、32S等。 2)中子数、质子数其一为偶数，另一为基数，则I为半整数，如： I=1/2；1H、13C、15N、19F、31P等； I=3/2；7Li、9Be、23Na、33S等； I=5/2；17O、25Mg、27Al等； I=7/2，9/2等。 3)中子数、质子数均为奇数，则I为整数，如2H、6Li、14N等。 以自旋量子数I=1/2的原子核（氢核）为例，原子核可当作电荷均匀分布的球体，绕自旋轴转动时，产生磁场，类似一个小磁铁。当置于外加磁场H0中时，相对于外磁场，可以有（2I+1）种取向： 氢核（I=1/2），两种取向（两个能级）： a.与外磁场平行，能量低，磁量子数ｍ＝＋1/2; b.与外磁场相反，能量高，磁量子数ｍ＝－1/2;
正向排列的核能量较低，逆向排列的核能量较高。两种进动取向不同的氢核之间的能级差：△E= μH0（μ磁矩，H0外磁场强度）。一个核要从低能态跃迁到高能态，必须吸收△E的能量。让处于外磁场中的自旋核接受一定频率的电磁波辐射，当辐射的能量恰好等于自旋核两种不同取向的能量差时，处于低能态的自旋核吸收电磁辐射能跃迁到高能态。这种现象称为核磁共振，简称NMR。三、实验仪器 400MHz超导傅里叶变换核磁共振波谱仪 （仪器型号：AVANCE III 400） 四、仪器构造、组成 1)操作控制台：计算机主机、显示器、键盘和BSMS键盘。 计算机主机运行Topspin程序，负责所有的数据分析和存储。BSMS键盘可以让用户控制锁场和匀场系统及一些基本操作。 2)机柜：AQS（采样控制系统）、BSMS（灵巧磁体系统），VTU（控温单元）、 各种功放。 AQS各个单元分别负责发射激发样品的射频脉冲，并接收，放大，数字化样品放射出的NMR信号。AQS完全控制谱仪的操作，这样可以保证操作不间断从而保证采样的真实完整。BSMS：这个系统可以通过BSMS键盘或者软件进行控制，负责操作锁场和匀场系统以及样品的升降、旋转。3)磁体系统：自动进样器、匀场系统、前置放大器(HPPR)、探头。 本仪器所配置的自动进样器可放置60个样品。磁体产生NMR跃迁所需的
最新核磁共振实验报告
一、实验目的与实验仪器 1.实验目的 （1）了解核磁共振的基本原理； （2）学习利用核磁共振校准磁场和测量因子g 的方法： （3）掌握利用扫场法创造核磁共振条件的方法，学会利用示波器观察共振吸收信号； （4）测量19F 的g N 因子。 2.实验仪器 NM-Ⅱ型核磁共振实验装置，水 样品和聚四氟乙烯样品。 探测装置的工作原理:图一中绕 在样品上的线圈是边限震荡器电路 的一部分，在非磁共振状态下它处在 边限震荡状态（即似振非振的状态）， 并把电磁能加在样品上,方向与外磁 场垂直。当磁共振发生时，样品中的 粒子吸收了震荡电路提供的能量使振荡电路的Q 值发生变化，振荡电路产生显著的振荡，在示波器上产生共振信号。 二、实验原理 （要求与提示：限400字以内，实验原理图须用手绘后贴图的方式） 原子核自旋角动量不能连续变化，只能取分立值即： P = 其中I 称为自旋量子数，I=0，1/2，1，3/2，2，5/2，…本实验涉及的质子和氟核 F 19 的自旋量子数I 都等于1/2。类似地原子核的自旋角动量在空间某一方向，例如z 方向的分量不能连续变化，只能取分立的数值 自旋角动量不为零的原子核具有与之相联系的核自旋磁矩， 其大小为： P 2M e g =μ 核磁共振 实验报告
其中e 为质子的电荷，M 为质子的质量，g 是一个由原子核结构决定的因子，对不同种类的原子核g 的数值不同，g 成为原子核的g 因子。由于核自旋角动量在任意给定的z 方向的投影只可能取（2I+1）个分立的数值，因此核磁矩在z 方向上的投影也只能取（2I+1）个分立的数值： 2M e g p 2M e g m z z ==μ 原子核的磁矩的单位为： 2M e N =μ 当不存在外磁场时，原子核的能量不会因处于不同的自旋状态而不同。通常把B 的方向规定为z 方向，由于外磁场B 与磁矩的相互作用能为： B B P B B E z z m γγμμ-=-=-=?-= 核磁矩在加入外场B 后，具有了一个正比于外场的频率。量子数m 取值不同，则核磁矩的能量也就不同。原来简并的同一能级分裂为(2I+1)个子能级。不同子能级的能量虽然不同，但相邻能级之间的能量间隔 却是一样的，即： B E γ=? 而且，对于质子而言，I=1/2，因此，m 只能取m=1／2和m= -1/2两个数值。简并能级在磁场中分开。其中的低能级状态,对应E 1=-mB ，与场方向一致的自旋，而高的状态对应于E 2=mB ，与场方向相反的自旋。当核自旋能级在外磁场B 作用下产生分裂以后，原子核在不同能级上的分布服从玻尔兹曼分布。 若在与B 垂直的方向上再施加一个高频电磁场（射频场），且射频场的频率满足一定条件时,会引起原子核在上下能级之间跃迁。这种现象称为共振跃迁（简称共振）。 发生共振时射频场需要满足的条件称为共振条件： B π γν2= 如果用圆频率ω=2πν 表示，共振条件可写成：B γω=
2019年快和孩子一起玩8个有趣的光学小实验
快和孩子一起玩8个有趣的光学小实验 1、太阳的一天 在家里客厅等比较宽敞的地方，拉上窗帘，营造一个比较昏暗的环境。让孩子站在中间，家长打开手电筒，模仿太阳一天的活动过程，也就是从东边开始，逐渐升高，并向西移动，再慢慢降低，直到贴近地板。期间，让孩子观察太阳在不同位置和高度时，自己影子的方向和长短。通过这个小实验，可以让孩子体会和学习到光的直线传播规律。 ? 2、人造彩虹 彩虹是比较难得的天气景观，每一个小朋友都喜欢看。其实，我们只要利用一个简单的道具，就能在阳光下制造出一道人造彩虹，给孩子一个惊喜。具体做法是：（1）用家里给花草浇水的喷雾器，把喷雾器里注满水，和孩子一起来到阳光下。对着阳光喷出水雾，一道微型彩虹桥就出现啦。（2）也可以用针在一个塑料矿泉水瓶上扎很多小洞，用来代替喷雾器。彩虹的形成原理是自然光在水雾的折射下出现分解，形成了七色。 3、阳光点火 我们都知道用放大镜可以在阳光下取火，方法就是把放大镜放在阳光和要点燃的物体中间，使得透过放大镜的亮点刚好落在物体，如火柴上。放大镜就是凸透镜，而凸透镜有聚光的作用，这就是放大镜点火的原理。如果家里没有放大镜，也可以灌水的透明气球来代替，甚至普通塑料袋也有一定的功效。 4、简易照相机 光学照相机利用的是小孔成像原理。我们只要准备一块硬纸板、一根蜡烛和一张白纸，就可以给孩子模拟照相机的工作过程。首先，在硬纸板上钻一个小孔，竖立放置在点燃的蜡烛和白纸中间（如图）。拉上窗帘，使屋内尽量显得昏暗。慢慢移动白纸，直到白纸上出现一个清晰的蜡烛倒影。这个倒影，就相当于用照相机拍出来的照片。小孩子可能还难以理解蜡烛的像为什么是倒的，可以试着解释。 5、小小哈哈镜 只有当镜面是平面时，镜子里照出来的人像才是写实的。如果镜面内凹或者外凸，都可能造成人像的扭曲，这就是哈哈镜的原理。在哈哈镜前面照人像，会出现让人忍俊不止的场面，小朋友也一定会喜欢。如果你家里的厨房有不锈钢的大勺子，就随时可以和孩子一起玩哈哈镜。勺子的一面是内凹的，另一面则是外凸的，刚好可以把两种哈哈镜展示给孩子。 6、变色陀螺 找一张废旧光盘、一根比较粗的笔或者胶管，然后把它插进光盘的圆孔里。在光盘朝上的一面贴上一些不同的颜色。这样，就制作成了一个简单的陀螺。扭动陀螺，让孩子观察光盘表面颜色的变化。随着光盘的快速旋转，光盘表面呈现出模糊的彩色。 7、手影游戏
核磁共振实验报告
应物0903班 核磁共 振实验报告 王文广U8 苏海瑞 U8
核磁共振实验报告 一、实验目的 1．了解核样共振的基本原理 2．学习利用核磁共振测量磁场强度和原子核的g 因子的方法 二、实验内容 1．在加不同大小扫场情况下仔细观察水样品的核磁共振现象，记录每种情况下的共振峰形和对应的频率 2．仔细观察和判断扫场变化对共振峰形的影响，从中确定真正能应永久磁铁磁场0B 的共振频率，并以此频率和质子的公认旋磁比值 ()267.52MHz /T γ=计算样品所在位置的磁场0B 3．根据记录的数据计算扫场的幅度 4．研究射频磁场的强弱对共振信号强度的影响 5．观察聚四氟乙烯样品的核磁共振现象，并计算氟核的g 因子 三、实验原理 1．核磁共振现象与共振条件 原子的总磁矩j μ和总角动量j P 存在如下关系 22B j j j j e e B e g P g P P m h e e m πμμγμγ=-==为朗德因子，、是电子电荷和质量，称为玻尔磁子，为原子的旋磁比
对于自旋不为零的原子核，核磁矩j μ和自旋角动量j P 也存在如下关系 22N I N I N I I p e g P g P P m h πμμγ=-== 按照量子理论，存在核自旋和核磁矩的量子力学体系，在外磁场 0B 中能级将发生赛曼分裂，相邻能级间具有能量差E ?，当有外界条 件提供与E ?相同的磁能时，将引起相邻赛曼能级之间的磁偶极跃迁，比如赛曼能级的能量差为02B h E γπ ?= 的氢核发射能量为h ν的光子，当0= 2B h h γνπ 时，氢核将吸收这个光子由低塞曼能级跃迁到高塞曼能级，这种共振吸收跃迁现象称为“核磁共振” 由上可知，核磁共振发生和条件是电磁波的圆频率为 00B ωγ= 2．用扫场法产生核磁共振 在实验中要使0= 2B h h γνπ 得到满足不是容易的，因为磁场不是容易控制，因此我们在一个永磁铁0B 上叠加一个低频交谈磁场 sin m B B t ω=，使氢质子能级能量差 ()0sin 2m h B B t γωπ +有一个变化的区域，调节射频场的频率ν，使射频场的能量h ν能进入这个区域，这样在某一瞬间等式 ()0sin 2m h B B t γωπ +总能成立。如图，
小孔成像实验课教学设计
《小孔成像实验课》教学设计 一、教材分析 本节内容是《光的直线传播》中一个重要实验。它可以说明光在同均匀介质中是沿直线传播的。通过对书本上简单小孔成像的介绍，学生动手，动脑，利用日常生活物品，或常规实验仪器，小组协作设计出简单实验仪器，并对小孔所成像的特点进行分析，总结，探究出其中规律。 二、学情分析 光的直线传播知识可以帮助我们解决日常生活中许多的问题，学生通过学习也已经了解不少，但是小孔成像还是第一次听说，平时生活中也没有多少关注，因此只有通过实验来解决这一难题。我们可以利用易拉罐，一次性纸杯，塑料薄膜，橡皮劲这些生活中常见的物品做实验，拉近实验与生活的距离。教学过程中要让学生积极主动参与其中，让学生主动去研究成像的大小与哪些因素有关。 三、教学目标 知识与技能 1、学生自己动手，利用生活中的物品，自制小孔成像演示器 2.、知道小孔成像所成的像的形状与孔的形状无关 3.、知道像的大小和哪些因素有关 过程与方法 1.通过光线的概念培养学生抽象思维能力，利用物理模型研究问题的能力 2.通过解释光直线传播的现象，培养学生利用物理知识解决实际问题的能力 情感态度与价值观 1.通过对小孔成像成因的教学，进行反对迷信、崇尚科学的思想教育． 2.通过对我国古代对小孔成像研究所取得的成就，进行爱国主义教育,对学生进行严谨的科学态度教育 四、教学重难点 教学重点: 利用光的直线传播规律理解小孔成像 教学难点：小孔成像所成的像的大小与哪些因素有关 五、教学器材 光具座，蜡烛、光屏、障碍物 六、板书设计 小孔成像实验 一、自制小孔成像演示器 二、小孔成像所成的像的形状与小孔形状的关系 三、小孔成像所成的像的大小与哪些因素有关
基础性实验：趣味光学实验汇总
光学基础性趣味实验 目录 实验1 光与彩虹（人造彩虹） (2) 实验2 人造彩虹2 (3) 实验3 光的折射实例 (5) 实验4 自制放大镜 (6) 实验5 红外线实验的设计 (7) 实验6 多功能小孔成像仪的制作 (8) 实验7 自制针孔眼镜——小孔成像的应用 (9) 实验8 镜子中有无数个镜子 (10) 实验9 日食和月食的演示 (11) 实验10 制作针孔照相机 (12) 实验11 用激光器演示光的直线传播 (13) 实验12 全反射现象观察......................................... 14错误！未定义
实验1 光与彩虹（人造彩虹） 思考：你用什么办法能制作出与空中彩虹颜色一样的彩虹? 实验准备：清水1盆、平面镜1个 实验操作： 1．取一小盆并加入2/3的水，再把镜子斜放于盆内； 2．使镜面对着阳光，在水盆对面的墙上就能看到美丽的彩虹。 实验中的科学：将镜子插入水中时，在对面的墙上就能看到美丽的彩虹。它是光的折射作用，实验表明：白光通过三棱镜后就会分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等七种颜色的光，这就是光的色散。这里镜面左侧的水就好像一个三棱镜，因而光射出水面后就会发生色散，形成彩虹。 创新：想一想,还有什么办法,可以制造出美丽的彩虹?
实验2 人造彩虹2 准备材料：水、一个玻璃杯、一张白纸。 实验步骤： 1．在玻璃杯中装满水，把杯子拿到阳光可以照射到的窗台上；2．把纸放到阳光透过杯子投射进来的地方，这样在纸上就可以看到彩虹的色彩。 实验中的科学： 光线被水折射了，因而投射到纸上的颜色是阳光被分解之后的颜色，原理跟天空中彩虹的形成是一样的。当阳光以40到42度的角度照射空中的水珠时，阳光通过水珠时发生折射，投射到空中形成了彩虹。 知识问答：彩虹为什么总是弯曲的？ 想象你看着东边的彩虹，太阳在从背后的西边落下。白色的阳光(彩虹中所有颜色的组合)穿越了大气，向东通过了你的头顶，碰到了从暴风雨落下的水滴。当一道光束碰到了水滴，会有两种可能：一是光可能直接穿透过去，或者更有趣的是，它可能碰到水滴的前缘，在进入时水滴内部产生弯曲，接着从水滴后端反射回来，再从水滴前端离开，往我们这里折射出来。这就是形成彩虹的光。 水滴对光的反射，折射加色散形成彩虹。色散后不同色光出射的方向不同，对一个水滴出射的光我们只有站在特定的观察点上才能看见特定的颜色光，而我们平时是站在固定的观察点上去看空中多个水滴，这样，不同水滴中出射的同一种色光能够到达眼睛，这些水滴
探究小孔成像实验报告
探究小孔成像实验报告 提出问题 用易拉罐自制一个针孔照相机，在观察过程中，发现在室外观察景物时成像总不太清晰，有什么办法可增加清晰度呢。照相机半透膜上的图像会发生大小改变，这大小改变受什么因素影响，又有什么规律呢？一：探究像的清晰度实验思考与假设根据生活经验，猜想不清晰可能是由于以下两种情况： 1. 环境中光线太亮，以致于看不清半透膜上的像。 2. 孔径太小，光线进入量过少，导致半透膜上的像不清晰下面就针对这两个假设 进行实验验证 实验1像的清晰程度和周围光的强度有关 设计实验： 器材：针孔照相机，光源（F型发光二极管），黑色卡纸（遮光器）实验步骤： 1. 为“针孔照相机”用黑色卡纸做了一个圆柱形的“遮光器” 成 ，套在针孔照相机像的一端，以降低半透膜周围光的强度。 2. 在外界光线强，有遮光器时观察像的清晰程度 3. 在外界光线强，无遮光器时观察像的清晰程度 4. 在外界光线弱，有遮光器时观察像的清晰程度 5. 在外界光线弱，无遮光器时观察像的清晰程度Array不带遮光器的针孔照相机成像 带遮光器的针孔照相机成像
遮光器 进行实验：得到以下数据: 得出结论：通过实验可以得出，成像的清晰程度与周围光线强度有关，周围环境越亮，成像越不清晰；周围环境越暗，成像越清晰。（1） 实验2 设计实验 器材：5个有不同口径小孔的小孔成像仪器，光具座，遮光器，光源 实验步骤： 1、制作出5个有不同口径小孔的小孔成像仪器：分别裁剪5个相同尺寸的易拉罐，剪掉 瓶口，并分别在瓶底钻出5个大小不同的小孔。 2、在光具座上固定一个可发出平行光线的光源，保持光源与小孔之间的距离， 用5个小孔成像仪器分别观测像的大小，并进行比较。 进行实验 1、如图所示，我们制作了5个孔径大小不一的小孔成像仪器:
核磁共振成像实验报告
中国石油大学 近代物理实验 实验报告 成 绩： 班级： 姓名 同组者： 教师： 核磁共振实验 【实验目的】 1、理解核磁共振的基本原理； 2、理解磁体的中心频率和拉莫尔频率的关系，并掌握拉莫尔频率的测量方法； 3、掌握梯度回波序列成像原理及其成像过程； 4、掌握弛豫时间的计算方法，并反演 T1和T2谱。 【实验原理】 一．核磁共振现象 原子核具有磁矩，氢原子核在绕着自身轴旋转的同时，又沿主磁场方向B 0作圆周运动,将质子磁矩的这种运动称之为进动，如图1所示。 图1 质子磁矩的进动 在主磁场中，宏观磁矩像单个质子磁矩那样作旋进运动，磁矩进动的频率符合拉莫尔（Larmor ）方程：. 0/2f B γπ= 二、施加射频脉冲后(氢)质子状态 当生物组织被置于一个大的静磁场中后，其生物组织内的氢质子顺主磁场方向的处于低能态而逆主磁场方向者为高能态。在低能态与高能态之间根据静磁场场强大小与当时的温度，势必要达到动态平衡，称为“热平衡”状态。这种热平衡状态中的氢质子，被施以频率与质子群的旋进频率一致的射频脉冲时，将破坏原来的热平衡状态。施加的射频脉冲越强，
持续时间越长，在射频脉冲停止时，M离开其平衡状态B0越远。 如用以Ｂ０为Ｚ轴方向的直角座标系表示Ｍ，则宏观磁化矢量Ｍ平行于ＸＹ平面，而纵向磁化矢量Ｍｚ＝０，横向磁化矢量Mxy最大，如图2所示。这时质子群几乎以同样的相位旋进。施加180°脉冲后，Ｍ与Ｂ０平行，但方向相反，横向磁化矢量Ｍｘｙ为零，如图3所示。 图2 90°脉冲后横向磁化矢量达到最大 图3 180°脉冲后的横向磁化分量为0 三、射频脉冲停止后（氢）质子状态 脉冲停止后，宏观磁化矢量又自发地回复到平衡状态，这个过程称之为“核磁弛豫”。当90°脉冲停止后，Ｍ仍围绕Ｂ０轴旋转，Ｍ末端螺旋上升逐渐靠向Ｂ０，如图4所示。 图4 90度脉冲停止后宏观磁化矢量的变化 1. 纵向弛豫时间（T1） 90°脉冲停止后，纵向磁化矢量要逐渐恢复到平衡状态，测量时间距射频脉冲终止的时
小学科学试验课件-小孔成像
《小孔成像》教学设计 活动目标： 1.了解小孔成像是由于光沿直线传播的原理。 2.经历制作小孔成像设备的和调试的过程，锻炼动手动脑能力。 3.用小孔成像设备观察身边的风景，感受小孔成像实验的乐趣。 器材说明： 爱牛配套：蜡烛，纸杯，卡纸，半透明纸，工字钉，双面胶。 自备：打火机。注意：在使用打火机和蜡烛时，要注意消防，最好预备湿毛巾。 活动要点： 在制作小孔成像之前，教师要充分演绎好小孔成像的故事，导入的故事讲述的精彩生动，才能激发学生的学习兴趣。在小孔成像观察的时候，注意引导学生观察物、孔、像三者间的几何关系。 活动过程： 一、故事导入 讲述神奇的画的故事： 有人请了一个画匠为他画一张画。三年以后，画匠告诉他:“画成了！”他一看，八尺长的木板上只涂了一层漆，什么画也没有。 画匠说:“请你修一座房子，房子要有一堵高大的墙，再在这堵墙对面的墙上开一扇大窗户。把木板放在窗上，太阳一出来，你在对面的墙上就可以看到一幅图画。” 房子盖好后，在屋子的墙壁上出现了亭台楼阁，好像一幅风景画。尤其奇怪
的是，画上的风景是倒着的！ 同学们想不想看看这样神奇的画？那让我们一起来做一个这样神奇的画——“小孔成像”吧！ 二、制作与优化 （1）出示一个已经组装好的爱牛“小孔成像”套件。请一名学生上来指导操作。 （2）师演示制作。1、拆开模板、展示介绍零件。2、组装，注意强调粘贴处和不要粘贴的地方。3、放入半透明纸做成像屏。4、在小孔上用钉子打孔，完毕后把钉子再插入保护套中（一定要强调此项操作）。 三、原理探究 点燃蜡烛。 探究：1、看到的图像是正立还是倒立的2、怎么样调节蜡烛的像大小。 思考：光是如何从通过小孔传到半透明纸上成像的？ 画一画：蜡烛的火焰，小孔，蜡烛的像三者之间有什么关系。 展示小孔成像光路图，请同学们尝试解释之前记录的实验现象。 教师总结学生的解释，阐述小孔成像现象和原理。 四、原理运用 现在，你能解释晴天树下的圆斑么？ 生活中还有哪些现象应用到光的直线传播原理？ 五、拓展延伸 如果利用小孔成像的原理制作照相机，怎么样让成像更清晰？
趣味物理实验
有趣的惯性实验 同学们，当你快速跑步时，让你马上停下来，你能做到吗？当你推动一个物体时，是不是刚开始用的力气要更大一些呢？其实，这些都是因为物体有惯性的缘故。今天的作文课上，老师就给我们演示了几个惯性的实验，大家一起跟我来看一看。 第一个实验开始了。楼老师小心翼翼地将八个象棋子叠在一起，然后拿起一把直尺，举得高高的，微笑着说：“我要从这叠象棋中取出最下面的一个，但上面的棋子能保持不动。”什么？要取出最下面那个棋子，而上面的却能做到不动？我简直不相信自己的耳朵，老师该不会是在吹牛吧？同学们也将信将疑望着老师。只见老师将直尺紧贴着桌面，迅速地朝最下面的象棋敲去。啊！奇迹发生了！只听见“啪”的一声，最下面的那个棋子飞了出去，而上面的棋子真的稳稳当当地叠在桌子上！太神奇了！同学们情不自禁地欢呼起来，教室里响起了一片热烈的掌。 还有更精彩的呢！第二个实验开始了，老师从抽屉里取出一个饮料瓶和一张纸条，然后将瓶子倒扣在纸条上。“同学们，如果我将纸条抽出，瓶子会不会倒啊？”“会！当然会！”同学们异口同声地说。“好！请认真看喽！”老师笑了笑，一副胸有成竹的样子。只见她弓着背，一手撑着桌子，一手抓着纸条。同学们都站了起来，伸长脖子，眼睛一眨不
眨的，生怕漏掉一个细节。“一、二、三！”老师将纸条猛地一抽，那瓶子像个醉汉一样晃了晃，却渐渐地平稳下来了，没倒！耶！成功了！教室里又爆发出一阵雷鸣般的掌声！ 第三个实验是将硬币放在饮料瓶的盖子上，然后在硬币下压一张纸条，要将纸条抽出，而硬币却依然留在瓶盖上。这个实验同样十分精彩，老师也做得非常地成功。同学们不时发出“啧啧”的称赞声。 “老师，为什么会这样啊？”同学们都迷惑不解。这时老师向我们解释了其中的原理——“物体只要不受到外力的作用，就会保持其原来的静止状态或匀速运动状态不变。就像汽车，开始的时候，即使是急刹车，也会继续再向前行一段路，才会停下来。棋子、饮料瓶、硬币原先是不动的，当迅速地取出下面的物体时，仍旧会保持不动。”哦，原来是这样！同学们恍然大悟。 科学真是太神奇了！长大后，我一定要通过自己的努力，却揭开生活中一个个的“谜”。 简易显微镜制作 一、制作方法： 简易显微镜是由镜头、镜筒、镜柱、反光镜四部分组成。 1、镜头 将一种聚光手电筒的电珠打碎，取下前面的玻璃球，用钳子把玻璃球周围玻璃片夹掉。选厚为2毫米的硬纸板剪成50×50毫米的3片方块。在中心打一小孔，以玻璃球恰好嵌入为佳，再用粘合剂把三片硬纸板粘在一起。
核磁共振成像实验报告
核磁共振成像实验 【目的要求】 1.学习和了解核磁共振原理和核磁共振成像原理； 2.掌握MRIjx 核磁共振成像仪的结构、原理、调试和操作过程； 【仪器用具】 MRIjx 核磁共振成像仪、计算机、样品（油） 【原 理】 磁共振成像（MRI ）是利用射频电磁波（脉冲序列）对置于静磁场B 0中的含有自旋不为零的原子核（1H ）的物质进行激发，发生核磁共振，用感应线圈检测技术获得物质的组织驰豫信息和氢质子密度信息（采集共振信号），用梯度磁场进行空间定位、通过图像重建，形成磁共振图像的方法和技术。 具体的讲，核磁共振是利用核磁共振现象获取分子结构、样品内部结构信息的技术。当具有自旋的原子核的磁矩处于静止外磁场中时会产生进动和能级分裂。在交变磁场作用下，自旋的原子核会吸收特定频率的无线电射频电磁波，从较低的能级跃迁到较高能级。在停止射频脉冲后，原子核按特定频率发出射电信号，并将吸收的能量释放出来，被物体外的接受器收录，经电子计算机处理获得图像，这就是做核磁共振成像过程。 MRI 的特点： ● 具有较高的物质组织对比度和组织分辨力，对软组织分辨率极佳，能清晰地显示软组织、软骨结构，解剖结构和医学上的病变形态，显示清楚、逼真。 ● 多方位成像，能对被检查部位进行横断面、冠状面、矢状面以及任何斜面成像。 ● 多参数成像，获取T 1加权成像（T 1W1）：T 2加权成像（T 2W2）、质子密度加权成像(PDW1)，在影像上取得物质的组织之间、组织与变化之间T 1、T 2和PD 的信号对比，在医学上对显示解剖结构和病变敏感。 ● 能进行形态学、功能、组织化学和生物化学方面的研究。 ● 以射频脉冲作为成像的能量源，不使用电离辐射，对人体安全、无创。 一、核磁共振原理 产生核磁共振信号必须满足三个基本条件：（1）能够产生共振跃迁的原子核；（2）恒定的静磁场（外磁场、主磁场）B 0；（3）产生一定频率电磁波的交变磁场，射频磁场（RF ）；即：“核”：共振跃迁的原子核；“磁”：主磁场B 0和射频磁场RF ；“共振”：当射频磁场的频率与原子核进动的频率一致时原子核吸收能量，发生能级间的共振跃迁。 1. 原子核的自旋和磁矩 原子核由质子和中子组成，原子核有自旋运动，可以粗略的理解为原子核绕自身的轴向高速旋转的运动，对应有确定的自旋角动量，反映了原子核的内禀特性。自旋的大小与原子核中的核子数及其分布有关，质子数和中子数均为偶数的原子核，自旋量子数I=0，质量数为奇数的原子核，自旋量子数为半整数，质量数为偶数，质子数为奇数的原子核，自旋量子数为整数。原子核自旋角动量的具体数值由原子核的自旋量子数I 决定， )(1+=I I l I 。 原子核具有电荷分布，自旋时形成循环电流，产生磁场，形成磁矩，磁矩的方向与自旋角动量方向一致，大小I P γγμ==，P 是角动量，γ是磁旋比，等于
50个趣味小实验
50个趣味小实验 漂浮的针 思考：针为什么会浮在水面上？ 材料：一碗水、针、叉子、液体清洁剂 操作：1、在杯子里倒一杯清水 2、用一个叉子，小心地把一根针放到水的表面 2、慢慢地移出叉子，针将会浮在水面上 3、向水里滴一滴清洁剂，针就沉下去了 讲解：1、是水的表面张力支撑住了针，使之不会沉下。表面张力是水分子形成的内聚性的连接。这种内聚性的连接是由于某一部分的分子被吸引到一起，分子间相互挤压，形成一层薄膜。这层薄膜被称做表面张力，它可以托住原本应该沉下的物体。 2、清洁剂降低了表面张力，针就浮不住了。 说明：针有危险，请家长帮助操作。 烧不坏的手绢 思考：燃烧后的手绢为什么没被烧坏 材料：手绢、玻璃杯、铁丝、酒精、火柴、水 操作：1、将两份酒精和一份水兑在一起，将手绢放到兑了水的酒精里浸湿 2、将手绢从杯子里取出，稍微拧一下水，然后将手绢挂在铁丝上 3、用火柴将手绢点燃，燃烧后的手绢完好无损 讲解：1、玻璃杯里盛着两份酒精和一份水，酒精的燃点很低，手绢很快地燃烧了 2、酒精很容易从手绢中挥发出来烧掉，一部分水仍然留在手绢上，保护着手绢。 3、在酒精燃烧的过程中，有一部分水变成蒸气挥发了，这些挥发的水汽带走了花布上的一部分热量，从而降低了手绢的温度，手绢不会被烧着。烧不断的棉线 思考：为什么棉线烧不断？材料：棉线一根、清水一杯、食盐、筷子、火柴 操作：1、在一杯清水中不断加入食盐，并用筷子不停地搅拌，直到食盐不再溶解为止。 2、将一根棉线放入配制好的浓盐水里浸泡一下，拿出来放在桌上晾干。 3、将晾干后的棉线用手提起，点燃一根火柴去烧棉线。 4、棉线从下端一直燃烧到上端，但烧过后的线灰仍象一根线一样没有被烧断。 讲解：盐是不能燃烧的，浸过浓盐水的棉线在燃烧时，里面的棉线已被烧尽了，可是包在棉线外面的一层盐壳却保留了下来。所以，我们看到的是烧不断的棉线。 神奇墨水 思考：空无一字的白纸，只要用火烤一下，字形图案就会显现出来，你会制作这种隐形墨水吗？ 材料：毛笔1支、打火机1个、糖水1杯、白纸1张 操作：1. 用毛笔蘸糖水在纸上写字或画图 2. 晾干后，看字形、图案如何 3. 用打火机稍为烤一烤，观察有什么变化 讲解：1. 干后，字形、图案会消失。 2. 火烤之后，字形、图案会因糖分脱水，而呈现浅褐色。 创造：试试除了糖水，还有哪些液体可以做隐形墨水。 再现指纹 思考：用手指肚在纸上用力按一下，看一看纸上什么痕迹也没有留下，怎样才能看见你留下的指纹？ 材料：碘酒、剪好的易拉罐小盒、蜡烛、白纸、火柴 操作：1、在白纸上印上指纹。 2、看一看白纸上并没有指纹的印迹。 3、用少量碘酒放进铁盒里。
核磁共振实验报告
核磁共振实验报告 一、实验目的与实验仪器 1.实验目的 （1）了解核磁共振的基本原理； （2）学习利用核磁共振校准磁场和测量因子g的方法： （3）掌握利用扫场法创造核磁共振条件的方法，学会利用示波器观察共振吸收信号； （4）测量19F的g N因子。 2.实验仪器 NM-Ⅱ型核磁共振实验 装置，水样品和聚四氟乙烯 样品。 探测装置的工作原理: 图一中绕在样品上的线圈是边限震荡器电路的一部分，在非磁共振状态下它处在边限震荡状态（即似振非振的状态），并把电磁能加在样品上,方向与外磁场垂直。当磁共振发生时，样品中的粒子吸收了震荡电路提供的能量使振荡电路的Q值发生变化，振荡电路产生显著的振荡，在示波器上产生共振信号。 二、实验原理 （要求与提示：限400字以内，实验原理图须用手绘后贴图的方式）
原子核自旋角动量不能连续变化，只能取分立值即： P = 其中I 称为自旋量子数，I=0，1/2，1，3/2，2，5/2，…本实验涉及的质子和氟核 F 19 的自旋量子数I 都等于1/2。类似地原子核的自旋角动量在空间某一方向，例如z 方向的分量不能连续变化，只能取分立的数值 自旋角动量不为零的原子核具有与之相联系的核自旋磁矩， 其大小为： P 2M e g =μ 其中e 为质子的电荷，M 为质子的质量，g 是一个由原子核结构决定的因子，对不同种类的原子核g 的数值不同，g 成为原子核的g 因子。由于核自旋角动量在任意给定的z 方向的投影只可能取（2I+1）个分立的数值，因此核磁矩在z 方向上的投影也只能取（2I+1）个分立的数值： 2M e g p 2M e g m z z ==μ 原子核的磁矩的单位为： 2M e N = μ 当不存在外磁场时，原子核的能量不会因处于不同的自旋状态而不同。通常把B 的方向规定为z 方向，由于外磁场B 与磁矩的相互作用能为： B B P B B E z z m γγμμ-=-=-=?-= 核磁矩在加入外场B 后，具有了一个正比于外场的频率。量子数
《小孔成像实验》的改进与创新
《小孔成像实验》的改进与创新 一、《小孔成像实验》的改进与创新的背景 在教学过程中每当给学生演示或让学生自己完成小孔成像实验的效果都不好，白天上课时演示效果不好，而且有的角度无法观察到现象，要求学生自己完成时，很少有人能动手制作器材。导致很多学生对小孔成像的特点模糊不清，比如像有放大的也有缩小的、像的形状与孔的形状无关等。为此，我利用晚自习的时间，教学生在纸上扎几个大小不一、形状不一的小孔（孔径大约2mm），在教室的墙面上成像，观察小孔成像的特点，效果很好。我而小孔成像的探究问题远不止像的大小、倒正、虚实、与孔形的关系，还有很多探究问题，如：对孔径的要求（是不是只有孔径1到3mm的才能成像？）、像的清晰度、亮度等。为补充这些探究问题，结合中学生的知识层面，我做了一些改进和创新。 教材中“小孔成像实验”的不足： （1）实验器材需要去盖的易拉罐盒和半透明薄膜，制作过程虽然简单，但易拉罐硬度大，去盖、扎孔比较麻烦。 （2）半透明薄膜只有易拉罐盖那么大，无论两人配合还是一人操作都难以将蜡焰、小孔、光屏的中心调整到同一直线上，因此找到像很不容易。 （3）像距的固定、光屏大小的限制影响了观察像的大小的变化规律，导致学生对小孔成的像的特点理解不到位，实验后很多学生只知道小孔所成像为倒立的实像，不知道像的大小变化规律，有的甚至误认为小孔成的像都是缩小的。
（4）小孔成像的形状与孔的形状无关不能验证。 改进和创新实验的优点： （1）借助白墙面做光屏，用不透明的纸板扎孔做小孔屏（如课本的封皮等），器材更简单、更方便。对于学生而言，比起易拉罐盖，纸张更容易做各种大小和形状不同的小孔，实验中可以观察到像的形状与孔的形状无关。 （2）用墙面替代半透明薄膜，成像效果不但明显，最主要的是面积大，不存在调节高度的问题，只要距离调节好就能看到像。 （3）物距、像距都可以改变，学生能直接观察到像的大小是可以改变的，并且不是单一的缩小或放大，而是随物距和像距的改变而改变。 （4）不受地点和器材的限制，学生可走出教室进行实验，提高学习兴趣。 二、简要阐述改进和创新的实验 （说明：由于蜡光等因素的影响，录像和照片效果比真实情况差） 利用光具座探究小孔成像的规律 利用墙面做光屏观察小孔成像的特点 部分实验器材： 大小和形状不同的小孔大孔光具座 实验一：利用墙面做光屏探究小孔成像的特点 过程：利用墙面做光屏，在纸上扎大小、形状不同的孔，在暗室或晚上点燃蜡烛，改变物距、像距，观察像的特点。 现象：
核磁共振实验报告
核 磁 共 振 实验仪器 FD-CNMR-I 型核磁共振实验仪，包括永久磁铁、射频边限振荡器、探头、样品、频率计、示波器 实验原理 FD-CNMR-I 型核磁共振实验仪采用永磁铁，0B 是定值，所以对不同的样品，通过扫频法调节射频场的频率使之达到共振频率0ν，满足共振条件，核即从低能态跃迁至高能态，同时吸收射频场的能量，使得线圈的Q 值降低产生共振信号。 由于示波器只能观察交变信号，所以必须使核磁共振信号交替出现，FD-CNMR-I 型核磁共振实验仪采用扫场法满足这一要求。在稳恒磁场0B 上叠加一个低频调制磁场 )sin(t B m ?'ω，这个调制磁场实际是由一对亥姆霍兹线圈产生，此时样品所在区域的实际 磁场为)sin(0t B B m ?'+ω。 图1 扫场法检测共振吸收信号 (a) 由于调制场的幅值m B 很小，总磁场的方向保持不变，只是磁场的幅值按调制频率发生周期性变化，拉摩尔进动频率ω也相应地发生周期性变化，即 ))sin((0t B B m ?'+?=ωγω （1） 这时只要射频场的角频率调在ω变化范围之内，同时调制磁场扫过共振区域，即 m m B B B B B +≤≤-000，则共振条件在调制场的一个周期内被满足两次，所以在示波器 上观察到如图（b ）所示的共振吸收信号。此时若调节射频场的频率，则吸收曲线上的吸收
峰将左右移动。当这些吸收峰间距相等时，如图（a ）所示，则说明在这个频率下的共振磁场为0B 。 如果扫场速度很快，也就是通过共振点的时间比弛豫时间小得多，这时共振吸收信号的形状会发生很大的变化。在通过共振点后，会出现衰减振荡，这个衰减的振荡称为“尾波”，尾波越大，说明磁场越均匀。 实验步骤 （一） 熟悉各仪器的性能并用相关线连接 实验中，FD-CNMR-I 型核磁共振仪主要应用五部分：磁铁、磁场扫描电源、边限振荡器（其上装有探头，探头内装样品）、频率计和示波器。仪器连线 （1） 首先将探头旋进边限振荡器后面板指定位置，并将测量样品插入探头内； （2） 将磁场扫描电源上“扫描输出”的两个输出端接磁铁面板中的一组接线柱（磁铁面板上共有四组，是等同的，实验中可以任选一组），并将磁场扫描电源机箱后面板上的接头与边限振荡器后面板上的接头用相关线连接； （3） 将边限振荡器的“共振信号输出”用Q9线接示波器“CH1通道”或者“CH2通道”，“频率输出”用Q9线接频率计的A 通道（频率计的通道选择：A 通道，即MHz Hz 1001--；FUNCTION 选择：FA ；GATE TIME 选择：1S ）; （4） 移动边限振荡器将探头连同样品放入磁场中，并调节边限振荡器机箱底部四个调节螺丝，使探头放置的位置保证使内部线圈产生的射频磁场方向与稳恒磁场方向垂直； （5） 打开磁场扫描电源、边线振荡器、频率计和示波器的电源，准备后面的仪器调试。 （二） 核磁共振信号的调节 FD-CNMR-I 型核磁共振仪配备了六种样品：1——硫酸铜、2——三氯化铁、3——氟碳、4——丙三醇、5——纯水、6——硫酸锰。 （1）将磁场扫描电源的“扫描输出”旋钮顺时针调节至接近最大（旋至最大后，再往回旋半圈，因为最大时电位器电阻为零，输出短路，因而对仪器有一定的损伤），这样可以加大捕捉信号的范围；
生活中的光学小实验
生活中的光学小实验 ●演示光的直线传播 器材：铅笔、光源 将铅笔对着光源，后面会出现铅笔的影子，说明光在均匀介质中沿直线传播。 ●演示小孔成像 器材：纸杯、台灯 在一次性纸杯的底部戳一个小孔，对准台灯的灯泡，通过调节孔与灯泡的距离，在白色墙壁上观察小孔成像的特点。 ●演示光的折射现象 器材：一透明玻璃杯（有水）、铅笔 将铅笔斜插入装有清水的透明玻璃杯中，发现铅笔的水中部分变得折了，这是光的折射现象。 ●演示凸透镜实验 器材：一瓶矿泉水 ⑴用一瓶矿泉水对着太阳光，可以在地面上得到“细细”的亮条，说明凸透镜对光有会聚作用。 ⑵用手握住一瓶矿泉水，隔着瓶子观察自己的手指，可以看到放大了的手指虚像，以此来演示凸透镜成放大虚像的实验。 ●演示凹透镜实验 器材：一副近视镜、课本 我们的近视眼镜片就是凹透镜，通过近视镜片观察课本上的字，不论怎样调节距离，只会看到正立变小的字，说明凹透镜只成正立缩小的虚像。 ●演示光的衍射现象
器材：两支铅笔、日光灯 把两支铅笔并在一起，中间留一条狭缝，眼睛通过狭缝去看远处的日光灯，可以看到许多彩色的衍射条纹。 ●演示凸面镜成像实验 器材：新图钉（或新不锈钢勺） 取一崭新图钉，图钉的钉帽就是一凸面镜，我们只要对着钉帽就可观察到凸面镜的成像情况。还有，崭新的不锈钢勺子的图面也是一凸面镜。 ●演示凹面镜成像实验 器材：一新不锈钢勺子（或手电筒的金属锅） 取一崭新的不锈钢勺子，其内侧就是一凹面镜，我们对着勺子内侧则可观察到凹面镜的成像情况。再有，手电筒的金属锅也是一凹面镜。 ●演示光的色散实验 器材：一浇花的喷壶、清水 找一晴天，用家里浇花的水壶（必须能喷出雾状的水雾），背对太阳朝45度角左右喷去，就会在空中出现美丽的彩虹，说明太阳光由七种颜色的光组成，这就是光的色散。
核磁共振实验报告
应物0903班 核磁共振实 验报告 王文广U200910198 苏海瑞U200910218
核磁共振实验报告 一、实验目的 1．了解核样共振的基本原理 2．学习利用核磁共振测量磁场强度和原子核的g 因子的方法 二、实验内容 1．在加不同大小扫场情况下仔细观察水样品的核磁共振现象，记录每种情况下的共振峰形和对应的频率 2．仔细观察和判断扫场变化对共振峰形的影响，从中确定真正能应永久磁铁磁场0B 的共振频率，并以此频率和质子的公认旋磁比值 ()267.52MHz /T γ=计算样品所在位置的磁场0B 3．根据记录的数据计算扫场的幅度 4．研究射频磁场的强弱对共振信号强度的影响 5．观察聚四氟乙烯样品的核磁共振现象，并计算氟核的g 因子 三、实验原理 1．核磁共振现象与共振条件 原子的总磁矩j μr 和总角动量j P r 存在如下关系 22B j j j j e e B e g P g P P m h e e m πμμγμγ=-==r r r r 为朗德因子，、是电子电荷和质量，称为玻尔磁子，为原子的旋磁比 对于自旋不为零的原子核，核磁矩j μr 和自旋角动量j P r 也存在如下 关系
22N I N I N I I p e g P g P P m h πμμγ=-==r r r r 按照量子理论，存在核自旋和核磁矩的量子力学体系，在外磁场 0B 中能级将发生赛曼分裂，相邻能级间具有能量差E ?，当有外界条 件提供与E ?相同的磁能时，将引起相邻赛曼能级之间的磁偶极跃迁，比如赛曼能级的能量差为02B h E γπ ?= 的氢核发射能量为h ν的光子，当0= 2B h h γνπ 时，氢核将吸收这个光子由低塞曼能级跃迁到高塞曼能级，这种共振吸收跃迁现象称为“核磁共振” 由上可知，核磁共振发生和条件是电磁波的圆频率为 00B ωγ= 2．用扫场法产生核磁共振 在实验中要使0= 2B h h γνπ 得到满足不是容易的，因为磁场不是容易控制，因此我们在一个永磁铁0B 上叠加一个低频交谈磁场 sin m B B t ω=，使氢质子能级能量差 ()0sin 2m h B B t γωπ +有一个变化的区域，调节射频场的频率ν，使射频场的能量h ν能进入这个区域，这样在某一瞬间等式 ()0sin 2m h B B t γωπ +总能成立。如图， 由图可知，当共振信号非等间距时共振点处 ()0sin 2m h B B t γωπ +，
趣味物理小实验1知识分享
趣味物理小实验1
趣味物理实验教案一 时间：3月5号 地点：物理实验1室 参加人员：兴趣小组成员 内容：瓶内吹气球 主讲教师：高月明 思考：瓶内吹起的气球，为什么松开气球口，气球不会变小？ 材料：大口玻璃瓶，吸管两根：红色和绿色、气球一个、气筒 操作： 1、用改锥事先在瓶盖上打两个孔，在孔上插上两根吸管：红色和绿色 2、在红色的吸管上扎上一个气球 3、将瓶盖盖在瓶口上 4、用气筒打红吸管处将气球打大 5、将红色吸管放开气球立刻变小 6、用气筒再打红吸管处将气球打大 7、迅速捏紧红吸管和绿吸管两个管口 8、放开红色吸管口，气球没有变小 讲解：当红色吸管松开时，由于气球的橡皮膜收缩，气球也开始收缩。可是气球体积缩小后，瓶内其他部分的空气体积就扩大了，而绿管是封闭的，结果瓶内空气压力要降低——甚至低于气球内的压力，这时气球不会再继续缩小了。
趣味物理实验教案二 时间：3月12号 地点：物理实验1室 参加人员：兴趣小组成员 内容：能抓住气球的杯子 主讲教师：赵素萍 思考：你会用一个小杯子轻轻倒扣在气球球面上，然后把气球吸起来吗？ 材料：气球1～2个、塑料杯1～2个、暖水瓶1个、热水少许 流程： 1、对气球吹气并且绑好 2、将热水（约70℃）倒入杯中约多半杯 3、热水在杯中停留20秒后，把水倒出来 4、立即将杯口紧密地倒扣在气球上 5 、轻轻把杯子连同气球一块提起 说明： 1、杯子直接倒扣在气球上，是无法把气球吸起来的。 2、用热水处理过的杯子，因为杯子内的空气渐渐冷却，压力变小，因此可以把气球吸起来。 延伸：
小朋友，请你想一想还有什么办法可以把气球吸起来？ 趣味物理实验教案三 时间：3月19号 地点：物理实验1室 参加人员：兴趣小组成员 内容：会吸水的杯子 主讲教师：黄慧琴 思考：用玻璃杯罩住燃烧中的蜡烛，烛火熄灭后，杯子内有什么变化呢？ 材料：玻璃杯（比蜡烛高）1个、蜡烛1支、平底盘子1个、打火机1个、水若干 操作： 1. 点燃蜡烛，在盘子中央滴几滴蜡油，以便固定蜡烛。 2. 在盘子中注入约1厘米高的水。 3. 用玻璃杯倒扣在蜡烛上 4. 观察蜡烛燃烧情形以及盘子里水位的变化 讲解： 1. 玻璃杯里的空气（氧气）被消耗光后，烛火就熄灭了。 2. 烛火熄灭后，杯子里的水位会渐渐上升。 创造： 你能用排空的容器自动收集其它溶液吗？