实验九测定金属的杨氏模量 103 CD专用 【数据处理】 寸23cm, 1.用计算法处理数据 (1)6L:用本实验第一部分中逐差法对r,(i=1,2,,8),(i=1,2,…,8)进行处理，计算 L及其不确定度（用标准差π表示）； 放大率为 (2)L及估计其不确定度（以极限误差红表示）； (3)ā及计算其不确定度（以标准差z表示）： (4)计算结果及不确定度：E士0g: 由公式(9.2)及F=Mg(M为砝码质量)，S=寻xdP(d为金属丝直径)，可得 ),使金属 E=4g匙 nd28L (9.18) 上下自由 2.用作图法和最小二乘法处理数据 刻槽对准 作6L-M图，考察两个物理量之间是否成直线关系. “侧同时对 将L和M的相应数据用最小二乘法求直线斜率，并代入公式(9.18)计算E 意调整后 注意减小 【附 录】 一、CCD的工作原理 窗内细横 1,感光作用及光和电的转换 输出端子 图像是由像素组成行，由行组成帧.对于黑白图像来说，每个像素应根据光的强弱得到不 接到摄像 同大小的电信号，并且在光照停止之后仍能把电信号的大小保持记忆，直到把信息传送出去， CD位置 这样才能构成图像传感器. CCD器件是用MOS(即金属-氧化物-半导体)电容构成的像 金属极 二氧化硅 素来实现上述功能的.在P型硅衬底上通过氧化形成一层SiO2, 的读数为 然后再淀积小面积的金属铝作为电极，见图911.P型硅里的多 据表列法 数载流子是带正电荷的空穴，少数载流子是带负电荷的电子.当 型硅 金属电极上施加正电压时，其电场能够透过SiO2绝缘层对这些载 流子进行排斥或吸引.于是带正电的空穴被排斥到远离电极处， 十耗尽区 剩下不能移动的带负电的受主杂质离子在紧靠SiO,层形成负电 米 荷层（耗尽层）.这种现象便形成对电子而言的陷阱，电子一旦进 图9lCCD基本结构示意图 入就不能复出，故又称为电子势阱。 12V直 当器件受到光照时（光可从各电极的缝隙间经过SO,层射入，或经衬底的薄P型硅射 用手触摸 入)，光子的能量被半导体吸收，产生电子空穴对，这时出现的电子被吸引贮存在势阱中，这些 较细密， 电子是可以传导的.光越强，势阱中收集的电子越多，光弱则反之.这样就把光的强弱变成电荷 的数量，实现了光和电的转换.而势阱中的电子是被贮存状态，即使停止光照，一定时间内也不 会损失，这就实现了对光照的记忆. 总之，上述结构实质上是个微小的MOS电容，用它构成像素，既可“感光”又可留下“潜 影”，感光作用是靠光强产生的电子积累电荷，潜影是各个像素留在各个电容里的电荷不等而 形成的.若能设法把各个电容里的电荷依次传送到他处，再组成行和帧并经过“显影”，就实现