实验技术与管理 表2n-d关系 小球直径d(mm) 994 2.369 粘滞系数n(PaS) 1.373 434 1.485 491 用计算机拟合n—d关系,可得截距=1.302PaS,拟合相关系数为0.992。 即小球直径d-0时,∏=1.302PaS。该结果与公认值偏差较大些,可见由于外推法 忽略了油柱高度对结果的影响,所以导致了实验误差的增大 5结束语 (1)用激光光电电传感器代替秒表计时的最大优点是减小了计时过程中的误差。用 手工计时,计时开始会引入0.1秒的反应误差,计时结束又会引入0.1秒的反应误差,而 眼睛的观察位置不同还会导致视差。采用光电传感器,计时有效位数达到4位,落球时间 测量重复性得到极大改善,用同一小球重复实验时,数据结果误差范围在千分之一左右 建议将本仪器与传统秒表计时测量法同时使用,并加以比较,从而扩大学生知识面。 (2)本实验采用定位器使小球可以基本保持沿量筒中心线下落,提高了实验准确度。 如果出现小球偏离中心线的情况,由于激光束的直径很小,小球将无法挡住激光束,从而 达到了自动剔除误差数据的效果。 (3)本实验采用了轴承钢珠其直径的误差达到了1微米的量级从而进一步提高了 的准确度与可重复性 (4)由于普通光源能量低,在半透明液体中光强衰减过快,难于实现时间测量。本实 验采用了半导体激光光电传感器,利用激光的高能量和高汇聚性,成功测量了半透明液体 (蓖麻油)的粘滞系数。而且激光调节准直、同轴方便且精确。因为只有当入射光线沿直 径方向入射时,出射光线能保持原来直线方向,否则光线将由于折射而发生弯曲,从而偏 出接收孔外 参考文献] 1]贾玉润,等.大学物理实验[M].复旦大学出版社.1987.7:142~14 [2][德]威廉咀斯特发尔著.王福山译,物理实验[M]上海科学技术出版社.1981.6:42~46 2 01995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co, Ltd. All rights reserved.表 2 η—d 关系 小球直径 d(mm) 0. 993 1. 590 1. 994 2. 369 2. 501 粘滞系数η(Pa·S) 1. 373 1. 434 1. 458 1. 485 1. 491 用计算机拟合η—d 关系 ,可得截距η0 = 11302Pa·S ,拟合相关系数为 01992。 即小球直径 d →0 时 ,η= 11302Pa·S。该结果与公认值偏差较大些 ,可见由于外推法 忽略了油柱高度对结果的影响 ,所以导致了实验误差的增大。 5 结束语 (1) 用激光光电电传感器代替秒表计时的最大优点是减小了计时过程中的误差。用 手工计时 ,计时开始会引入 011 秒的反应误差 ,计时结束又会引入 011 秒的反应误差 ,而 眼睛的观察位置不同还会导致视差。采用光电传感器 ,计时有效位数达到 4 位 ,落球时间 测量重复性得到极大改善 ,用同一小球重复实验时 ,数据结果误差范围在千分之一左右。 建议将本仪器与传统秒表计时测量法同时使用 ,并加以比较 ,从而扩大学生知识面。 (2) 本实验采用定位器使小球可以基本保持沿量筒中心线下落 ,提高了实验准确度。 如果出现小球偏离中心线的情况 ,由于激光束的直径很小 ,小球将无法挡住激光束 ,从而 达到了自动剔除误差数据的效果。 (3) 本实验采用了轴承钢珠 ,其直径的误差达到了 1 微米的量级 ,从而进一步提高了 实验的准确度与可重复性。 (4) 由于普通光源能量低 ,在半透明液体中光强衰减过快 ,难于实现时间测量。本实 验采用了半导体激光光电传感器 ,利用激光的高能量和高汇聚性 ,成功测量了半透明液体 (蓖麻油) 的粘滞系数。而且激光调节准直、同轴方便且精确。因为只有当入射光线沿直 径方向入射时 ,出射光线能保持原来直线方向 ,否则光线将由于折射而发生弯曲 ,从而偏 出接收孔外。 [参考文献] [1 ] 贾玉润 ,等 1 大学物理实验[ M ]1 复旦大学出版社 1198717 :142～1451 [2 ] [德]威廉·H·为斯特发尔著 1 王福山译 1 物理实验[ M ]1 上海科学技术出版社 1198116 :42～461 64 实 验 技 术 与 管 理 © 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved