點選實驗標題,即可跳至該講義所在位置
器材在哪桌,人就移到那桌做。
每個實驗都有一本公用實驗日誌放在抽屜裡,
動手前可先參考學長姊的經驗,
也歡迎各位寫下有建設性的留言供後人朝拜!
記得署名、壓日期喔~
其它桌是實驗物理三的器材,勿亂動!
高壓危險,注意安全! 請先閱讀電源供應器的告示。
攝影機的鏡頭蓋,取下後要收好( 建議放抽屜 ),實驗結束請蓋回去。
建議的對焦順序:看到方格紙 - 看到 Focusing wire 的針尖 - 看油滴。要知道四個調整環的功用為何!
方格紙的資訊請見講義 p.8 左下角的 Hint。
Focusing wire 的針於 20190530 斷裂。20250328 已補回。
請用整個掌心握住油滴噴霧器的氣囊,可先在紙張上試噴幾次,確認有油滴噴出後( 聲音聽的出來 ),再放上 lid 開始噴。
調整噴嘴的角度朝向上金屬板的洞口,第一次請用力擠壓氣囊,第二次後則輕輕慢慢地噴。
注意 Ionization level 所在位置,參考講義 p.6 裡 Figure 8 ,及 p.7 右下的說明。
噴過幾次後,上電板的細孔會被油堵住,可用吹氣球或 Focusing wire 通一通。若噴太多油,連下電板也要取出來擦。
借用創世紀的一句話" 神說:「要有光」,就有了光 "。沒有光,看不到油滴 ! 還要注意光的入射角!( 那兩顆旋鈕 )
油品名:Paraffin Oil (石蠟油/白腊油),密度:0.8265 g/cm^3。20220430已更換原廠油品,密度見講義。
若要使用碼表計時,請先熟悉按鈕的節奏。
注意電源供應器與板子的接線是否正確連接,不然上下金屬板極性會顛倒!
螢幕看到油滴後,且確認接線無誤後,再開啟電源供應器提供電壓。
電源開啟後,若要擦拭金屬板,記得要關閉電源供應器開關!
電表是用來測什麼物理量?
實驗結束,請將電源供應器旋鈕歸零後,再關機。
請勿浪費吸油紙巾,並請自己帶個垃圾袋來裝,自己拿去出丟。
請帶 USB 來儲存影片檔,或上傳自己的雲端硬碟。若不介意,可新增一個以日期為名的目錄,留下檔案讓未做的人參考。
有人反映儲存在 USB 的影像比螢幕上當場看到的影像模糊。
可先 AI 一下"光圈"與"景深"的關係,對對焦找油滴應該有幫助。
實驗以英文原版講義為準
廠商提供的中文講義(參考用)
p.12 ~ p.15 要細讀
徐鏞元老師寫的分析方法
油滴長怎樣(自由落下時)
攝影機規格表
2024.3.7 油滴觀察室的壓克力蓋發現裂痕。
面向黑板,左邊抽屜
吹氣球可用來通上電板被油滴堵住的孔洞
面向黑板,右邊抽屜
Focusing wire 已補回
收納時,請確實旋入
實驗結束請旋回洞內
高壓危險!注意安全!
線路未經助教檢查,電源供應器不得開機!
" short ",在電路上是甚麼意思?本實驗要手動 short。
雙香蕉接線 - 紅 x 4 、黑 x 7 。如果這些線還不夠用,表示你用了太多線,線越多,越容易出錯!
安培計要用大電流檔位測量!插孔要插哪一個?檔位要怎麼打?
伏特計測電壓時,請留待最後再插,而且不要一條線插A,一條線插B。
黑布可不是用來變魔術用。
可當場想辦法量直徑;或照相回去用 ImageJ ...等程式去取。
實驗結束,請將電源供應器旋鈕歸零後,再關機。
精細束流管接線圖
" short "在電路上是何意?
學長的簡易說明。
看有沒有人要重拍!
面向黑板,左邊抽屜
紅 x 4 、黑 x 7
面向黑板,右邊抽屜
線路未經助教檢查,所有的電源供應器不得開機!
所需線材這幾條就夠了:雙 BNC x 1,雙香蕉 - 紅 x 7、黑 x 7。如果這些線還不夠用,表示你用掉太多線,線越多,越容易出錯!
開機後,可先設定電源供應器輸出到 U2 的總電壓,分壓則由可變電阻來調整。
伏特計測電壓時,請留待最後再插,而且不要一條線插A,一條線插B。
請勿將可變電阻轉到兩側的最邊邊。0 Ω 情況下,I 是無限大,可變電阻會燒掉!
有人可變電阻怎麼轉,電表讀出來的電壓都小小的(例如不會超過 1 V),怎麼辦?
Picoammeter(皮安培計)的讀數會出現「-」號!這是正確的,Why?
請養成邊取數據、邊畫圖的好習慣。
要看到橘色的發光層,得遮一下環境光。
實驗結束,請將電源供應器旋鈕歸零後,再關機。
歡迎高手寫 Arduino 程式來記錄數據,but 要讀到電流會是極大困難!
Franck-Hertz 實驗的器材就這些,
右邊是實驗物理三的東西,勿碰。
實驗時,建議把器材拿靠近自身一點,
以防止器材擋到光速實驗的光路。
面向黑板,左邊抽屜
面向黑板,右邊抽屜
紅 x 7、黑 x4、藍 x3
本實驗的器材,工作電壓全部為 220 V!所以各儀器的電源線只能插在提供 220 V 的延長線上,千萬不要把你自己手機、筆電的變壓器插入延長線。
助教檢查完接線後,才可將延長線的插頭插入桌邊 220V 的插座。
絕對不可用手觸碰濾鏡的鏡面!
訊號放大器要先熱機 15 分鐘!
實驗前,汞燈先預熱 5 分鐘。勿直視汞燈,也不要用手觸碰。
要確認汞燈垂直入射光電管。
更換濾光鏡時,光圈滑板要遮閉光電管的進光口。
請養成邊取數據、邊畫圖的好習慣。
若依官方電路圖正確連接,V(bias)都是"+"值,畫圖的時候也要用"+"值來畫嗎?
PHYWE 官網資料
簡易說明
接好線,請助教來檢查
下圖電表最右邊的插孔是 COM
而我們電表的 COM 在哪裡!
面向黑板,左邊抽屜
紅 x 4、藍 x 4、黃 x 1
面向黑板,右邊抽屜
背向黑板,左邊抽屜
延長線可能會被放到右邊抽屜
器材放置在窗邊的收納櫃。角度尺置於桌子中間抽屜。
蠟製品( 薄膜、三稜鏡...)越大越重,小心搬運,勿撞擊,收納時也請注意不要被刮到,蠟沒有就沒有了!
微波發射器的變壓器已改為可直接插桌邊插座的 110V。接收器也改由直流電源供應器提供 18 V,可是電源供應器螢幕的小數點不會亮,所以要顯示 180 才是 18 V。
接收器有 Hi、Low 兩種模式,分別是將訊號放大約 6 倍、3 倍。建議固定在 Hi。
我們有兩片金屬片,所以第一部分的反射片,不需用到第二部分的薄膜當反射片。請注意分光鏡的擺放角度!
眼睛請睜大點,看清楚講義上各元件擺放的位置、角度。
請養成邊取數據、邊畫圖的好習慣。
晶格就放在紙盒中做實驗,勿拿出來 ! a(理論)=3.80 cm。
實驗時的背景環境應空曠些、且無人走動( 最好啦~ )。
實驗結束,請記得將 發射/接收 器 的開關撥回 OFF。
實驗結束收納時,蠟製品請小心放回收納櫃。
有些器材已改過!
English Ver.:IPhO-2006-Q4
晶格內長這樣,所以不要再拆開來看了
面向黑板,左邊抽屜
面向黑板,右邊抽屜
所有蠟製品 & 微波 發射/接收 器
搬運過程請小心
樣品架由昨至右,分別為 1 um、3 um ( 直徑 )、油滴。取用前要先搖一搖,尤其是油滴,因為油滴分子會匯聚,一定要先搖,大力的搖。
各樣品須用各自的滴管,滴管千萬...絕對...不可混用!!!一旦被汙染,整罐樣品必須倒掉。如果需要,可用奇異筆在管身畫上標記。
中心割好四方區域的雙面膠貼在載玻片上,雙面膠上面蓋上 18 x 18 mm的蓋玻片,不是再蓋上一片載玻片!
應該知道顯微鏡要先從低倍率開始看吧。請先讀下方 LX-130 的說明,知道各旋鈕的功能。
每份樣品最少抓 2~3 個點,每個點錄影約 30 秒的長度。
別忘了還有校正片要照張相,記得要跟影片在同倍率之下!
校正片上的" DIV ",指的是 1 大格。
實驗結束,請記得將記憶卡插回顯微鏡的錄影主機。
實驗結束,用過的玻片、滴管,全部投入桌下的回收箱。
有同學反應,電腦螢幕上看到的畫面,跟存到 USB 檔案的畫面有落差( 少了幾個影格 )。提議用手機錄影電腦螢幕的畫面,
有看到一團黑點,跟中心有白點的顆粒嗎?
黑點表示它沉下去了!(失焦)
為了好讓 Tracker 抓點,建議以白點當目標
並將它移到螢幕中心後再錄影
雖然不同型號
但可參考 LX-130 的說明
顯微鏡規格表
顯微鏡攝影機說明書
背向黑板,左邊抽屜
背向黑板,右邊抽屜
小水平儀就放平台上即可
取回影片後,記得插回 SD 卡
漫談布朗運動,龐寧寧,物理雙月刊第28卷第1期 (2006年2月)
Fundamentals of statistical and thermal physics, Federick Reif, Waveland Press, 2009, Chapter 15.5 -15.7.
Energy quanta:Photoelectric Effect(PASCO版的器材損壞)
全部器材就只有進門看到小木桌上的東西。
汞燈需熱機 20 分鐘,請早點來開機,小心燙傷!而且開啟汞燈後,須等實驗結束再關閉,不可隨意開開關關!
切勿讓汞燈發出的光,直接照射入光電管中!請將濾光片一直保持在光電管的進光口上。且在更換濾光片或光圈時,須將汞燈的出光口以遮光罩蓋上。
不可將濾鏡放在汞燈的出光口,2018 的班級因此而燒毀 365 nm,於同年購入兩片濾光片,所以 312.3 nm 也請試試。
實驗時需要在暗房環境。
請盡快在 2 個小時內完成實驗,不然就要先關機讓汞燈降溫。
實驗結束,將電源供應器的電源線插頭拔出延長線並整理好即可,不要拔除電源供應器上的電源線!已經兩次了,電源線亂接一通,結果把汞燈燒掉!氣!!!
實驗以英文原版講義為準
2018 購置的濾鏡規格
輔大的講義(可參考 p.5~6)
右邊鐵箱內的光電管長這樣,
不取數據時,要把遮光罩套上
Speed of Light:Foucault's rotating cogwheel experiment
絕對不可用眼睛直視、或反追蹤雷射光!!!且不要讓你的眼睛跟雷射光束在同一個水平高度。
手指絕對不可觸碰任何鏡面!
蓄長髮者,建議綁起來,不然看顯微鏡時,垂下的髮絲可能會遮到雷射光。
器材都放在抽屜裡。顯微鏡、反射鏡在防潮箱最上層的泡泡袋裡( 搬運過程中,請小心呵護!)。
光橋應該擺在桌子的哪一側?實驗時,Fixed Mirror 擺放在可移動的電腦桌,可用升降台或桌下的書本調整高度,桌子建議推的越遠越好。
光學實驗第一步 - 校正光路,請用正確工具做光路校正,千萬不要讓你寶貴的👀跟雷射在同一個水平面,故請善用大紙張或小紙片。而校正雷射光路的原則是???
校正兩條光路的時間需花...依過往經驗,1小時起跳!校正過程中,請將一句成語放在心上:失之毫釐,差之千里!校正若馬馬虎虎,接下來絕對看不到正確的光點!!!而且,校正過的東西就不能再動!
校正完雷射光路後,透鏡才一片一片放上去( 建議從靠近光源的那一片透鏡開始 ),而且每放一片,就要馬上調整鏡片來校正光路,如果怎麼調都不行,那就得回溯上游,重新調整先前的元件。任何輕微的碰觸、按壓桌面,皆有可能讓雷射光路偏掉。
48 mm 透鏡鏡片可能會掉落,請小心。
從講義第 8 頁 Fig. 5 的圖,有很多~ 很多~~ 架設細節,眼睛睜大點。
校正完兩條光路( 1. 雷射-旋轉鏡;2. 旋轉鏡-反射鏡),要從顯微鏡觀看時,記得放上偏振片。
顯微鏡裡的十字線,可先轉成垂直與水平角度。
已鎖一個底座在雷射與光橋之間,是用來插偏振片的,這樣好方便去轉動偏振片,雷射不見得一定要貼在透鏡之前吧。
校正完第二條光路,從顯微鏡看到光點後不要高興得太早,要間歇遮斷第二條光路,來確認是不是我們要找的光點。
旋轉鏡轉動後,光點亮度會減弱 ( Why? ),所以要移除偏振片。
勿讓旋轉鏡轉速長時間維持在 1500 轉 !!!過熱的話,機器會啟動保護機制停機。
請先完整讀完新購高速旋轉鏡的使用說明,不讀的話...先準備 NT$ 18 萬的押金過來!!!
若有必要,可將教室天花板左半邊的燈關掉。
若要使用雷射測距儀測量"旋轉鏡"到"反射鏡"的距離,
注意一:請先看下方的簡易說明,不要在測的時候漏算或多算雷射測距儀的長度。
注意二:建議將一張白紙伏貼在反射鏡上,再用雷射測距儀來測量。
Q:測距儀直接打到鏡面的數據不能用嗎?
注意三:小心"反射鏡"的雷射反射光,不要打到別人。
長時間開啟雷射,圓筒外殼會發熱,小心燙傷,備有棉布手套。
實驗以英文原版講義為準
新購高速旋轉鏡使用說明
p.5、p.6、p.9、p.13
高速旋轉鏡使用注意事項
廠商提供的中文講義
可參考校正光路的技巧
影片並未示範光路如何校正
而且我們的光點沒那麼亮
雷射測距儀簡易說明
雷射測距儀原廠說明書
面向黑板,左邊抽屜
面向黑板,右邊抽屜
布朗運動的水平儀改放到這裡
背向黑板,左邊抽屜
電源供應器插有鑰匙
圓筒狀雷射可調整的自由度較高,有好有壞。
雷射的電源線有防呆,應該不會插錯。
旋轉鑰匙來 開/關 機。
開機後要稍等一下,雷射光才會出來。
顯微鏡、反射鏡,在防潮箱最上層的泡泡袋裡
(搬運過程請小心呵護!)