气轨测量挡光条遮光时间时产生较大误差
来源:高中物理辅导网 2009-09-09 21:24:53
在实验中,使用“计时Ⅰ”(S1)方式,即测量挡光条遮光时间时,会产生较大误差。其原因是:
挡光条在运动时从发光器件和光敏器件之间通过。在遮光过程中,光敏器件的阻值从小到大、再从大到小变化。”光敏器件两端的电压值也从低到高再从高到低变化。当这一电压升到或超过计时器门电路阀值时会触发计时器开始计时;当这个电压降到或低于阀值时,计时器停止计时。
在上述过程中可能出现两种情况,第一种情况如图2.12-11所示。
挡光条移入光束,挡住大部分光线时,计时器开始计时。挡光条移出,露出小部分光线时,计时器停止计时。挡光条的有效宽度L有小于其实际宽度L实。
另一种情况如图2.12-12所示,挡光条挡住小部分光线时,计时器开始计时。挡光条移出,露出大部分光线时计时器停止计时。挡光条的有效宽度L有大于其实际宽度L实。
这种计时方式,挡光条的宽度越小,ΔL带来的相对误差越大。ΔL可用下述方法测量:
光电门安装在气轨上并接在计时器上。挡光条安装在滑行器上,计时器置于“计时Ⅰ”,接通气源后,用手缓缓移动滑行器,使挡光条逐渐遮光。注意计时器的数码管开始翻动时立刻停住滑行器,并记下滑行器在标尺上的位置;继续向同方向缓缓移动滑行器。待数码管停止翻动时再记下滑行器在标尺上的位置,反复做几次,求出两个位置的平均值。这两个位置的坐标差即为挡光条的有效宽度L有。
采用这种方法测出的挡光条有效宽度仍有较大的误差,并且同一个挡光条在不同的光电门处,其有效宽度也不相同,建议尽可能少用这种计时方式。
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