大学物理实验总结论文和大学物理演示实验报告.doc

大学物理演示实验报告

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大学物理实验总结论文

摘要：对实验的总体概括（两个学期的实验纵览），实验举例（PN结特性研究u、太阳能电池），个人问题总结，学习心得总结，对实验课程的一些建议。

关键字：半导体PN结物理特性、太阳能电池基本特性研究、迈克尔逊干涉仪、问题分析解决、方法、建议

正文：

整体概括总结：

经过两个学期的大学物理实验课程的学习、实践，从总体上看涉及的面比较广。

电学实验：电学元件的伏安特性研究、平衡电桥测电阻。这两个实验都涉及到了电路的设计连接，是基本的电学实验内容之一，这对于以往的单一学习理论知识来学，实验的补充恰到好处的深化了对课本的理解。

电磁学实验：模拟法测绘静电场、霍尔效应法测量圆线圈和亥姆霍兹线圈的磁场。这两个实验都是对抽象意义上的磁学物理量的测量，在以前的学习过程中对于看不见摸不着的磁场和电场线都只是靠强制记忆的。但是这些实验的引入很好的解决了我对于这两个抽象物理量的了解，尤其是电场线的加深理解，尽管这是个认为杜撰的非物理事实，但是它的作用是很明显的，对于研究物理也是很直观的。

物理量的测量：拉伸法测量金属材料的杨氏模量、扭摆法测定物体的转动惯量、稳态发测定不良导体的导热系数。这些实验主要是惊醒一些物理上定义的量的测量，它们都有个共同点就是通过间接测量的到的，这就要求为我们对一些推理公式的了解，了解原理，通过理论的推导公式，将难以直接测量的物理量通过转化，间接测量出来。

半导体：主要是关于PN结的研究，其中涉及到了光电池对PN结光生伏特特性的使用。这充分体现了半导体材料对当今科学技术的发展带来的巨大贡献。

光学：光电效应与普朗克常数测量、光强分布测量、光前光学特性研究。

仪器方面：迈克尔逊干涉仪。

实验举例：

、半导体PN结物理特性研究实验：

（1）相关知识点：

PN结：P型导体和N型导体交界面附近的过渡区。PN结是构成半导体二极管、太阳能电池的基础。

禁带宽度：导带底与价带顶之间的能量差。其是半导体的一个重要特征参量，其主要决定于半导体的能带结构。

（2）研究内容：

=1\*GB4㈠、PN结正向扩散电流与电压间关系：I=Io（eeUkT-1).=1\*GB3①

注：I是通过PN结的正向电流，Io是反向饱和电流（温度恒定时是常数），T是热力学温度，e是电子电荷量，U是PN结正向电压，k为波尔兹曼常数。

通过式的变形式I=Io*e

=2\*GB4㈡、结电压Ube与热力学温度T的关系：Ube=ST+Ugo=2\*GB3②

注：S≈-2.3mV/℃为PN结温度传感器灵敏度。Ego=e*Ugo为禁带宽度。因此可以通过Ube-T曲线找出=2\*GB3②式中的常值参数，从而测定禁带宽度。同样是通过计算机处理数据，得到拟合的直线，进行数据处理。

（3）注意事项：

本实验是使用二极管进行的，在连接电路时一定要注意每个接头的连接位置，切忌接错，否则会烧坏元件。对于实验过程中的电压也要注意，过大可能会损坏二极管。

2）、太阳能电池基本特性研究：

（1）基本参数：

=1\*GB3①短路电流Isc：负载短路时，即R=0，U=0时输出的外电流。

=2\*GB3②开路电压Uoc：负载开路时,即R=∞，I=0时输出电压。Uoc=1Bln(1+IscIo)=3\*GB3

=3\*GB3③光电池内阻：Rs=UocIsc。

=4\*GB3④最佳负载电阻Ropt、最大输出功率Pmax：使输出功率达到最大时的负载电阻叫最佳负载电阻。

=5\*GB3⑤填充因子：Ff=PmaxIsc*Uoc。

（2）研究内容：

=1\*GB4㈠、恒定光强下测定Isc、Uoc、Pmax、Ropt、Ff；

初始时设定好光强，负载电压调到最小，然后通过改变负载电压达到改变负载电阻的效果，直至电压电压调到最大，整个过程中每次调整都要记下相应的电压和电流值。

在数据采集完成后，要通过电压、电流计算出负载电阻、输出功率，在通过计算机做出P-R曲线图，找出最高点，得到Pmax、Ropt。Isc和Uoc可以通过起始的电流电压和结束的电流电压计算。

=2\*GB4㈡、光强对光电池Isc和Uoc的影响。

通过改变光强测定不同光强下的Isc和Uoc,然后通过计算机做出Uoc-Isc图像拟合曲线，然后与=3\*GB3③式比较，分析。

以上两个实验的举例都是和PN结半导体有关，之所以拿出这两个实验，是为了强调半导体材料在现代科技领域的重要作用。在通过两个学期的实验课程的学习，我对于半导体材料的认识有了新的层次，以前只是了解它的存在，对其在科技领域的地位可以说是孤