Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Fysik

Almindelige laboratorieapparater til fysik

Det udstyr, der findes i fysiklaboratorier, varierer i forhold til forskningsfokus. Apparater i fysiklaboratorier kan variere fra enkle balancer til lasere og specialiserede halvlederinstrumenter. Computational analyse, og derfor beregningsudstyr, er også blevet væsentlig for fysikforskningen. Fysisk laboratorieudstyr hjælper med at bestemme målinger, kalibrering, variationer i fysiske egenskaber og præcision.

TL; DR (for lang; ikke læst)

Moderne fysiklaboratorier indeholder apparater, der anvendes til bestemmelse af målinger, kalibrering, analyse af variationer og præcision. Fokus for laboratoriets forskning bestemmer det krævede apparat. Instrumenter spænder fra enkle balancer og termometre til avanceret lasere og halvlederudstyr.
Generelt laboratorieudstyr

Det mest basale fysiske laboratorieudstyr inkluderer røghætter, skriveborde, borde, gas-, vand- og vakuumledninger. Sikkerhedsudstyr kan omfatte handsker, beskyttelsesbriller og øjenskylestationer.
Analysatorinstrumenter

Talrige instrumenter udfører analyse på prøver i fysiklaboratorier. Nogle eksempler inkluderer impedansanalysatorer, partikelanalysatorer, optiske multikanalsanalysatorer, halvlederparameteranalysatorer, spektrumanalysatorer, kapacitansspændingsanalysatorer og røntgenstrålediffraktometre til karakterisering af krystallinske materialer og identifikation af faser.
Atomic Physics Equipment

Atomfysiklaboratorier indeholder unikke apparater. Disse kan omfatte mætningsabsorptionsspektroskopi, RF optisk pumpning og pulseret NMR.
Computing Equipment and Software

Fysiklaboratorier er meget afhængige af dataudstyr og software til analyse af data. Til astrofysik, kosmologi og astropartikelfysikundersøgelse kræves kraftig computing og simuleringer. Nogle almindelige typer software, der bruges i laboratorier inkluderer MATLAB, Python, IDL, Mathematica, Fiji, Origin og LabView. Kvantitativ billed- og dataanalysesoftware er uvurderlig i fysiklaboratorier. Foruden personlige computere er 3D-printere, Arduinos og Raspberry Pis nyttige teknologiske enheder.
Elektrisk udstyr

En række apparater hjælper med elektrisk arbejde i fysiklaboratorier. Ud over CV-analysatoren inkluderer andre instrumenter variable transformatorer (variacs), fastgørelsesforstærkere og piezoelektriske aktuatorer. Mange elektriske apparater som variac kræver specielle gummihandsker for at beskytte brugeren mod farlig højspænding.
Varmeelementer

Lejlighedsvis kræver fysiklaboratorier varmekilder til eksperimenter, især til termodynamikundersøgelser. En varmeplade repræsenterer det enkleste varmeelement. Elektriske ovne er også udbredt. Derudover kan gasovne bruges til at nå høje temperaturer. Vakuumovne giver mulighed for at tørre reagenser. Isolerede sikkerhedshandsker og -tænge giver den nødvendige beskyttelse af disse apparater.
Laserapparat

HeNe-lasere bruges i optikeksperimenter. Disse kræver beskyttelsesbriller for at beskytte øjnene. Andre laserapparater i fysiklaboratorier inkluderer fiberkoblede lasere, indstillelige diodelasere, etaloner og optiske strålestyreenheder.
Materialer Processing and Testing <<> Rå eller fremstillede prøver i fysiklaboratoriet fortjener forskellige værktøjer til behandling. Fysikere bruger undertiden en morter og en pistel til at slibe prøver. Andre bearbejdningsredskaber inkluderer polermaskiner, mikroniseringsfabrikker, lydbehandlere, ultracentrifuger, nanomekaniske testinstrumenter og andre apparater til test af materialer. Et hydraulisk presse og et dystesæt i rustfrit stål kan bruges til at fremstille pelletsprøver til måling af egenskaber.
Måleværktøjer

Fysiklaboratorier kræver apparater for at sikre nøjagtige målinger. Selv meterpinde spiller en rolle. Yderligere måleværktøjer inkluderer termometre, elektriske målere, elektroniske vægte, stylusprofilometre, ellipsometre og magnetostriktion målesystemer. En analytisk balance bruges til målinger af faststofmetode.
Mikroskopi og billeddannelsesapparater.

Mikroskoper håndterer billeddannelsen i fysiklaboratorier. Biofysiklaboratorier kan bruge fluorescensmikroskoper og lyse feltmikroskoper. Materialer kan studeres med scanningselektronmikroskoper, lysark fluorescensmikroskop, digitale holografiske mikroskoper og elektrisk indstillelige linser.

Andet almindeligt anvendt billedbehandlingsudstyr inkluderer digitale kameraer og specialiserede højhastigheds-CMOS-kameraer.
Photonics Equipment

I biofysiske laboratorier bruges optiske pincet til at manipulere individuelle DNA-molekyler. Disse hjælper også med at måle bimolekylære kræfter.
Plasmaudstyr