第一篇：科學計算實驗報告

荊楚理工學院 數學建模與創新實驗室實驗報告 課程名稱：統計軟件與建模

專業：數學與應用數學 實驗題目

實驗 五

區間估計與假設檢驗

學生姓名

學

號

班級數學與應用數學

指導教師

習長新

實驗日期

成績

一、實驗目的與要求：

1.鞏固假設檢驗的基本原理； 2.掌握用 SAS 作假設檢驗的方法； 二、實驗 任務：

1.

下面列出的是某工廠隨機選取的 20 只部件的裝配時間（分鐘）：.9，4.10，6.10，6.9，7.9，9.9，9.10，1.11，6.9，2.10，3.10，6.9，9.9，2.11，6.10，8.9，5.10，1.10，5.10，7.9

設裝配時間的總體服從正態分布),(~2? ? N X，參數2, ? ? 均未知．(1)給出裝配時間總體的點估計和 95%的置信區間，99%的置信區間；(2)是否可以認為裝配時間的均值顯著地大于 10 分鐘？

2.裝配一個部件時可以采用不同的方法，所關心的問題是哪一個方法的效率更高。

勞動效率可以用平均裝配時間反映。現從不同的裝配方法中各抽取 12 件產品，記錄下各自的裝配時間如下表所示：

兩種裝配方法使用的裝配時間（單位：分鐘）

甲法：

29 32 35 38 34 30 29 32 31 26 乙法：24 28 29 30 29 32 26 31 29 32 28 設兩總體為正態總體，且方差相同。

(1)分別給出兩種裝配方法的平均裝配時間的 95%置信區間；(2)請問兩種方法的裝配時間有無顯著不同(α = 0.05)？ 釋 以上兩個問題均要求寫出必要的統計量和統計分布，并解釋 sas 程序輸出的結果。

三、實驗步驟和結果，，（給出主要過程的文字說明，包含代碼、圖、表）

四、實驗總結(對實驗過程進行分析,總結實驗過程中出現的問題、體會和收獲)

五

附錄

第二篇：計算化學實驗報告

計算化學上機作業計算結果第一題

pi=3.1413

第二題

理論計算pi=1/4 計算機模擬計算pi= 第三題

第三篇：科學實驗報告

凸透鏡成像規律實驗報告

提出問題：凸透鏡成像的規律是什么

所需器材：蠟燭、光具座和光屏

猜想與假設：凸透鏡成像的規律分為實像與虛像

步驟:把可發光物放在距凸透鏡比較遠的地方,然后逐漸移近,觀察成像的情況.物距大到什么程度成實像,小到什么時候成虛像,大概不同的凸透鏡會有不同,要有一個參照距離才便于研究.實驗原理 在物理上 凹鏡和凸鏡都是利用光的折射的原理成像

現象：物距(u)像距(v)像的性質倒正 大小 虛實

u>2f f

u=2f v=2f 倒 等 實 ——

f2f 倒 大 實

u=f —— —— —— —— ——

u

結論：

1、一焦分虛實,二焦分大小

（一倍焦距以內是虛象，一倍以外是實象，不包括一倍焦距）

2、虛象同側正,實象異側倒

（虛象在同一側，是正立的象，實象在異側，是倒立的）

3、物小象變大,物大象變小

（物距變小，象變大，物距變大，象變小）

評估：上網驗證，結論正確

應用：u>2f f

u=2f v=2f 倒 等 實 ——

f2f 倒 大 實 幻燈機

u=f —— —— —— —— ——

u

伏安法測電阻實驗報告

1.伏安法測電阻實驗器材：電源、開關、可調電阻、電壓表、電流表 各一個，連接導線若

干。以及被測電阻。2.實驗步驟：

①電路連接：電壓表并聯在被測的電阻兩端。然后所有的器件都串聯后接在電源上。②.閉合開關。

③記錄電壓表讀數 U1，電流表讀數 I1，調節可變電阻。在記錄U2 I2，再調節可變電阻。再記錄 U3 I3

④多次測量,取平均值,算出電阻

3.實驗總結

洋蔥內表皮實驗報告（1）在載玻片上_滴一滴清水。

（2）用小刀切一塊0.25平方厘米鱗片，用鑷子撕下一層洋蔥表皮。

（3）放在載玻片的清水中，并用鑷子展平。

（4）蓋上蓋玻片不留氣泡，并用紅墨水或碘酒進行染色。

（5）觀察：若視野中有黑圈說明有氣泡，細胞重疊很多說明所撕的表皮太厚，需將裝片重做，觀察時兩眼同時張開。繪生物圖時，標線要與底邊平行，明暗亮度用小點的濃密表示。

下表皮附近的葉肉內的葉綠體的數量比較少，可以透過較多的光線。

顯微鏡操作實驗報告

1． 調節亮度：由暗調亮，可以用大光圈，凹面鏡，調節反光鏡的角度。

2． 將臨時裝片在載物臺上適當位置固定好。

3． 低倍物鏡對準通光孔，使用粗準焦螺旋將鏡筒自上而下的調節，眼睛在側面觀察，避免物鏡鏡頭接觸到玻片而損壞鏡頭和壓破玻片。

4． 左眼通過目鏡觀察視野的變化，同時調節粗準焦螺旋，使鏡筒緩慢上移，直至視野清晰為止。

5． 如果在視野中沒有被觀察對象，可以移動裝片，原則為欲上反下，欲左反右。

6． 如果不夠清晰，可以用細準焦螺旋進一步調節。

7． 如果需要在高倍物鏡下觀察，可以轉動轉換器調換物鏡。如果視野較暗，可通過1的方法調節；如果不夠清晰，可通過6的方法調節，但是不可以用4的方法。

8． 使用完畢后，請調節轉換器，使空鏡頭孔對著通光孔，將鏡筒調至最低后裝入鏡箱。；

第四篇：科學實驗報告

實驗課題：觀察月相

實驗目的：通過對月相的觀察，使學生了解月相變化的規律，養成長期觀察的習慣。

實驗器材：黃色彩紙（每組十五張）、剪刀（每組一個）

實驗原理：月球在圓缺變化過程中會出現各種不同的形狀。

實驗步驟：

1．對月亮在一個月內的變化進行觀察并記錄

2．根據記錄用剪刀剪出不同時間月相的樣子

3．制作月相規律圖

實驗現象：一個月中月相的變化規律是：初二向左彎，初八右半邊明亮，十五月圓，二十二左半邊明亮，二十八向右彎。經歷：新月上弦月圓月下弦月殘月的過程。

實驗結果：月相的變化有一定的規律性。

實驗課題：“環形山”成因模擬實驗

實驗目的：通過模擬試驗，對“環形山”的成因進行猜測，養成學生科學的思考問題的習慣

實驗器材：沙子（每組若干）、注射器、膠管（每組一套）、重球（每組一個）、學生自己準備的用具

實驗原理：環形山是流星、隕石撞擊月球后留下來的。

實驗步驟：

1．將注射器連接膠管并把膠管插入沙子底部

2．用力將注射器中的水推出，觀察現象

3．用重球砸向沙堆，觀察現象并記錄

實驗現象：注射器中的水會穿出沙堆，形成火山狀；重球砸向沙堆，沙堆會出現類似環形山的凹坑。

實驗結果：沙堆會出現類似環形山的凹坑。

實驗課題：放大鏡下的發現

實驗目的：知道放大鏡的使用方法及其作用。

實驗器材：放大鏡、報紙、書本、樹葉

實驗原理：放大鏡能把物體的像放大。

實驗步驟：

1、用放大鏡觀察樹葉，把看到的記錄下來。

2、用放大鏡觀察報紙、書本，把看到的記錄下來。

實驗現象：在放大鏡下觀察到的物體比用肉眼看到的物體更大。

實驗結果：放大鏡可以把物體的像放大。

實驗課題：放大鏡的放大倍數

實驗目的：知道放大鏡把物體放大了多少倍。

實驗器材：不同放大倍數的放大鏡、布、紙、郵票

實驗原理：通過觀察、記錄和測量，可以算出放大鏡的放大倍數。

實驗步驟：

1、把放大鏡放在有格的紙上或放在書上，看看它能把物體放大多少倍。

2、用放大鏡觀察布、郵票的某部分，并把觀察到的內容記錄下來，看看它能把物體放大多少倍。

實驗現象：同一放大鏡的最大放大倍數是一定的。

實驗結果：通過觀察、測量和計算，算出了不同放大鏡的放大倍數。

實驗課題：用放大鏡觀察晶體

實驗目的：了解白糖、食鹽等晶體的形狀如何

實驗器材：白糖、食鹽、堿面、味精、玻璃片、放大鏡

實驗原理：在放大鏡下能更清晰地看到晶體的形狀。

實驗步驟：

1、用放大鏡觀察白糖，把看到的內容記錄下來。

2、用放大鏡觀察堿面、味精，并把看到的內容記錄下來。

3、制作一些較濃的溶液，滴在玻璃片上，待水分自然蒸發后，用放大鏡觀察它們留下的痕跡，看看又是什么樣的。

實驗現象：在放大鏡下看到的晶體的形狀很有規則，有的像雪花，有的是立方體，有的像金字塔。

實驗結果：每種晶體的形狀都很規則。

實驗課題：自制顯微鏡

實驗目的：了解簡易顯微鏡的制作方法

實驗器材：放大鏡、掛歷紙、剪刀、膠水

實驗原理：一個放大鏡能把另一個放大鏡所成的像進一步放大，這樣明顯提高了放大能力。

實驗步驟：

1、上下移動調整兩個放大鏡之間的距離，直到劃到物體最清楚的圖像。

2、用掛歷紙卷成紙筒。

3、用紙筒和膠帶紙把兩個放大鏡固定下來。

4、試一試：做成后的顯微鏡是否能把物體的圖像放得更大了。

實驗現象：自制顯微鏡能把物體的圖像放得更大。

實驗結果：自制顯微鏡的放大倍數明顯增加了。

第五篇：MS計算模擬實驗報告

固體結構及電子態計算模擬實驗報告

一、實驗目的

通過實際操作初步地了解和掌握Materials Studio，特別是其中的Dmol3和Castep模塊的工作原理和操作步驟。通過學習Materials Studio軟件，能夠自己獨立地進行簡單的固體結構模型的構造和相關電子結構的計算和分析。

二、實驗原理

第一性原理的理論計算的主要理論基礎是量子力學的基本方程和相對論效應，在第一性原理的發展過程中，相繼提出了變分原理、泡利不相容原理、Hartree-Fock近似、Slater矩陣、關聯相互能、密度泛函理論以及含時密度泛函理論等。其基本思路就是它的基本思想是將多原子構成的實際體系理解為由電子和原子核組成的多粒子系統，運用量子力學等基本的物理原理最大限度地對問題進行“非經驗”處理。密度泛函理論現在已經成為計算凝聚態物理的重要理論基礎，并被廣泛應用于原子、分子、團簇、固體和表面的幾何結構和電子結構的計算。

隨著計算機的高速發展，使得計算物理成為可能。依靠高性能計算機強大的計算能力，市場上研發出了很多基于第一性原理計算（尤其是密度泛函理論方法）的軟件包。其中最具代表性的就是Materials studio。其模塊中的Dmol3程序是一個先進的密度泛函框架下的量子力學程序，它不僅可以模擬固體、表面、低維體系，而且能夠模擬氣相和液相。它可以計算體系的能量，能帶結構，態密度，磁性等。

三、實驗主要步驟

⑴ 建立α石英晶體：

①選擇P3221空間群；

②確定晶格參數；

③加入Si和O原子，確定相關參數；

⑵ AlAs半導體能帶結構及相關計算

①導入AlAs半導體結構，并選擇單胞；

②在Dmol3模塊中選擇Calculation，設置能帶結構計算的相關參數；

③計算完畢，選中得到的*.xsd文件；

④在Dmol3沒款中選擇analysis，選擇Band structure后點擊View，得到能帶圖；

⑤同理可以計算AlAs的電子態密度、電子密度等。

四、數據分析及實驗結果展示

圖為α石英晶體，其中黃色+是硅原子，紅色+是氧原子。

如圖是Materials studio 7 中系統自帶的α石英晶體的空間結構。發現跟之前做的略有差別，結構圖中還包含了Si-O鍵，其中各個原子在空間上的位置與上圖是一一對應的。

為了畫出系統自帶α石英晶體空間結構圖的效果，需要對圖形做一些修飾。右擊背景選擇Display Style 可以對atom和lattice的樣式作出修改。

在菜單build中選擇bond，畫出Si-O鍵后，與系統自帶的標準圖就十分相似了。

左圖是AlAs空間結構圖；右圖是AlAs在單胞中的空間結構圖。

如圖，是通過Dmol3模塊計算得到的AlAs能帶結構（縱坐標的能量單位是Hartree，1Hartree=27.2eV）。從圖中可以看出AlAs的價帶頂和導帶底之間存在一定寬度的能隙，寬度大約為0.1Ha（2.2eV），能隙寬度正好是半導體材料范圍，所以從能帶中可以看出AlAs材料是一種半導體。

如圖，是通過Dmol3模塊計算得到的AlAs電子態密度圖。電子態密度圖在-0.4-0.35Ha之間有一個峰，在0-0.1Ha有個谷，基本上和能帶結構相吻合。

如圖，是通過Dmol3計算得到的電子密度圖。

五、體會和評論

Materials studio作為一個成熟的商業化科研軟件，的確非常好用，大量的圖形界面便于初學者快速上手。因為研究方向相近（分子動力學模擬）的緣故，平時也經常需要進行大量運算，所用的軟件為Gromacs和NAMD。由于都是開源軟件，其使用起來就沒有那么方便，都需要在Linux系統下通過命令行來完成任務，圖形顯示也需要借助第三方軟件才能完成。分子動力學模擬的理論基礎是牛頓第三定律為中心的經典力學，研究原子之間的相互作用，整個體系通常會包含幾千甚至幾萬個原子。而第一性原理計量是基于量子力學，雖然研究的體系相對小，但是計算量也非常大，對于較為復雜的系統單單依靠PC端是無法完成的，所以特別了解了下，Materials studio也有Linux系統下的版本，支持多核多節點運算。

分子動力學模擬在生物領域也有很大的應用，可以模擬多肽、蛋白質、甚至一段DNA。隨著納米材料的興起，生物大分子與納米材料相互作用，也成為一個熱門領域。可以借助Materials studio強大的建模模塊，構造出想要的納米材料，再講生成的納米材料參數輸入分子動力學模擬軟件，兩款軟件可以配合使用。