第一篇：科學(xué)計算實(shí)驗(yàn)報告

荊楚理工學(xué)院 數(shù)學(xué)建模與創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)報告 課程名稱：統(tǒng)計軟件與建模

專業(yè)：數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué) 實(shí)驗(yàn)題目

實(shí)驗(yàn) 五

區(qū)間估計與假設(shè)檢驗(yàn)

學(xué)生姓名

學(xué)

號

班級數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)

指導(dǎo)教師

習(xí)長新

實(shí)驗(yàn)日期

成績

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求：

1.鞏固假設(shè)檢驗(yàn)的基本原理； 2.掌握用 SAS 作假設(shè)檢驗(yàn)的方法； 二、實(shí)驗(yàn) 任務(wù)：

1.

下面列出的是某工廠隨機(jī)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(shè)裝配時間的總體服從正態(tài)分布),(~2? ? N X，參數(shù)2, ? ? 均未知．(1)給出裝配時間總體的點(diǎn)估計和 95%的置信區(qū)間，99%的置信區(qū)間；(2)是否可以認(rèn)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(guān)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?，F(xiàn)從不同的裝配方法中各抽取 12 件產(chǎn)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(shè)兩總體為正態(tài)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(qū)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(tǒng)計量和統(tǒng)計分布，并解釋 sas 程序輸出的結(jié)果。

三、實(shí)驗(yàn)步驟和結(jié)果，，（給出主要過程的文字說明，包含代碼、圖、表）

四、實(shí)驗(yàn)總結(jié)(對實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行分析,總結(jié)實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的問題、體會和收獲)

五

附錄

第二篇：計算化學(xué)實(shí)驗(yàn)報告

計算化學(xué)上機(jī)作業(yè)計算結(jié)果第一題

pi=3.1413

第二題

理論計算pi=1/4 計算機(jī)模擬計算pi= 第三題

第三篇：科學(xué)實(shí)驗(yàn)報告

凸透鏡成像規(guī)律實(shí)驗(yàn)報告

提出問題：凸透鏡成像的規(guī)律是什么

所需器材：蠟燭、光具座和光屏

猜想與假設(shè)：凸透鏡成像的規(guī)律分為實(shí)像與虛像

步驟:把可發(fā)光物放在距凸透鏡比較遠(yuǎn)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(shí)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(shí)驗(yàn)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(xiàn)象：物距(u)像距(v)像的性質(zhì)倒正 大小 虛實(shí)

u>2f f

u=2f v=2f 倒 等 實(shí) ——

f2f 倒 大 實(shí)

u=f —— —— —— —— ——

u

結(jié)論：

1、一焦分虛實(shí),二焦分大小

（一倍焦距以內(nèi)是虛象，一倍以外是實(shí)象，不包括一倍焦距）

2、虛象同側(cè)正,實(shí)象異側(cè)倒

（虛象在同一側(cè)，是正立的象，實(shí)象在異側(cè)，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?。?/p>

評估：上網(wǎng)驗(yàn)證，結(jié)論正確

應(yīng)用：u>2f f

u=2f v=2f 倒 等 實(shí) ——

f2f 倒 大 實(shí) 幻燈機(jī)

u=f —— —— —— —— ——

u

伏安法測電阻實(shí)驗(yàn)報告

1.伏安法測電阻實(shí)驗(yàn)器材：電源、開關(guān)、可調(diào)電阻、電壓表、電流表 各一個，連接導(dǎo)線若

干。以及被測電阻。2.實(shí)驗(yàn)步驟：

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

③記錄電壓表讀數(shù) U1，電流表讀數(shù) I1，調(diào)節(jié)可變電阻。在記錄U2 I2，再調(diào)節(jié)可變電阻。再記錄 U3 I3

④多次測量,取平均值,算出電阻

3.實(shí)驗(yàn)總結(jié)

洋蔥內(nèi)表皮實(shí)驗(yàn)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(jìn)行染色。

（5）觀察：若視野中有黑圈說明有氣泡，細(xì)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(biāo)線要與底邊平行，明暗亮度用小點(diǎn)的濃密表示。

下表皮附近的葉肉內(nèi)的葉綠體的數(shù)量比較少，可以透過較多的光線。

顯微鏡操作實(shí)驗(yàn)報告

1． 調(diào)節(jié)亮度：由暗調(diào)亮，可以用大光圈，凹面鏡，調(diào)節(jié)反光鏡的角度。

2． 將臨時裝片在載物臺上適當(dāng)位置固定好。

3． 低倍物鏡對準(zhǔn)通光孔，使用粗準(zhǔn)焦螺旋將鏡筒自上而下的調(diào)節(jié)，眼睛在側(cè)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(diào)節(jié)粗準(zhǔn)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(xì)準(zhǔn)焦螺旋進(jìn)一步調(diào)節(jié)。

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

8． 使用完畢后，請調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換器，使空鏡頭孔對著通光孔，將鏡筒調(diào)至最低后裝入鏡箱。；

第四篇：科學(xué)實(shí)驗(yàn)報告

實(shí)驗(yàn)課題：觀察月相

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^對月相的觀察，使學(xué)生了解月相變化的規(guī)律，養(yǎng)成長期觀察的習(xí)慣。

實(shí)驗(yàn)器材：黃色彩紙（每組十五張）、剪刀（每組一個）

實(shí)驗(yàn)原理：月球在圓缺變化過程中會出現(xiàn)各種不同的形狀。

實(shí)驗(yàn)步驟：

1．對月亮在一個月內(nèi)的變化進(jìn)行觀察并記錄

2．根據(jù)記錄用剪刀剪出不同時間月相的樣子

3．制作月相規(guī)律圖

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：一個月中月相的變化規(guī)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(jīng)歷：新月上弦月圓月下弦月殘月的過程。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：月相的變化有一定的規(guī)律性。

實(shí)驗(yàn)課題：“環(huán)形山”成因模擬實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^模擬試驗(yàn)，對“環(huán)形山”的成因進(jìn)行猜測，養(yǎng)成學(xué)生科學(xué)的思考問題的習(xí)慣

實(shí)驗(yàn)器材：沙子（每組若干）、注射器、膠管（每組一套）、重球（每組一個）、學(xué)生自己準(zhǔn)備的用具

實(shí)驗(yàn)原理：環(huán)形山是流星、隕石撞擊月球后留下來的。

實(shí)驗(yàn)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(xiàn)象

3．用重球砸向沙堆，觀察現(xiàn)象并記錄

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)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(xiàn)類似環(huán)形山的凹坑。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：沙堆會出現(xiàn)類似環(huán)形山的凹坑。

實(shí)驗(yàn)課題：放大鏡下的發(fā)現(xiàn)

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模褐婪糯箸R的使用方法及其作用。

實(shí)驗(yàn)器材：放大鏡、報紙、書本、樹葉

實(shí)驗(yàn)原理：放大鏡能把物體的像放大。

實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：在放大鏡下觀察到的物體比用肉眼看到的物體更大。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：放大鏡可以把物體的像放大。

實(shí)驗(yàn)課題：放大鏡的放大倍數(shù)

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模褐婪糯箸R把物體放大了多少倍。

實(shí)驗(yàn)器材：不同放大倍數(shù)的放大鏡、布、紙、郵票

實(shí)驗(yàn)原理：通過觀察、記錄和測量，可以算出放大鏡的放大倍數(shù)。

實(shí)驗(yàn)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(nèi)容記錄下來，看看它能把物體放大多少倍。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：同一放大鏡的最大放大倍數(shù)是一定的。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：通過觀察、測量和計算，算出了不同放大鏡的放大倍數(shù)。

實(shí)驗(yàn)課題：用放大鏡觀察晶體

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私獍滋?、食鹽等晶體的形狀如何

實(shí)驗(yàn)器材：白糖、食鹽、堿面、味精、玻璃片、放大鏡

實(shí)驗(yàn)原理：在放大鏡下能更清晰地看到晶體的形狀。

實(shí)驗(yàn)步驟：

1、用放大鏡觀察白糖，把看到的內(nèi)容記錄下來。

2、用放大鏡觀察堿面、味精，并把看到的內(nèi)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(fā)后，用放大鏡觀察它們留下的痕跡，看看又是什么樣的。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：在放大鏡下看到的晶體的形狀很有規(guī)則，有的像雪花，有的是立方體，有的像金字塔。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：每種晶體的形狀都很規(guī)則。

實(shí)驗(yàn)課題：自制顯微鏡

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私夂喴罪@微鏡的制作方法

實(shí)驗(yàn)器材：放大鏡、掛歷紙、剪刀、膠水

實(shí)驗(yàn)原理：一個放大鏡能把另一個放大鏡所成的像進(jìn)一步放大，這樣明顯提高了放大能力。

實(shí)驗(yàn)步驟：

1、上下移動調(diào)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(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：自制顯微鏡能把物體的圖像放得更大。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：自制顯微鏡的放大倍數(shù)明顯增加了。

第五篇：MS計算模擬實(shí)驗(yàn)報告

固體結(jié)構(gòu)及電子態(tài)計算模擬實(shí)驗(yàn)報告

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

通過實(shí)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(xué)習(xí)Materials Studio軟件，能夠自己獨(dú)立地進(jìn)行簡單的固體結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)造和相關(guān)電子結(jié)構(gòu)的計算和分析。

二、實(shí)驗(yàn)原理

第一性原理的理論計算的主要理論基礎(chǔ)是量子力學(xué)的基本方程和相對論效應(yīng)，在第一性原理的發(fā)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(guān)聯(lián)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(gòu)成的實(shí)際體系理解為由電子和原子核組成的多粒子系統(tǒng)，運(yùn)用量子力學(xué)等基本的物理原理最大限度地對問題進(jìn)行“非經(jīng)驗(yàn)”處理。密度泛函理論現(xiàn)在已經(jīng)成為計算凝聚態(tài)物理的重要理論基礎(chǔ)，并被廣泛應(yīng)用于原子、分子、團(tuán)簇、固體和表面的幾何結(jié)構(gòu)和電子結(jié)構(gòu)的計算。

隨著計算機(jī)的高速發(fā)展，使得計算物理成為可能。依靠高性能計算機(jī)強(qiáng)大的計算能力，市場上研發(fā)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(jìn)的密度泛函框架下的量子力學(xué)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(jié)構(gòu)，態(tài)密度，磁性等。

三、實(shí)驗(yàn)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(shù)；

③加入Si和O原子，確定相關(guān)參數(shù)；

⑵ AlAs半導(dǎo)體能帶結(jié)構(gòu)及相關(guān)計算

①導(dǎo)入AlAs半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，并選擇單胞；

②在Dmol3模塊中選擇Calculation，設(shè)置能帶結(jié)構(gòu)計算的相關(guān)參數(shù)；

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(diǎn)擊View，得到能帶圖；

⑤同理可以計算AlAs的電子態(tài)密度、電子密度等。

四、數(shù)據(jù)分析及實(shí)驗(yàn)結(jié)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(tǒng)自帶的α石英晶體的空間結(jié)構(gòu)。發(fā)現(xiàn)跟之前做的略有差別，結(jié)構(gòu)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(yīng)的。

為了畫出系統(tǒng)自帶α石英晶體空間結(jié)構(gòu)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(tǒng)自帶的標(biāo)準(zhǔn)圖就十分相似了。

左圖是AlAs空間結(jié)構(gòu)圖；右圖是AlAs在單胞中的空間結(jié)構(gòu)圖。

如圖，是通過Dmol3模塊計算得到的AlAs能帶結(jié)構(gòu)（縱坐標(biāo)的能量單位是Hartree，1Hartree=27.2eV）。從圖中可以看出AlAs的價帶頂和導(dǎo)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(dǎo)體材料范圍，所以從能帶中可以看出AlAs材料是一種半導(dǎo)體。

如圖，是通過Dmol3模塊計算得到的AlAs電子態(tài)密度圖。電子態(tài)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(jié)構(gòu)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(yè)化科研軟件，的確非常好用，大量的圖形界面便于初學(xué)者快速上手。因?yàn)檠芯糠较蛳嘟ǚ肿觿恿W(xué)模擬）的緣故，平時也經(jīng)常需要進(jìn)行大量運(yùn)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(tǒng)下通過命令行來完成任務(wù)，圖形顯示也需要借助第三方軟件才能完成。分子動力學(xué)模擬的理論基礎(chǔ)是牛頓第三定律為中心的經(jīng)典力學(xué)，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(xué)，雖然研究的體系相對小，但是計算量也非常大，對于較為復(fù)雜的系統(tǒng)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(tǒng)下的版本，支持多核多節(jié)點(diǎn)運(yùn)算。

分子動力學(xué)模擬在生物領(lǐng)域也有很大的應(yīng)用，可以模擬多肽、蛋白質(zhì)、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(lǐng)域?？梢越柚鶰aterials studio強(qiáng)大的建模模塊，構(gòu)造出想要的納米材料，再講生成的納米材料參數(shù)輸入分子動力學(xué)模擬軟件，兩款軟件可以配合使用。