科学计算实验报告[范文大全]

第一篇：科学计算实验报告

荆楚理工学院 数学建模与创新实验室实验报告 课程名称：统计软件与建模

专业：数学与应用数学 实验题目

实验 五

区间估计与假设检验

学生姓名

学

号

班级数学与应用数学

指导教师

习长新

实验日期

成绩

一、实验目的与要求：

1.巩固假设检验的基本原理； 2.掌握用 SAS 作假设检验的方法； 二、实验 任务：

1.

下面列出的是某工厂随机选取的 20 只部件的装配时间（分钟）：.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

设装配时间的总体服从正态分布),(~2  N X，参数2,   均未知．(1)给出装配时间总体的点估计和 95%的置信区间，99%的置信区间；(2)是否可以认为装配时间的均值显著地大于 10 分钟？

2.装配一个部件时可以采用不同的方法，所关心的问题是哪一个方法的效率更高。

劳动效率可以用平均装配时间反映。现从不同的装配方法中各抽取 12 件产品，记录下各自的装配时间如下表所示：

两种装配方法使用的装配时间（单位：分钟）

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 设两总体为正态总体，且方差相同。

(1)分别给出两种装配方法的平均装配时间的 95%置信区间；(2)请问两种方法的装配时间有无显著不同(α = 0.05)？ 释 以上两个问题均要求写出必要的统计量和统计分布，并解释 sas 程序输出的结果。

三、实验步骤和结果，，（给出主要过程的文字说明，包含代码、图、表）

四、实验总结(对实验过程进行分析,总结实验过程中出现的问题、体会和收获)

五

附录

第二篇：计算化学实验报告

计算化学上机作业计算结果第一题

pi=3.1413

第二题

理论计算pi=1/4 计算机模拟计算pi= 第三题

第三篇：科学实验报告

凸透镜成像规律实验报告

提出问题：凸透镜成像的规律是什么

所需器材：蜡烛、光具座和光屏

猜想与假设：凸透镜成像的规律分为实像与虚像

步骤:把可发光物放在距凸透镜比较远的地方,然后逐渐移近,观察成像的情况.物距大到什么程度成实像,小到什么时候成虚像,大概不同的凸透镜会有不同,要有一个参照距离才便于研究.实验原理 在物理上 凹镜和凸镜都是利用光的折射的原理成像

现象：物距(u)像距(v)像的性质倒正 大小 虚实

u>2f f

u=2f v=2f 倒 等 实 ——

f2f 倒 大 实

u=f —— —— —— —— ——

u

结论：

1、一焦分虚实,二焦分大小

（一倍焦距以内是虚象，一倍以外是实象，不包括一倍焦距）

2、虚象同侧正,实象异侧倒

（虚象在同一侧，是正立的象，实象在异侧，是倒立的）

3、物小象变大,物大象变小

（物距变小，象变大，物距变大，象变小）

评估：上网验证，结论正确

应用：u>2f f

u=2f v=2f 倒 等 实 ——

f2f 倒 大 实 幻灯机

u=f —— —— —— —— ——

u

伏安法测电阻实验报告

1.伏安法测电阻实验器材：电源、开关、可调电阻、电压表、电流表 各一个，连接导线若

干。以及被测电阻。2.实验步骤：

①电路连接：电压表并联在被测的电阻两端。然后所有的器件都串联后接在电源上。②.闭合开关。

③记录电压表读数 U1，电流表读数 I1，调节可变电阻。在记录U2 I2，再调节可变电阻。再记录 U3 I3

④多次测量,取平均值,算出电阻

3.实验总结

洋葱内表皮实验报告（1）在载玻片上_滴一滴清水。

（2）用小刀切一块0.25平方厘米鳞片，用镊子撕下一层洋葱表皮。

（3）放在载玻片的清水中，并用镊子展平。

（4）盖上盖玻片不留气泡，并用红墨水或碘酒进行染色。

（5）观察：若视野中有黑圈说明有气泡，细胞重叠很多说明所撕的表皮太厚，需将装片重做，观察时两眼同时张开。绘生物图时，标线要与底边平行，明暗亮度用小点的浓密表示。

下表皮附近的叶肉内的叶绿体的数量比较少，可以透过较多的光线。

显微镜操作实验报告

1． 调节亮度：由暗调亮，可以用大光圈，凹面镜，调节反光镜的角度。

2． 将临时装片在载物台上适当位置固定好。

3． 低倍物镜对准通光孔，使用粗准焦螺旋将镜筒自上而下的调节，眼睛在侧面观察，避免物镜镜头接触到玻片而损坏镜头和压破玻片。

4． 左眼通过目镜观察视野的变化，同时调节粗准焦螺旋，使镜筒缓慢上移，直至视野清晰为止。

5． 如果在视野中没有被观察对象，可以移动装片，原则为欲上反下，欲左反右。

6． 如果不够清晰，可以用细准焦螺旋进一步调节。

7． 如果需要在高倍物镜下观察，可以转动转换器调换物镜。如果视野较暗，可通过1的方法调节；如果不够清晰，可通过6的方法调节，但是不可以用4的方法。

8． 使用完毕后，请调节转换器，使空镜头孔对着通光孔，将镜筒调至最低后装入镜箱。；

第四篇：科学实验报告

实验课题：观察月相

实验目的：通过对月相的观察，使学生了解月相变化的规律，养成长期观察的习惯。

实验器材：黄色彩纸（每组十五张）、剪刀（每组一个）

实验原理：月球在圆缺变化过程中会出现各种不同的形状。

实验步骤：

1．对月亮在一个月内的变化进行观察并记录

2．根据记录用剪刀剪出不同时间月相的样子

3．制作月相规律图

实验现象：一个月中月相的变化规律是：初二向左弯，初八右半边明亮，十五月圆，二十二左半边明亮，二十八向右弯。经历：新月上弦月圆月下弦月残月的过程。

实验结果：月相的变化有一定的规律性。

实验课题：“环形山”成因模拟实验

实验目的：通过模拟试验，对“环形山”的成因进行猜测，养成学生科学的思考问题的习惯

实验器材：沙子（每组若干）、注射器、胶管（每组一套）、重球（每组一个）、学生自己准备的用具

实验原理：环形山是流星、陨石撞击月球后留下来的。

实验步骤：

1．将注射器连接胶管并把胶管插入沙子底部

2．用力将注射器中的水推出，观察现象

3．用重球砸向沙堆，观察现象并记录

实验现象：注射器中的水会穿出沙堆，形成火山状；重球砸向沙堆，沙堆会出现类似环形山的凹坑。

实验结果：沙堆会出现类似环形山的凹坑。

实验课题：放大镜下的发现

实验目的：知道放大镜的使用方法及其作用。

实验器材：放大镜、报纸、书本、树叶

实验原理：放大镜能把物体的像放大。

实验步骤：

1、用放大镜观察树叶，把看到的记录下来。

2、用放大镜观察报纸、书本，把看到的记录下来。

实验现象：在放大镜下观察到的物体比用肉眼看到的物体更大。

实验结果：放大镜可以把物体的像放大。

实验课题：放大镜的放大倍数

实验目的：知道放大镜把物体放大了多少倍。

实验器材：不同放大倍数的放大镜、布、纸、邮票

实验原理：通过观察、记录和测量，可以算出放大镜的放大倍数。

实验步骤：

1、把放大镜放在有格的纸上或放在书上，看看它能把物体放大多少倍。

2、用放大镜观察布、邮票的某部分，并把观察到的内容记录下来，看看它能把物体放大多少倍。

实验现象：同一放大镜的最大放大倍数是一定的。

实验结果：通过观察、测量和计算，算出了不同放大镜的放大倍数。

实验课题：用放大镜观察晶体

实验目的：了解白糖、食盐等晶体的形状如何

实验器材：白糖、食盐、碱面、味精、玻璃片、放大镜

实验原理：在放大镜下能更清晰地看到晶体的形状。

实验步骤：

1、用放大镜观察白糖，把看到的内容记录下来。

2、用放大镜观察碱面、味精，并把看到的内容记录下来。

3、制作一些较浓的溶液，滴在玻璃片上，待水分自然蒸发后，用放大镜观察它们留下的痕迹，看看又是什么样的。

实验现象：在放大镜下看到的晶体的形状很有规则，有的像雪花，有的是立方体，有的像金字塔。

实验结果：每种晶体的形状都很规则。

实验课题：自制显微镜

实验目的：了解简易显微镜的制作方法

实验器材：放大镜、挂历纸、剪刀、胶水

实验原理：一个放大镜能把另一个放大镜所成的像进一步放大，这样明显提高了放大能力。

实验步骤：

1、上下移动调整两个放大镜之间的距离，直到划到物体最清楚的图像。

2、用挂历纸卷成纸筒。

3、用纸筒和胶带纸把两个放大镜固定下来。

4、试一试：做成后的显微镜是否能把物体的图像放得更大了。

实验现象：自制显微镜能把物体的图像放得更大。

实验结果：自制显微镜的放大倍数明显增加了。

第五篇：MS计算模拟实验报告

固体结构及电子态计算模拟实验报告

一、实验目的

通过实际操作初步地了解和掌握Materials Studio，特别是其中的Dmol3和Castep模块的工作原理和操作步骤。通过学习Materials Studio软件，能够自己独立地进行简单的固体结构模型的构造和相关电子结构的计算和分析。

二、实验原理

第一性原理的理论计算的主要理论基础是量子力学的基本方程和相对论效应，在第一性原理的发展过程中，相继提出了变分原理、泡利不相容原理、Hartree-Fock近似、Slater矩阵、关联相互能、密度泛函理论以及含时密度泛函理论等。其基本思路就是它的基本思想是将多原子构成的实际体系理解为由电子和原子核组成的多粒子系统，运用量子力学等基本的物理原理最大限度地对问题进行“非经验”处理。密度泛函理论现在已经成为计算凝聚态物理的重要理论基础，并被广泛应用于原子、分子、团簇、固体和表面的几何结构和电子结构的计算。

随着计算机的高速发展，使得计算物理成为可能。依靠高性能计算机强大的计算能力，市场上研发出了很多基于第一性原理计算（尤其是密度泛函理论方法）的软件包。其中最具代表性的就是Materials studio。其模块中的Dmol3程序是一个先进的密度泛函框架下的量子力学程序，它不仅可以模拟固体、表面、低维体系，而且能够模拟气相和液相。它可以计算体系的能量，能带结构，态密度，磁性等。

三、实验主要步骤

⑴ 建立α石英晶体：

①选择P3221空间群；

②确定晶格参数；

③加入Si和O原子，确定相关参数；

⑵ AlAs半导体能带结构及相关计算

①导入AlAs半导体结构，并选择单胞；

②在Dmol3模块中选择Calculation，设置能带结构计算的相关参数；

③计算完毕，选中得到的*.xsd文件；

④在Dmol3没款中选择analysis，选择Band structure后点击View，得到能带图；

⑤同理可以计算AlAs的电子态密度、电子密度等。

四、数据分析及实验结果展示

图为α石英晶体，其中黄色+是硅原子，红色+是氧原子。

如图是Materials studio 7 中系统自带的α石英晶体的空间结构。发现跟之前做的略有差别，结构图中还包含了Si-O键，其中各个原子在空间上的位置与上图是一一对应的。

为了画出系统自带α石英晶体空间结构图的效果，需要对图形做一些修饰。右击背景选择Display Style 可以对atom和lattice的样式作出修改。

在菜单build中选择bond，画出Si-O键后，与系统自带的标准图就十分相似了。

左图是AlAs空间结构图；右图是AlAs在单胞中的空间结构图。

如图，是通过Dmol3模块计算得到的AlAs能带结构（纵坐标的能量单位是Hartree，1Hartree=27.2eV）。从图中可以看出AlAs的价带顶和导带底之间存在一定宽度的能隙，宽度大约为0.1Ha（2.2eV），能隙宽度正好是半导体材料范围，所以从能带中可以看出AlAs材料是一种半导体。

如图，是通过Dmol3模块计算得到的AlAs电子态密度图。电子态密度图在-0.4-0.35Ha之间有一个峰，在0-0.1Ha有个谷，基本上和能带结构相吻合。

如图，是通过Dmol3计算得到的电子密度图。

五、体会和评论

Materials studio作为一个成熟的商业化科研软件，的确非常好用，大量的图形界面便于初学者快速上手。因为研究方向相近（分子动力学模拟）的缘故，平时也经常需要进行大量运算，所用的软件为Gromacs和NAMD。由于都是开源软件，其使用起来就没有那么方便，都需要在Linux系统下通过命令行来完成任务，图形显示也需要借助第三方软件才能完成。分子动力学模拟的理论基础是牛顿第三定律为中心的经典力学，研究原子之间的相互作用，整个体系通常会包含几千甚至几万个原子。而第一性原理计量是基于量子力学，虽然研究的体系相对小，但是计算量也非常大，对于较为复杂的系统单单依靠PC端是无法完成的，所以特别了解了下，Materials studio也有Linux系统下的版本，支持多核多节点运算。

分子动力学模拟在生物领域也有很大的应用，可以模拟多肽、蛋白质、甚至一段DNA。随着纳米材料的兴起，生物大分子与纳米材料相互作用，也成为一个热门领域。可以借助Materials studio强大的建模模块，构造出想要的纳米材料，再讲生成的纳米材料参数输入分子动力学模拟软件，两款软件可以配合使用。