เนื้อหา
- TL; DR (ยาวเกินไปไม่ได้อ่าน)
- อุปกรณ์ห้องปฏิบัติการทั่วไป
- เครื่องมือวิเคราะห์
- อุปกรณ์ฟิสิกส์อะตอม
- อุปกรณ์คอมพิวเตอร์และซอฟต์แวร์
- อุปกรณ์ไฟฟ้า
- องค์ประกอบความร้อน
- อุปกรณ์เลเซอร์
- การแปรรูปและทดสอบวัสดุ
- เครื่องมือวัด
- เครื่องใช้กล้องจุลทรรศน์และเครื่องถ่ายภาพ
- อุปกรณ์ Photonics
- อุปกรณ์พลาสมา
- อุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์
- อุปกรณ์ฟิล์มบาง
อุปกรณ์ที่พบในห้องปฏิบัติการฟิสิกส์แตกต่างกันไปตามจุดสนใจของการวิจัย เครื่องมือในห้องปฏิบัติการฟิสิกส์อาจมีตั้งแต่เครื่องชั่งแบบธรรมดาไปจนถึงเลเซอร์และเครื่องมือเซมิคอนดักเตอร์พิเศษ การวิเคราะห์เชิงคำนวณและอุปกรณ์การคำนวณจึงกลายเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการวิจัยทางฟิสิกส์ เครื่องมือในห้องปฏิบัติการฟิสิกส์ช่วยในการกำหนดการวัดการสอบเทียบความแปรปรวนของคุณสมบัติทางกายภาพและความแม่นยำ
TL; DR (ยาวเกินไปไม่ได้อ่าน)
ห้องปฏิบัติการฟิสิกส์สมัยใหม่ประกอบด้วยเครื่องมือที่ใช้ในการกำหนดการวัดการสอบเทียบการวิเคราะห์ความแปรปรวนและความแม่นยำ ความสำคัญของการวิจัยในห้องปฏิบัติการจะกำหนดเครื่องมือที่จำเป็น เครื่องมือมีตั้งแต่เครื่องชั่งและเครื่องวัดอุณหภูมิธรรมดาไปจนถึงเลเซอร์ขั้นสูงและอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์
อุปกรณ์ห้องปฏิบัติการทั่วไป
อุปกรณ์ห้องปฏิบัติการฟิสิกส์พื้นฐานที่สุด ได้แก่ ตู้ดูดควันโต๊ะโต๊ะม้านั่งและแก๊สสายน้ำและสุญญากาศ อุปกรณ์ความปลอดภัยอาจรวมถึงถุงมือแว่นตาและสถานีล้างตา
เครื่องมือวิเคราะห์
เครื่องมือมากมายทำการวิเคราะห์ตัวอย่างในห้องปฏิบัติการฟิสิกส์ ตัวอย่างเช่นเครื่องวิเคราะห์อิมพิแดนซ์เครื่องวิเคราะห์อนุภาคเครื่องวิเคราะห์หลายช่องทางออปติคัลเครื่องวิเคราะห์พารามิเตอร์เซมิคอนดักเตอร์เครื่องวิเคราะห์สเปกตรัมเครื่องวิเคราะห์ประจุ - แรงดันไฟฟ้า (CV) และเครื่องวัดรังสีเอกซ์เพื่อวิเคราะห์ลักษณะของวัสดุผลึก
อุปกรณ์ฟิสิกส์อะตอม
ห้องปฏิบัติการฟิสิกส์อะตอมประกอบด้วยเครื่องมือเฉพาะ สิ่งเหล่านี้อาจรวมถึงสเปกโตรสโกปีแบบดูดกลืนความเข้มการสูบแสงด้วยแสง RF และ NMR แบบพัลส์
อุปกรณ์คอมพิวเตอร์และซอฟต์แวร์
ห้องปฏิบัติการฟิสิกส์พึ่งพาอุปกรณ์คอมพิวเตอร์และซอฟต์แวร์เพื่อการวิเคราะห์ข้อมูล สำหรับดาราศาสตร์ฟิสิกส์จักรวาลวิทยาและฟิสิกส์ดาราศาสตร์ต้องใช้การคำนวณและการจำลองที่มีประสิทธิภาพ ซอฟต์แวร์ทั่วไปบางประเภทที่ใช้ในห้องปฏิบัติการ ได้แก่ MATLAB, Python, IDL, Mathematica, Fiji, Origin และ LabView ซอฟต์แวร์การวิเคราะห์ภาพและข้อมูลเชิงปริมาณแสดงให้เห็นถึงคุณค่าในห้องปฏิบัติการฟิสิกส์ นอกจากคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลแล้ว 3D ers, Arduinos และ Raspberry Pis เป็นอุปกรณ์เทคโนโลยีที่มีประโยชน์
อุปกรณ์ไฟฟ้า
อุปกรณ์ช่วยในงานไฟฟ้าในห้องทดลองทางฟิสิกส์จำนวนหนึ่ง นอกเหนือจากเครื่องวิเคราะห์ CV แล้วเครื่องมืออื่น ๆ ยังรวมถึงตัวแปรแปรผัน (variacs), แอมป์ในล็อคและแอคทูเอเตอร์แบบ piezoelectric อุปกรณ์ไฟฟ้าจำนวนมากเช่น variac ต้องการถุงมือยางพิเศษเพื่อป้องกันผู้ใช้จากแรงดันไฟฟ้าสูงที่เป็นอันตราย
องค์ประกอบความร้อน
ห้องปฏิบัติการฟิสิกส์บางครั้งต้องการแหล่งความร้อนสำหรับการทดลองโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการศึกษาอุณหพลศาสตร์ แผ่นความร้อนหมายถึงองค์ประกอบความร้อนที่ง่ายที่สุด เตาไฟฟ้ายังเป็นที่แพร่หลาย นอกจากนี้เตาเผาแก๊สอาจถูกนำมาใช้เพื่อให้ถึงอุณหภูมิสูง เตาสูญญากาศให้ความสามารถในการรีเอเจนต์แห้ง ถุงมือนิรภัยและแหนบที่หุ้มฉนวนให้การป้องกันที่จำเป็นสำหรับอุปกรณ์เหล่านี้
อุปกรณ์เลเซอร์
เลเซอร์ HeNe ใช้ในการทดลองเกี่ยวกับเลนส์ ต้องสวมแว่นตานิรภัยเพื่อป้องกันดวงตา อุปกรณ์เลเซอร์อื่น ๆ ในห้องทดลองทางฟิสิกส์ ได้แก่ เลเซอร์ไฟเบอร์คู่, เลเซอร์ไดโอดที่ปรับได้, etalons และอุปกรณ์บังคับเลี้ยวด้วยลำแสงออปติคัล
การแปรรูปและทดสอบวัสดุ
ตัวอย่างดิบหรือที่ผลิตในห้องปฏิบัติการฟิสิกส์ได้รับเครื่องมือต่าง ๆ สำหรับการประมวลผล บางครั้งนักฟิสิกส์ใช้ครกและสากเพื่อบดตัวอย่าง เครื่องมือในการประมวลผลอื่น ๆ ได้แก่ เครื่องขัด, เครื่องขัดผิวเรียบแบบไมครอน, เครื่องโซนิค, เครื่องปั่นเหวี่ยงพิเศษ, เครื่องทดสอบนาโนเครื่องกลและเครื่องทดสอบวัสดุอื่น ๆ อาจใช้ชุดไฮดรอลิกแบบกดและเหล็กกล้าไร้สนิมในการทำตัวอย่างเม็ดสำหรับการวัดคุณสมบัติ
เครื่องมือวัด
ห้องปฏิบัติการฟิสิกส์ต้องการเครื่องมือในการตรวจวัดที่แม่นยำ แม้แต่ไม้เมตรก็มีบทบาท เครื่องมือวัดเพิ่มเติม ได้แก่ เครื่องวัดอุณหภูมิมิเตอร์ไฟฟ้าเครื่องชั่งอิเล็กทรอนิกสไตลัสมิเตอร์สไตลัสเครื่องวัดวงรีและระบบวัดแรงแม่เหล็ก เครื่องชั่งเชิงวิเคราะห์ใช้สำหรับการวัดวิธีโซลิดสเตต
เครื่องใช้กล้องจุลทรรศน์และเครื่องถ่ายภาพ
กล้องจุลทรรศน์จับภาพในห้องทดลองฟิสิกส์ ห้องปฏิบัติการชีวฟิสิกส์อาจใช้กล้องจุลทรรศน์เรืองแสงและกล้องจุลทรรศน์ส่องสว่าง สามารถศึกษาวัสดุด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด, กล้องจุลทรรศน์เรืองแสงแผ่นแสง, กล้องจุลทรรศน์โฮโลแกรมดิจิตอลและเลนส์ที่ปรับค่าได้ด้วยไฟฟ้า
อุปกรณ์ถ่ายภาพอื่น ๆ ที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ กล้องดิจิตอลและกล้อง CMOS ความเร็วสูงพิเศษ
อุปกรณ์ Photonics
ในห้องปฏิบัติการชีวฟิสิกส์นั้นมีการใช้แหนบแบบออปติคัลเพื่อจัดการโมเลกุลของ DNA แต่ละชนิด สิ่งเหล่านี้ยังช่วยในการวัดแรง bimolecular
อุปกรณ์พลาสมา
ห้องปฏิบัติการที่ศึกษาการเปลี่ยนแปลงของไอออนต้องการอุปกรณ์พิเศษที่อาจรวมถึงโพรบ Langmuir และ emissive น้ำยาทำความสะอาดพลาสม่าอุปกรณ์พลาสม่าควบคุมอุณหภูมิต่ำพลาสม่าปล่อยกริดและการฝังไอออนของพลาสมา (PSII) ห้อง PSII สามารถยืดอายุผลิตภัณฑ์ได้
อุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์
ห้องปฏิบัติการเซมิคอนดักเตอร์ใช้ระบบและอุปกรณ์ที่ไม่เหมือนใคร สิ่งเหล่านี้รวมถึงระบบสเปคโทรสโคปแบบชั่วคราวระดับลึก CLEO โคนสำหรับเครื่องตรวจจับซิลิคอน (ซึ่งให้ความเย็นสำหรับอุปกรณ์ตรวจจับอิเล็กทรอนิกส์และรองรับเครื่องตรวจจับซิลิคอน) ระบบตรวจจับไมโครเวฟโฟโตไดโอดและออปติคัลขยายแสง
อุปกรณ์ฟิล์มบาง
อุปกรณ์แบบฟิล์มบางในห้องแล็บฟิสิกส์นั้นรวมถึงระบบสปัตเตอร์ไอออนแบบลำแสงคู่, อุปกรณ์ฟิล์มและเมทริกซ์ไอออนมวลสารรอง (SIMS) SIMS วิเคราะห์จุดตัวอย่างสำหรับองค์ประกอบไอโซโทปที่มีความแม่นยำสูงถึง 100 ส่วนต่อล้าน