فیزیک بصری کار آزمایشگاهی حل کار آزمایشگاهی در فیزیک

آزمایشگاه شماره 1

حرکت یک جسم در یک دایره تحت تأثیر گرانش و کشش.

هدف، واقعگرایانه:صحت قانون دوم نیوتن را برای حرکت یک جسم در یک دایره تحت تأثیر چندین مورد بررسی کنید.

1) وزن، 2) نخ، 3) سه پایه با یک کلاچ و یک حلقه، 4) یک ورق کاغذ، 5) یک نوار اندازه گیری، 6) یک ساعت با عقربه دوم.

توجیه نظری

راه اندازی آزمایشی شامل یک بار است که روی یک نخ به یک حلقه سه پایه گره خورده است (شکل 1). یک ورق کاغذ روی میز زیر آونگ قرار می گیرد که روی آن دایره ای به شعاع 10 سانتی متر کشیده شده است.مرکز O دایره در عمود زیر نقطه تعلیق است به آونگ هنگامی که بار در امتداد دایره نشان داده شده روی ورق حرکت می کند، نخ یک سطح مخروطی شکل را توصیف می کند. بنابراین، چنین آونگی نامیده می شود مخروطی

ما (1) را روی محورهای مختصات X و Y قرار می دهیم.

(X)، (2)

(Y)، (3)

زاویه تشکیل شده توسط نخ با عمود کجاست.

از آخرین معادله بیان کنید

و معادله (2) را جایگزین کنید. سپس

اگر دوره گردش تی پس از آن، آونگ حول دایره ای به شعاع K از داده های تجربی شناخته شده است

دوره انقلاب را می توان با اندازه گیری زمان تعیین کرد تی ، که آونگ برای آن می سازد ن انقلاب:

همانطور که از شکل 1 مشاهده می شود،

, (7)

عکس. 1

شکل 2

جایی که h =OK - فاصله از نقطه تعلیق به به مرکز دایره O .

با در نظر گرفتن فرمول های (5) - (7)، برابری (4) را می توان به صورت نمایش داد

. (8)

فرمول (8) نتیجه مستقیم قانون دوم نیوتن است. بنابراین، اولین راه برای تأیید صحت قانون دوم نیوتن، تأیید تجربی هویت بخش های چپ و راست برابری است (8).

این نیرو به آونگ شتاب مرکزگرا می دهد

با در نظر گرفتن فرمول های (5) و (6)، قانون دوم نیوتن شکل می گیرد

. (9)

استحکام - قدرت اف با دینامومتر اندازه گیری می شود. آونگ با فاصله ای برابر با شعاع دایره از وضعیت تعادل دور می شود. آر ، و خوانش دینامومتر (شکل 2) وزن بار را بگیرید متر فرض می شود شناخته شده است.

بنابراین، راه دیگری برای تأیید صحت قانون دوم نیوتن، تأیید تجربی هویت قسمت های چپ و راست برابری است (9).

سفارش کار

تنظیمات آزمایشی را جمع آوری کنید (شکل 1 را ببینید)، طول آونگ حدود 50 سانتی متر را انتخاب کنید.

روی یک ورق کاغذ، دایره ای با شعاع بکشید آر = 10 ثانیه متر

یک ورق کاغذ را طوری قرار دهید که مرکز دایره زیر نقطه تعلیق عمودی آونگ قرار گیرد.

اندازه گیری فاصله ساعت بین نقطه تعلیق به و مرکز دایره O نوار اندازه گیری

h =

5. آونگ مخروطی شکل را در امتداد دایره ترسیم شده با سرعت ثابت برانید. اندازه گیری زمان تی ، که طی آن آونگ می سازد ن = 10 دور.

تی =

6. شتاب مرکزگرای بار را محاسبه کنید

محاسبه

نتیجه.

آزمایشگاه شماره 2

اعتبار سنجی قانون بویل-ماریوت

هدف، واقعگرایانه:با مقایسه پارامترهای گاز در دو حالت ترمودینامیکی، قانون بویل-ماریوت را به طور تجربی تأیید کنید.

تجهیزات، ابزار اندازه گیری: 1) دستگاهی برای مطالعه قوانین گاز، 2) فشارسنج (یکی برای هر کلاس)، 3) سه پایه آزمایشگاهی، 4) یک نوار کاغذ گراف به ابعاد 300 * 10 میلی متر، 5) یک نوار اندازه گیری.

توجیه نظری

قانون بویل-ماریوت رابطه بین فشار و حجم یک گاز با جرم معین را در دمای گاز ثابت تعریف می کند. به عدالت یا برابری این قانون قانع شوند

(1)

برای اندازه گیری فشار کافی استپ 1 , پ 2 گاز و حجم آنV 1 , V 2 به ترتیب در حالت اولیه و نهایی. افزایش دقت در بررسی قانون با کم کردن حاصلضرب از دو طرف برابری حاصل می شود (1). سپس فرمول (1) به نظر می رسد

(2)

یا

(3)

دستگاه مطالعه قوانین گاز شامل دو لوله شیشه ای 1 و 2 به طول 50 سانتی متر است که توسط یک شلنگ لاستیکی به طول 3 1 متر به یکدیگر متصل شده اند، یک صفحه با گیره های 4 به ابعاد 300 * 50 * 8 میلی متر و یک شاخه 5 (شکل 5). 1، الف). یک نوار کاغذ گراف به صفحه 4 بین لوله های شیشه ای متصل می شود. لوله 2 از پایه دستگاه خارج شده، پایین آمده و در پایه سه پایه 6 ثابت می شود. شلنگ لاستیکی با آب پر می شود. فشار اتمسفر با فشارسنج بر حسب میلی متر جیوه اندازه گیری می شود. هنر

هنگامی که لوله متحرک در موقعیت اولیه ثابت است (شکل 1، b)، حجم استوانه ای گاز در لوله ثابت 1 را می توان با فرمول پیدا کرد.

, (4)

جایی که S سطح مقطع لوله 1u است

فشار اولیه گاز در آن، بر حسب میلی متر جیوه بیان می شود. هنر، مجموع فشار اتمسفر و فشار ارتفاع ستون آب در لوله 2 است:

میلی متر جیوه (5).

اختلاف سطح آب در لوله ها (به میلی متر) کجاست. فرمول (5) در نظر می گیرد که چگالی آب 13.6 برابر کمتر از چگالی جیوه است.

هنگامی که لوله 2 بلند می شود و در موقعیت نهایی خود ثابت می شود (شکل 1، c)، حجم گاز در لوله 1 کاهش می یابد:

(6)

طول ستون هوا در لوله ثابت 1 کجاست.

فشار نهایی گاز با فرمول بدست می آید

میلی متر rt هنر (7)

جایگزینی پارامترهای اولیه و نهایی گاز در فرمول (3) به ما امکان می دهد قانون بویل-ماریوت را به شکل نمایش دهیم.

(8)

بنابراین، تأیید اعتبار قانون بویل-ماریوت به تأیید تجربی هویت بخش‌های L 8 چپ و راست P 8 از برابری کاهش می‌یابد (8).

سفارش کار

7. اختلاف سطح آب در لوله ها را اندازه گیری کنید.

لوله متحرک 2 را حتی بالاتر ببرید و آن را ثابت کنید (شکل 1، ج را ببینید).

اندازه گیری طول ستون هوا در لوله 1 و اختلاف سطح آب در لوله ها را تکرار کنید. نتایج اندازه گیری را ثبت کنید.

10. فشار اتمسفر را با فشارسنج اندازه گیری کنید.

11. سمت چپ تساوی (8) را محاسبه کنید.

سمت راست برابری (8) را محاسبه کنید.

13. برابری را بررسی کنید (8)

نتیجه:

آزمایشگاه شماره 4

بررسی اتصال مخلوط هادی ها

هدف، واقعگرایانه : به طور تجربی ویژگی های اتصال مخلوط هادی ها را مطالعه کنید.

تجهیزات، ابزار اندازه گیری: 1) منبع تغذیه، 2) کلید، 3) رئوستات، 4) آمپرمتر، 5) ولت متر، 6) سیم های اتصال، 7) مقاومت های سه سیم با مقاومت های 1 اهم، 2 اهم و 4 اهم.

توجیه نظری

بسیاری از مدارهای الکتریکی از اتصال هادی مختلط استفاده می کنند که ترکیبی از اتصالات سری و موازی است. ساده ترین اتصال مقاومت مختلط = 1 اهم، = 2 اهم، = 4 اهم.

الف) مقاومت های R 2 و R 3 به صورت موازی به هم متصل می شوند، بنابراین مقاومت بین نقاط 2 و 3

ب) علاوه بر این، با اتصال موازی، مجموع جریان وارد شده به گره 2 برابر است با مجموع جریان های جاری از آن.

ج) با توجه به اینکه مقاومتآر 1 و مقاومت معادل به صورت سری متصل می شوند.

, (3)

و مقاومت کل مدار بین نقاط 1 و 3.

.(4)

یک مدار الکتریکی برای مطالعه ویژگی های یک اتصال مختلط هادی ها شامل یک منبع تغذیه 1 است که یک رئوستات 3، یک آمپرمتر 4 و یک اتصال مخلوط از سه مقاومت سیم R 1، R 2 و R 3 از طریق یک کلید به آن متصل می شود. 2. ولت متر 5 ولتاژ بین جفت نقاط مختلف مدار را اندازه می گیرد. نمودار مدار الکتریکی در شکل 3 نشان داده شده است. اندازه گیری های بعدی جریان و ولتاژ در مدار الکتریکی بررسی روابط (1) - (4) را ممکن می سازد.

اندازه گیری های فعلیمنجریان از طریق مقاومتآر1، و برابری پتانسیل روی آن به شما امکان می دهد مقاومت را تعیین کنید و آن را با یک مقدار معین مقایسه کنید.

. (5)

مقاومت را می توان از قانون اهم با اندازه گیری اختلاف پتانسیل با یک ولت متر پیدا کرد:

.(6)

این نتیجه را می توان با مقدار بدست آمده از فرمول (1) مقایسه کرد. اعتبار فرمول (3) با یک اندازه گیری اضافی با استفاده از یک ولت متر ولتاژ (بین نقاط 1 و 3) بررسی می شود.

این اندازه گیری همچنین به شما امکان می دهد مقاومت (بین نقاط 1 و 3) را ارزیابی کنید.

.(7)

مقادیر تجربی مقاومت های به دست آمده با فرمول (5) - (7) باید رابطه 9؛) را برای یک اتصال مخلوط معین از هادی ها برآورده کند.

سفارش کار

مدار الکتریکی را جمع کنید

3. نتیجه اندازه گیری فعلی را ثبت کنید.

4. یک ولت متر را به نقاط 1 و 2 وصل کنید و ولتاژ بین این نقاط را اندازه بگیرید.

5. نتیجه اندازه گیری ولتاژ را ثبت کنید

6. مقاومت را محاسبه کنید.

7. نتیجه اندازه گیری مقاومت را ثبت کنید و آن را با مقاومت مقاومت = 1 اهم مقایسه کنید.

8. یک ولت متر را به نقاط 2 و 3 وصل کنید و ولتاژ بین این نقاط را اندازه بگیرید

صحت فرمول های (3) و (4) را بررسی کنید.

اهم

نتیجه:

ما به طور تجربی ویژگی های اتصال مخلوط هادی ها را مطالعه کردیم.

بیایید بررسی کنیم:

کار اضافیاطمینان حاصل کنید که وقتی هادی ها به صورت موازی وصل می شوند، برابری درست است:

اهم

اهم

2 دوره.

آزمایشگاه شماره 1

بررسی پدیده القای الکترومغناطیسی

هدف، واقعگرایانه: به طور تجربی قانون لنز را که جهت جریان را در حین القای الکترومغناطیسی تعیین می کند، اثبات کنید.

تجهیزات، ابزار اندازه گیری: 1) آهنربای قوسی، 2) سیم پیچ، 3) میلی‌متر، 4) آهنربای میله‌ای.

توجیه نظری

طبق قانون القای الکترومغناطیسی (یا قانون فارادی-مکسول)، EMF القای الکترومغناطیسی E مندر یک حلقه بسته از نظر عددی برابر و مخالف نرخ تغییر شار مغناطیسی است افاز طریق سطح محدود شده توسط این کانتور.

E i \u003d - F

برای تعیین علامت EMF القایی (و بر این اساس، جهت جریان القایی) در مدار، این جهت با جهت انتخاب شده دور زدن مدار مقایسه می شود.

جهت جریان القایی (و همچنین بزرگی EMF القایی) اگر با جهت انتخاب شده دور زدن مدار منطبق باشد مثبت در نظر گرفته می شود و اگر خلاف جهت انتخاب شده برای دور زدن مدار باشد منفی در نظر گرفته می شود. ما از قانون فارادی-مکسول برای تعیین جهت جریان القایی در یک حلقه سیم دایره ای با مساحت استفاده می کنیم. اس 0 . ما آن را در زمان اولیه فرض می کنیم تی 1 =0 القای میدان مغناطیسی در ناحیه سیم پیچ برابر با صفر است. در لحظه بعد از زمان تی 2 = سیم پیچ به سمت ناحیه میدان مغناطیسی حرکت می کند که القای آن عمود بر صفحه سیم پیچ به سمت ما هدایت می شود (شکل 1 ب)

برای جهت دور زدن کانتور، جهت را در جهت عقربه های ساعت انتخاب می کنیم. طبق قاعده گیملت، بردار ناحیه کانتور از ما عمود بر ناحیه کانتور هدایت می شود.

شار مغناطیسی وارد شده به مدار در موقعیت اولیه سیم پیچ صفر است (=0):

شار مغناطیسی در موقعیت نهایی سیم پیچ

تغییر شار مغناطیسی در واحد زمان

بنابراین، emf القایی، طبق فرمول (1)، مثبت خواهد بود:

E i =

این بدان معنی است که جریان القایی در مدار در جهت عقربه های ساعت هدایت می شود. بر این اساس، با توجه به قانون گیملت برای جریان های حلقه، القای خود در محور چنین سیم پیچی بر خلاف القای میدان مغناطیسی خارجی هدایت می شود.

طبق قانون لنز، جریان القایی در مدار دارای جهتی است که شار مغناطیسی ایجاد شده توسط آن از طریق سطح محدود شده توسط مدار از تغییر در شار مغناطیسی که باعث این جریان شده است جلوگیری می کند.

جریان القایی نیز هنگامی مشاهده می شود که میدان مغناطیسی خارجی در صفحه سیم پیچ بدون حرکت آن تقویت شود. به عنوان مثال، هنگامی که یک آهنربای میله ای به یک سیم پیچ حرکت می کند، میدان مغناطیسی خارجی و شار مغناطیسی نفوذ کننده در آن افزایش می یابد.

جهت کانتور

F 1

F 2

ξ i

(امضاء کردن)

(سابق.)

من A

B 1 S 0

B 2 S 0

-(B 2 -B 1) S 0<0

15 میلی آمپر

سفارش کار

1. سیم پیچ - رحم 2 (نگاه کنید به شکل 3) به پایانه های میلی متر متصل می شود.

2. قطب شمال آهنربای قوسی را در امتداد محور آن در سیم پیچ قرار دهید. در آزمایش های بعدی، قطب های آهنربا را از همان سمت سیم پیچ حرکت دهید که موقعیت آنها تغییر نمی کند.

مطابقت نتایج آزمایش را با جدول 1 بررسی کنید.

3. قطب شمال آهنربای قوسی را از سیم پیچ جدا کنید. نتایج آزمایش را در جدول ارائه دهید.

جهت کانتورضریب شکست شیشه را با استفاده از صفحه موازی صفحه اندازه گیری کنید.

تجهیزات، ابزار اندازه گیری: 1) یک صفحه موازی با لبه های اریب، 2) یک خط کش اندازه گیری، 3) یک مربع دانش آموز.

توجیه نظری

روش اندازه گیری ضریب شکست با استفاده از صفحه موازی صفحه بر این اساس است که پرتوی که از صفحه موازی صفحه عبور کرده است، آن را به موازات جهت تابش ترک می کند.

طبق قانون شکست، ضریب شکست محیط

برای محاسبه و روی یک ورق کاغذ دو خط موازی AB و CD به فاصله 10-5 میلی متر از یکدیگر رسم می شود و یک صفحه شیشه ای روی آنها قرار می گیرد تا وجوه موازی آن بر این خطوط عمود باشد. با این ترتیب صفحه، خطوط مستقیم موازی جابجا نمی شوند (شکل 1، a).

چشم در سطح میز قرار می گیرد و با پیروی از خطوط مستقیم AB و CD از طریق شیشه، صفحه حول محور عمودی در خلاف جهت عقربه های ساعت می چرخد ​​(شکل 1، b). چرخش تا زمانی انجام می شود که QC تیر به نظر ادامه BM و MQ باشد.

برای پردازش نتایج اندازه گیری، خطوط صفحه را با مداد مشخص کنید و آن را از کاغذ بردارید. از طریق نقطه M، یک O 1 O 2 عمود بر وجه های موازی صفحه و یک خط مستقیم MF کشیده می شود.

سپس، در خطوط مستقیم BM و MF، بخش های مساوی ME 1 \u003d ML 1 کنار گذاشته می شوند و عمودهای L 1 L 2 و E 1 E 2 با استفاده از مربع از نقاط E 1 و L 1 به خط مستقیم O 1 O پایین می آیند. 2. از مثلث های قائم الزاویه L

الف) ابتدا وجوه موازی صفحه را عمود بر AB و CD جهت دهید. مطمئن شوید که خطوط موازی حرکت نمی کنند.

ب) چشم خود را در سطح میز قرار دهید و با دنبال کردن خطوط AB و CD در شیشه، صفحه را حول محور عمودی در خلاف جهت عقربه های ساعت بچرخانید تا زمانی که پرتو QC ادامه BM و MQ به نظر برسد.

2. خطوط صفحه را با مداد دایره کنید، سپس آن را از روی کاغذ بردارید.

3. از طریق نقطه M (به شکل 1، b مراجعه کنید)، یک O 1 O 2 عمود بر وجه های موازی صفحه و یک خط مستقیم MF (ادامه MQ) با استفاده از یک مربع بکشید.

4. در مرکز نقطه M، دایره ای با شعاع دلخواه رسم کنید، نقاط L 1 و E 1 را روی خطوط مستقیم BM و MF علامت بزنید (ME 1 \u003d ML 1)

5. با استفاده از مربع، عمودها را از نقاط L 1 و E 1 به خط O 1 O 2 پایین بیاورید.

6. طول قطعات L 1 L 2 و E 1 E 2 را با خط کش اندازه بگیرید.

7. ضریب شکست شیشه را با استفاده از فرمول 2 محاسبه کنید.

وزارت آموزش و پرورش و علوم فدراسیون روسیه

موسسه آموزشی بودجه ایالتی فدرال آموزش عالی حرفه ای

"دانشگاه فنی دولتی تامبوف"

V.B. ویازووف، O.S. دیمیتریف. A.A. اگوروف، اس.پی. کودریاوتسف، A.M. پادکائورو

مکانیک. نوسانات و امواج. هیدرودینامیک. الکترواستاتیک

کارگاه آموزشی برای دانشجویان سال اول روزانه و سال دوم گروه مکاتبه

کلیه تخصص های مهندسی و مشخصات فنی

تامبوف

UDC 53(076.5)

R e n s e n t s:

دکترای علوم فیزیک و ریاضی، استاد، رئیس. گروه فیزیک عمومی، FGBOU VPO "TSU به نام I.I. G.R. درژاوین"

V.A. فدوروف

رئیس مرکز بین المللی نوبل اطلاعات (INC)، دکترای علوم فنی، پروفسور

V.M. Tyutyunnik

ویازووف، وی.بی.

B991 فیزیک. مکانیک. ارتعاشات و امواج. هیدرودینامیک. الکترواستاتیک: کارگاه / V.B. ویازووف، O.S. دیمیتریف، A.A. اگوروف، S.P. کودریاوتسف، A.M. پودکائورو. - تامبوف: انتشارات FGBOU VPO

"TSTU"، 2011. - 120 ص. - 150 نسخه. – شابک 978-5-8265-1071-1.

شامل موضوعات، تکالیف و دستورالعمل هایی برای اجرای کار آزمایشگاهی در محدوده دوره، کمک به جذب، تلفیق مواد تحت پوشش و آزمایش دانش است.

طراحی شده برای دانشجویان سال اول تمام وقت و سال دوم گروه مکاتبات کلیه تخصص ها در مشخصات فنی و مهندسی.

UDC 53(076.5)

مقدمه

فیزیک یک علم دقیق است. بر اساس آزمایش است. با کمک آزمایش، موقعیت های نظری علم فیزیک مورد آزمایش قرار می گیرد و گاهی اوقات به عنوان پایه ای برای ایجاد نظریه های جدید عمل می کند. این آزمایش علمی از گالیله سرچشمه می گیرد. دانشمند بزرگ ایتالیایی گالیله گالیله (1564 - 1642)، با پرتاب توپ های چدنی و چوبی به همان اندازه از برجی شیبدار در پیزا، آموزه ارسطو مبنی بر اینکه سرعت سقوط اجسام متناسب با گرانش است را رد می کند. در گالیله، توپ ها تقریباً به طور همزمان به پایه برج می افتند و او تفاوت سرعت را به مقاومت هوا نسبت می دهد. این آزمایش ها از اهمیت روش شناختی بالایی برخوردار بودند. در آنها، گالیله به وضوح نشان داد که برای به دست آوردن نتایج علمی از تجربه، لازم است شرایط جانبی را که مانع از دریافت پاسخ به سؤالی که برای طبیعت مطرح می شود، حذف کرد. فرد باید بتواند چیز اصلی را در تجربه ببیند تا خود را از واقعیت هایی که برای یک پدیده معین ضروری نیستند انتزاع کند. بنابراین، گالیله اجسامی هم شکل و هم اندازه گرفت تا از نفوذ نیروهای مقاومت بکاهد. او از شرایط بی شمار دیگری پرت شده بود: وضعیت آب و هوا، وضعیت خود آزمایشگر، دما، ترکیب شیمیایی اجسام پرتاب شده و غیره. آزمایش ساده گالیله اساساً آغاز واقعی علوم تجربی بود. اما دانشمندان برجسته ای مانند گالیله، نیوتن، فارادی، دانشمندان مجرد درخشانی بودند که خودشان آزمایش های خود را آماده می کردند، برای آنها ابزار می ساختند و در کارگاه های آزمایشگاهی در دانشگاه ها شرکت نمی کردند.

فقط اونجا نبود توسعه فیزیک، فناوری و صنعت در اواسط قرن نوزدهم منجر به درک اهمیت تربیت فیزیکدان شد. در این زمان در کشورهای توسعه یافته اروپا و آمریکا آزمایشگاه های فیزیکی ایجاد می شد که رهبران آن دانشمندان مشهوری بودند. بنابراین، در آزمایشگاه معروف کاوندیش، بنیانگذار نظریه الکترومغناطیسی، جیمز کلرک ماکسول، اولین رئیس می شود. کارگاه های اجباری فیزیک در این آزمایشگاه ها ارائه می شود، اولین کارگاه های آزمایشگاهی ظاهر می شوند، از جمله کارگاه های معروف Kohlrausch در دانشگاه برلین، Glazebrook و Shaw در آزمایشگاه Cavendish. کارگاه هایی برای ابزارهای فیزیکی در حال ایجاد است

و تجهیزات آزمایشگاهی. در موسسات فنی عالی نیز تمرینات آزمایشگاهی معرفی می شود. جامعه اهمیت آموزش فیزیک تجربی و نظری را هم برای فیزیکدانان و هم برای مهندسان می بیند. از آن زمان، کارگاه فیزیکی جزء برنامه های آموزشی ضروری و لاینفک برای دانشجویان علوم طبیعی و تخصص های فنی در کلیه موسسات عالی شده است. متأسفانه باید توجه داشت که در زمان ما علیرغم رفاه ظاهری با تأمین آزمایشگاه های فیزیکی دانشگاه ها، کارگاه ها برای دانشگاه های با مشخصات فنی به ویژه استان ها کاملاً ناکافی است. کپی برداری از کارهای آزمایشگاهی گروه های فیزیک دانشگاه های کلانشهرها توسط دانشگاه های فنی استان ها به سادگی غیرممکن است.به دلیل بودجه ناکافی و تعداد ساعات اختصاص داده شده. اخیراً تمایل به دست کم گرفتن اهمیت نقش فیزیک در تربیت مهندسان وجود داشته است. تعداد ساعات سخنرانی و آزمایشگاه کاهش می یابد. بودجه ناکافی راه اندازی تعدادی مجتمع را غیرممکن می کند

و کارگاه های گران قیمت جایگزینی آنها با مشاغل مجازی، تأثیر آموزشی مشابه کار مستقیم روی ماشین‌های آزمایشگاهی ندارد.

کارگاه پیشنهادی سالها تجربه در راه اندازی کار آزمایشگاهی در دانشگاه فنی دولتی تامبوف را خلاصه می کند. این کارگاه شامل تئوری خطاهای اندازه گیری، کارهای آزمایشگاهی مکانیک، نوسانات و امواج، هیدرودینامیک و الکترواستاتیک می باشد. نویسندگان امیدوارند که انتشار پیشنهادی خلأ موجود در ارائه موسسات آموزش عالی فنی را با ادبیات روش شناختی پر کند.

1. نظریه خطا

اندازه گیری کمیت های فیزیکی

فیزیک مبتنی بر اندازه گیری است. اندازه گیری یک کمیت فیزیکی به معنای مقایسه آن با یک کمیت همگن است که به عنوان واحد اندازه گیری گرفته می شود. به عنوان مثال، ما جرم یک بدن را با جرم یک کتل بل مقایسه می کنیم، که یک نسخه تقریبی از استاندارد جرمی است که در اتاق اوزان و اندازه ها در پاریس نگهداری می شود.

اندازه گیری های مستقیم (فوری) اندازه گیری هایی هستند که در آنها مقدار عددی کمیت اندازه گیری شده را با استفاده از ابزارهای کالیبره شده بر حسب واحد کمیت اندازه گیری شده بدست می آوریم.

با این حال، چنین مقایسه ای همیشه به طور مستقیم انجام نمی شود. در بیشتر موارد، این کمیت مورد علاقه ما نیست که اندازه گیری می شود، بلکه مقادیر دیگری است که توسط روابط و الگوهای خاص با آن مرتبط است. در این صورت برای اندازه گیری کمیت مورد نیاز ابتدا باید چند کمیت دیگر اندازه گیری شود که با محاسبه مقدار کمیت مورد نظر با مقدار آنها مشخص می شود. چنین اندازه گیری غیر مستقیم نامیده می شود.

اندازه‌گیری‌های غیرمستقیم شامل اندازه‌گیری مستقیم یک یا چند کمیت مرتبط با کمیت است که توسط یک رابطه کمی تعیین می‌شود، و محاسبه کمیتی که باید از این داده‌ها تعیین شود. به عنوان مثال، حجم یک استوانه با فرمول محاسبه می شود:

V \u003d π D 2 H، که در آن D و H با روش مستقیم (کالیپر) اندازه گیری می شوند. چهار

فرآیند اندازه گیری همراه با یافتن مقدار مورد نظر و خطای اندازه گیری است.

دلایل زیادی برای بروز خطاهای اندازه گیری وجود دارد. تماس جسم اندازه گیری و دستگاه منجر به تغییر شکل جسم و در نتیجه عدم دقت اندازه گیری می شود. خود ابزار نمی تواند کاملا دقیق باشد. دقت اندازه گیری ها تحت تاثیر شرایط خارجی مانند دما، فشار، رطوبت، ارتعاشات، نویز، وضعیت خود آزمایشگر و بسیاری دلایل دیگر است. البته پیشرفت تکنولوژی باعث بهبود ابزارها و دقیق تر شدن آنها می شود. با این حال، محدودیتی برای افزایش دقت وجود دارد. شناخته شده است که اصل عدم قطعیت در عالم کوچک عمل می کند، که باعث می شود اندازه گیری دقیق مختصات و سرعت یک جسم به طور همزمان غیرممکن شود.

یک مهندس مدرن باید بتواند خطای نتایج اندازه گیری را ارزیابی کند. بنابراین، توجه زیادی به پردازش نتایج اندازه گیری می شود. آشنایی با روش های اصلی محاسبه خطا از وظایف مهم کارگاه آزمایشگاهی می باشد.

خطاها به سیستماتیک، اشتباه و تصادفی تقسیم می شوند.

نظامخطاها را می توان با خطاهای دستگاه (مقیاس نادرست، فنر کشش ناهموار، جابجایی نشانگر ابزار، گام ناهموار پیچ میکرومتری، بازوهای مقیاس نابرابر، و غیره) مرتبط دانست. آنها در طول آزمایشات اندازه خود را حفظ می کنند و باید توسط آزمایشگر در نظر گرفته شوند.

خطاها خطاهای فاحشی هستند که به دلیل خطای آزمایشگر یا خرابی تجهیزات رخ می دهند. باید از اشتباهات فاحش اجتناب کرد. اگر مشخص شود که آنها رخ داده اند، اندازه گیری های مربوطه باید کنار گذاشته شوند.

خطاهای تصادفی. با تکرار مکرر اندازه گیری ها، متوجه خواهید شد که اغلب نتایج آنها دقیقاً با یکدیگر برابر نیستند. خطاهایی که بزرگی و علامت را از تجربه به تجربه تغییر می دهند تصادفی نامیده می شوند. خطاهای تصادفی به دلیل ناقص بودن اندام های حسی، عوامل خارجی تصادفی و غیره به طور غیرارادی توسط آزمایشگر معرفی می شوند. اگر خطای هر اندازه گیری منفرد اساساً غیرقابل پیش بینی باشد، به طور تصادفی مقدار کمیت اندازه گیری شده را تغییر می دهند. خطاهای تصادفی ماهیت آماری دارند و توسط نظریه احتمال توصیف می شوند. این خطاها را فقط می توان با پردازش آماری اندازه گیری های چندگانه مقدار مورد نظر تخمین زد.

خطاهای اندازه گیری مستقیم

خطاهای تصادفی. گاوس ریاضیدان آلمانی قانون توزیع نرمال را به دست آورد که در معرض خطاهای تصادفی بود.

روش گاوس را می توان برای تعداد بسیار زیادی از اندازه گیری ها اعمال کرد. برای تعداد محدودی از اندازه گیری ها، خطاهای اندازه گیری از توزیع دانش آموز پیدا می شود.

در اندازه‌گیری‌ها، ما تلاش می‌کنیم تا مقدار واقعی یک کمیت را بیابیم که غیرممکن است. اما از تئوری خطاها نتیجه گرفت که میانگین حسابی اندازه گیری ها به مقدار واقعی کمیت اندازه گیری شده تمایل دارد. بنابراین ما N اندازه گیری مقدار X را انجام دادیم و تعدادی مقادیر به دست آوردیم: X 1 , X 2 , X 3 , …, X i . مقدار میانگین حسابی X برابر خواهد بود با:

∑X i

X \u003d i \u003d 0.

بیایید خطای اندازه‌گیری را پیدا کنیم و سپس نتیجه واقعی اندازه‌گیری‌های ما در فاصله زمانی قرار می‌گیرد: مقدار متوسط ​​مقدار به اضافه خطا - مقدار متوسط ​​منهای خطا.

خطاهای اندازه گیری مطلق و نسبی وجود دارد. خطای مطلقتفاوت بین مقدار متوسط ​​کمیت و مقدار بدست آمده از تجربه نامیده می شود.

Xi = |		− X i | .

میانگین خطای مطلق برابر است با میانگین حسابی خطاهای مطلق:

∑X i

				i = 1
	خطای مربوطهنسبت میانگین مطلق نامیده می شود

خطای عود به مقدار متوسط ​​کمیت اندازه گیری شده X . این خطا معمولاً به صورت درصد در نظر گرفته می شود:

E = X 100%.

ریشه میانگین مربعات خطا یا انحراف مربع از میانگین حسابی با فرمول محاسبه می شود:

			X i 2
		N (N - 1)

که در آن N تعداد اندازه گیری ها است. با تعداد کمی اندازه گیری، خطای تصادفی مطلق را می توان از طریق ریشه میانگین مربعات خطای S و مقداری ضریب τ α (N) محاسبه کرد که ضریب نامیده می شود.

حشره دانش آموز:

X s = τ α , N S .

ضریب Student به تعداد اندازه گیری ها N و ضریب اطمینان α بستگی دارد. روی میز. شکل 1 وابستگی ضریب دانشجو را به تعداد اندازه گیری ها در مقدار ثابتی از ضریب قابلیت اطمینان نشان می دهد. ضریب قابلیت اطمینان α احتمالی است که با آن مقدار واقعی کمیت اندازه گیری شده در فاصله اطمینان قرار می گیرد.

فاصله اطمینان [ X cf − X ; X cp + X ] یک عدد بین عددی است

شافتی که مقدار واقعی کمیت اندازه گیری شده با احتمال معینی در آن قرار می گیرد.

بنابراین، ضریب Student عددی است که ریشه میانگین مربع خطا باید در آن ضرب شود تا از قابلیت اطمینان داده شده نتیجه برای تعداد معینی از اندازه‌گیری‌ها اطمینان حاصل شود.

هرچه پایایی مورد نیاز برای تعداد معینی از اندازه‌گیری‌ها بیشتر باشد، ضریب دانشجو بیشتر است. از طرف دیگر، هر چه تعداد اندازه‌گیری‌ها بیشتر باشد، ضریب دانشجو برای یک پایایی معین کوچک‌تر است. در کار آزمایشگاهی کارگاه ما پایایی داده شده و برابر با 0.95 در نظر می گیریم. مقادیر عددی ضرایب دانشجویی با این پایایی برای تعداد متفاوت اندازه گیری در جدول آورده شده است. یکی

میز 1

تعداد اندازه گیری N

ضریب

دانش‌آموز t α (N)

باید توجه داشت،

روش دانشجویی فقط برای

محاسبه اندازه گیری های مساوی مستقیم معادل -

اینها اندازه گیری ها هستند

با همان روش، تحت شرایط یکسان و با همان درجه مراقبت انجام می شود.

خطاهای سیستماتیک. خطاهای سیستماتیک به طور طبیعی مقادیر کمیت اندازه گیری شده را تغییر می دهند. خطاهای وارد شده به اندازه‌گیری‌ها توسط ابزار به آسانی ارزیابی می‌شوند اگر با ویژگی‌های طراحی خود ابزار مرتبط باشند. این خطاها در پاسپورت دستگاه ها مشخص شده است. خطای برخی دستگاه ها بدون مراجعه به پاسپورت قابل برآورد است. برای بسیاری از ابزارهای اندازه گیری الکتریکی، کلاس دقت آنها مستقیماً روی ترازو نشان داده می شود.

کلاس دقت دستگاه g نسبت خطای مطلق دستگاه X pr به حداکثر مقدار اندازه گیری شده X max است.

که با استفاده از این دستگاه قابل تعیین است (این خطای نسبی سیستماتیک این دستگاه است که به صورت درصدی از مقیاس اسمی X max بیان می شود).

g \u003d D X pr × 100%.

Xmax

سپس خطای مطلق X pr چنین دستگاهی با این رابطه تعیین می شود:

D X pr \u003d g X max.

برای وسایل اندازه گیری الکتریکی 8 کلاس دقت معرفی شده است:

0,05; 0,1; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 4.

هرچه مقدار اندازه گیری شده به مقدار اسمی نزدیکتر باشد، نتیجه اندازه گیری دقیق تر خواهد بود. حداکثر دقت (یعنی کوچکترین خطای نسبی) که یک ابزار معین می تواند ارائه دهد برابر با کلاس دقت است. این شرایط باید هنگام استفاده از ابزارهای چند مقیاسی در نظر گرفته شود. مقیاس باید به گونه ای انتخاب شود که مقدار اندازه گیری شده، در محدوده مقیاس، تا حد امکان به مقدار اسمی نزدیک شود.

اگر کلاس دقت برای دستگاه مشخص نشده باشد، قوانین زیر باید رعایت شود:

− خطای مطلق دستگاه های دارای ورنیر برابر است با دقت ورنیه.

− خطای مطلق دستگاه هایی با گام نشانگر ثابت برابر با مقدار تقسیم است.

− خطای مطلق ابزارهای دیجیتال برابر است با واحد حداقل رقم.

− برای تمام ابزارهای دیگر، خطای مطلق برابر با نصف قیمت تقسیم کوچکترین مقیاس ابزار در نظر گرفته می شود.

برای سادگی محاسبات، مرسوم است که اگر خطاها از نظر بزرگی یکسان باشند، کل خطای مطلق را مجموع خطاهای مطلق تصادفی و مطلق سیستماتیک (ابزاری) ارزیابی می کنند و اگر خطاها بیشتر باشد از یکی از خطاها صرف نظر می کنند. از مرتبه قدر (10 برابر) کمتر از دیگری.

از آنجایی که نتیجه اندازه گیری به صورت فاصله ای از مقادیر ارائه می شود که مقدار آن با کل خطای مطلق تعیین می شود، گرد کردن صحیح نتیجه و خطا مهم است.

گرد کردن با یک خطای مطلق شروع می شود. تعداد ارقام قابل توجهی که در مقدار خطا باقی می مانند، به طور کلی به ضریب قابلیت اطمینان و تعداد اندازه گیری ها بستگی دارد. توجه داشته باشید که ارقام قابل توجه به عنوان ارقامی قابل اطمینان در رکورد نتیجه اندازه گیری در نظر گرفته می شوند. بنابراین، در رکورد 23.21 چهار رقم قابل توجه و در رکورد 0.063 - دو و در 0.345 - سه و در رکورد 0.006 - یک داریم. در طول اندازه‌گیری‌ها یا در محاسبات، هیچ کاراکتری در پاسخ نهایی نباید بیشتر از تعداد ارقام مهم در کمترین مقدار اندازه‌گیری شده ذخیره شود. به عنوان مثال، مساحت مستطیل با طول ضلع های 11.3 و 6.8 سانتی متر برابر با 76.84 سانتی متر مربع است. به عنوان یک قاعده کلی باید پذیرفت که نتیجه نهایی ضرب یا تقسیم

6.8 دارای کمترین تعداد رقم است که دو رقم است. بنابراین، تخت

مساحت مستطیل 76.84 سانتی‌متر مربع، که دارای چهار رقم قابل توجه است، باید تا دو تا 77 سانتی‌متر مربع گرد شود.

در فیزیک مرسوم است که نتایج محاسبات را با استفاده از توان می نویسند. بنابراین، به جای 64000 می نویسند 6.4 × 104، و به جای 0.0031 می نویسند 3.1 × 10-3. مزیت این نماد این است که به شما امکان می دهد به سادگی تعداد ارقام مهم را مشخص کنید. به عنوان مثال، در ورودی 36900 مشخص نیست که این عدد شامل سه، چهار یا پنج رقم قابل توجه است. اگر دقت ضبط سه رقم قابل توجه باشد، نتیجه باید 3.69×104 و اگر دقت ضبط چهار رقم قابل توجه است، نتیجه باید به صورت 3.690×104 نوشته شود.

رقم رقم معنی دار خطای مطلق رقم اولین رقم مشکوک در مقدار نتیجه را تعیین می کند. بنابراین، مقدار خود نتیجه باید به آن رقم قابل توجهی گرد (اصلاح شود) که رقم آن با رقم رقم مهم خطا منطبق است. قانون فرموله شده نیز باید در مواردی اعمال شود که برخی از ارقام صفر هستند.

مثال. اگر هنگام اندازه گیری وزن بدن، نتیجه m = (0.003 ± 0.700) کیلوگرم به دست آمد، باید صفرها را در انتهای عدد 0.700 بنویسید. نوشتن m = 0.7 به این معنی است که هیچ چیز در مورد ارقام معنی دار بعدی مشخص نیست، در حالی که اندازه گیری ها نشان داد که آنها برابر با صفر هستند.

خطای نسبی E X محاسبه می شود.

E X \u003d D X.

X cp

هنگام گرد کردن خطای نسبی، کافی است دو رقم قابل توجه باقی بماند.

نتیجه یک سری اندازه گیری از یک کمیت فیزیکی معین به عنوان فاصله ای از مقادیر با نشانه ای از احتمال قرار گرفتن مقدار واقعی در این بازه ارائه می شود، به عنوان مثال. نتیجه باید به صورت زیر نوشته شود:

در اینجا D X مجموع خطای مطلق گرد شده به اولین رقم قابل توجه و X cf مقدار متوسط ​​مقدار اندازه گیری شده است که با در نظر گرفتن خطای گرد شده از قبل گرد شده است. هنگام ثبت نتیجه اندازه گیری، تعیین واحد اندازه گیری مقدار ضروری است.

بیایید به چند نمونه نگاه کنیم:

فرض کنید هنگام اندازه گیری طول یک قطعه، نتیجه زیر را به دست آوردیم: l cf = 3.45381 سانتی متر و D l = 0.02431 سانتی متر. چگونه نتیجه اندازه گیری طول یک پاره را به درستی یادداشت کنیم؟ ابتدا خطای مطلق را با مقدار زیاد گرد می کنیم و یک رقم قابل توجه D l \u003d 0.02431 » 0.02 سانتی متر باقی می گذاریم. رقم قابل توجه خطا در مکان صدم است. سپس با اصلاحات گرد می کنیم

سازمان مطالعه دوره فیزیک

مطابق با برنامه کاری رشته "فیزیک"، دانشجویان تمام وقت در سه ترم اول دوره فیزیک را مطالعه می کنند:

قسمت اول: مکانیک و فیزیک مولکولی (1 ترم).
قسمت دوم: برق و مغناطیس (ترم دوم).
قسمت سوم: اپتیک و فیزیک اتمی (ترم سوم).

هنگام مطالعه هر بخش از درس فیزیک، انواع کارهای زیر ارائه می شود:

1. مطالعه نظری درس (سخنرانی).
2. تمرین های حل مسئله (تمرین های عملی).
3. انجام و حفاظت از کارهای آزمایشگاهی.
4. حل مستقل مسئله (تکالیف).
5. اوراق تست
6. انحراف.
7. مشاوره ها
8. امتحان.

مطالعه نظری درس فیزیک.

مطالعه نظری فیزیک در جریان سخنرانی های ارائه شده مطابق با برنامه دوره فیزیک انجام می شود. سخنرانی ها طبق برنامه زمان بندی گروه خوانده می شود. حضور در جلسات سخنرانی برای دانشجویان الزامی است.

برای مطالعه خود رشته، دانشجویان می توانند از فهرست متون آموزشی پایه و تکمیلی توصیه شده برای قسمت مربوطه درس فیزیک یا کتاب های درسی تهیه و منتشر شده توسط کارکنان دپارتمان استفاده کنند. وسایل کمک آموزشی کلیه قسمت های درس فیزیک به صورت عمومی در سایت دپارتمان موجود می باشد.

کارگاه های آموزشی

به موازات مطالعه مطالب نظری، دانشجو باید در کلاس های عملی (سمینارها) بر روش های حل مسائل در تمامی مقاطع فیزیک تسلط پیدا کند. حضور در کلاس های عملی الزامی است. سمینارها طبق برنامه زمانبندی دپارتمان برگزار می شود. نظارت بر پیشرفت فعلی دانش آموزان توسط معلمی انجام می شود که کلاس های عملی را بر اساس شاخص های زیر برگزار می کند:

• حضور در کلاس های عملی؛
• اثربخشی کار دانش آموز در کلاس درس؛
• کامل بودن تکالیف؛
• نتایج دو آزمون کلاسی؛

برای آمادگی مستقل، دانش آموزان می توانند از کتاب های درسی برای حل مسائل که توسط کارکنان بخش تهیه و منتشر شده است، استفاده کنند. کتاب های درسی حل المسائل تمامی قسمت های درس فیزیک در سایت گروه موجود می باشد.

کارهای آزمایشگاهی

کارهای آزمایشگاهی با هدف آشنایی دانش‌آموز با تجهیزات اندازه‌گیری و روش‌های اندازه‌گیری فیزیکی، برای نشان دادن قوانین اولیه فیزیکی انجام می‌شود. کار آزمایشگاهی در لابراتوارهای آموزشی گروه فیزیک با توجه به توضیحات تهیه شده توسط اساتید گروه (موجود در حوزه عمومی در وب سایت دپارتمان) و طبق برنامه زمانبندی گروه انجام می شود.

دانشجو در هر ترم باید 4 کار آزمایشگاهی را تکمیل و دفاع کند.

در اولین درس، معلم یک جلسه توجیهی ایمنی را برگزار می کند و به هر دانش آموز لیست فردی از کارهای آزمایشگاهی را اطلاع می دهد. دانش آموز اولین کار آزمایشگاهی را انجام می دهد، نتایج اندازه گیری را در جدول وارد می کند و محاسبات مربوطه را انجام می دهد. دانشجو باید گزارش نهایی کار آزمایشگاهی را در منزل تهیه کند. هنگام تهیه گزارش، لازم است از توسعه آموزشی و روش شناختی "مقدمه ای بر تئوری اندازه گیری" و "راهنمای دانشجویان در مورد طراحی کار آزمایشگاهی و محاسبه خطاهای اندازه گیری" (موجود در حوزه عمومی در وب سایت) استفاده شود. بخش).

به دانش آموز درس بعدی بایداولین کار آزمایشگاهی کاملاً تکمیل شده را ارائه دهید و طرح کلی کار بعدی را از لیست خود تهیه کنید. چکیده باید الزامات طراحی کار آزمایشگاهی را برآورده کند، شامل یک مقدمه نظری و جدولی باشد که در آن نتایج اندازه‌گیری‌های آتی وارد می‌شود. در صورت عدم احراز این شرایط برای کار آزمایشگاهی بعدی، دانشجو مجاز نیست

در هر درس، با شروع از دوم، دانش آموز از کار آزمایشگاهی کامل قبلی قبلی دفاع می کند. حفاظت شامل توضیح نتایج تجربی به دست آمده و پاسخ به سؤالات کنترلی است که در توضیحات ارائه شده است. در صورت وجود امضای معلم در دفترچه یادداشت و علامت مربوطه در مجله، کار آزمایشگاهی به طور کامل انجام شده تلقی می شود.

پس از تکمیل و دفاع از تمام کارهای آزمایشگاهی ارائه شده توسط برنامه درسی، معلمی که کلاس را هدایت می کند، علامت "گذر" را در مجله آزمایشگاهی قرار می دهد.

اگر به هر دلیل دانشجویی نتوانست برنامه درسی یک کارگاه فیزیکی آزمایشگاهی را تکمیل کند، می توان این کار را در کلاس های اضافی که طبق برنامه دپارتمان برگزار می شود انجام داد.

برای آمادگی در کلاس ها، دانشجویان می توانند از توصیه های روش شناختی برای انجام کارهای آزمایشگاهی که به صورت عمومی در وب سایت دپارتمان موجود است، استفاده کنند.

اوراق تست

برای کنترل فعلی پیشرفت دانشجو در هر ترم در کلاس های عملی (سمینارها)، دو آزمون کلاسی انجام می شود. مطابق با سیستم امتیاز دهی بخش، هر کار کنترلی به میزان 30 امتیاز ارزیابی می شود. مجموع امتیازات کسب شده توسط دانش آموز در هنگام اجرای آزمون (حداکثر مقدار برای دو آزمون 60 می باشد) برای تشکیل امتیاز دانش آموز استفاده می شود و هنگام تعیین نمره نهایی در رشته "فیزیک" لحاظ می شود.

انحراف

دانش آموز در رشته فیزیک به شرط تکمیل و دفاع از 4 کار آزمایشگاهی (مجله آزمایشگاهی دارای علامت اتمام کار آزمایشگاهی است) و مجموع نمرات کنترل پیشرفت فعلی بزرگتر یا مساوی 30 باشد، امتیاز دریافت می کند. اعتبار در دفترچه ثبت و بیانیه توسط معلم برگزار کننده کلاس های عملی (سمینارها) ثبت می شود.

امتحان

آزمون بر روی بلیط های تایید شده توسط بخش برگزار می شود. هر تیکت شامل دو سوال تئوری و یک تکلیف است. برای سهولت در آمادگی، دانش آموز می تواند از لیست سوالات برای آمادگی در آزمون استفاده کند که بر اساس آن بلیط ها تشکیل می شود. لیست سوالات امتحانی به صورت عمومی در وب سایت گروه فیزیک در دسترس است.

1. 4 کار آزمایشگاهی به طور کامل تکمیل و دفاع شد (در مجله آزمایشگاه علامتی بر روی افست کار آزمایشگاهی وجود دارد).
2. نمره کل کنترل پیشرفت فعلی برای 2 آزمون بزرگتر یا مساوی 30 است (از 60 مورد ممکن).
3. علامت "گذر" در دفترچه نمره و برگه نمره درج می شود

در صورت عدم رعایت بند 1، دانشجو حق شرکت در کارگاه های آزمایشگاهی تکمیلی را دارد که طبق برنامه گروه برگزار می شود. در صورت رعایت بند 1 و عدم رعایت بند 2، دانش آموز حق دارد امتیازات گمشده را در کمیسیون های آزمون که در طول جلسه طبق برنامه گروه برگزار می شود، کسب کند. دانش‌آموزانی که در کنترل عملکرد فعلی 30 امتیاز یا بیشتر کسب کرده‌اند، اجازه حضور در کمیته آزمون برای افزایش امتیاز را ندارند.

حداکثر امتیازی که دانش آموز می تواند با کنترل عملکرد فعلی کسب کند 60 است. در عین حال حداکثر امتیاز برای یک کنترل 30 (برای دو کنترل 60) است.

معلم حق دارد به دانش آموزی که در تمام کلاس های عملی شرکت کرده و فعالانه روی آنها کار کرده است، بیش از 5 امتیاز اضافه کند (با این حال، مجموع امتیازات برای کنترل پیشرفت فعلی نباید از 60 امتیاز تجاوز کند).

حداکثر امتیازی که دانش آموز می تواند بر اساس نتایج امتحانات کسب کند 40 امتیاز است.

مجموع امتیازهای کسب شده توسط دانشجو در نیمسال تحصیلی، مبنای امتیازدهی به رشته "فیزیک" با رعایت معیارهای زیر است:

• در صورت مجموع نمرات کنترل پیشرفت فعلی و گواهینامه متوسط ​​(آزمون) کمتر از 60 امتیاز، سپس علامت "نارضایت بخش" است;
• 60 تا 74 امتیاز، سپس علامت "رضایت بخش" است;
• اگر مجموع نمرات کنترل پیشرفت فعلی و گواهینامه متوسط ​​(آزمون) در محدوده 75 تا 89 امتیاز، سپس علامت "خوب" است;
• اگر مجموع نمرات کنترل پیشرفت فعلی و گواهینامه متوسط ​​(آزمون) در محدوده 90 تا 100 امتیاز، سپس علامت "عالی" است.

نمرات "عالی"، "خوب"، "رضایت بخش" در برگه امتحان و دفترچه سوابق درج شده است. رتبه "غیر رضایت بخش" فقط در بیانیه تعیین شده است.

کارگاه آزمایشگاهی

لینک دانلود آزمایشگاه ها*
*برای دانلود فایل روی لینک کلیک راست کرده و گزینه "Save Target As..." را انتخاب کنید.
برای خواندن فایل باید Adobe Reader را دانلود و نصب کنید.

بخش 1. مکانیک و فیزیک مولکولی

بخش 2. الکتریسیته و مغناطیس

بخش 3. اپتیک و فیزیک اتمی

این مواد مجموعه ای برای کلاس های آزمایشگاهی برای برنامه کاری رشته ODP.02 "فیزیک" است. این کار شامل یک یادداشت توضیحی، معیارهای ارزیابی، فهرستی از کارهای آزمایشگاهی و مواد آموزشی است.

دانلود:

پیش نمایش:

وزارت آموزش حرفه ای عمومی

منطقه Sverdlovsk

مؤسسه آموزشی مستقل دولتی

آموزش متوسطه حرفه ای

منطقه Sverdlovsk "Pervouralsk Polytechnic"

کارهای آزمایشگاهی

به برنامه کار

انضباط آموزشی

ODP 02. فیزیک

پرورورالسک

2013

پیش نمایش:

یادداشت توضیحی.

وظایف آزمایشگاهی مطابق با برنامه کاری رشته "فیزیک" توسعه می یابد.

هدف از کار آزمایشگاهی: شکل گیری نتایج موضوعی و فرا موضوعی تسلط توسط دانشجویان برنامه اصلی آموزشی دوره پایه فیزیک.

وظایف کار آزمایشگاهی:

شماره p / p	نتایج شکل گرفته است	الزامات GEF	شایستگی های اساسی
	دارا بودن مهارت های آموزشی و پژوهشی.	نتایج فرا موضوعی	تحلیلی
	درک ماهیت فیزیکی پدیده های مشاهده شده.	نتایج موضوع	تحلیلی
	دارا بودن مفاهیم، ​​الگوها، قوانین اساسی فیزیکی.	نتایج موضوع	نظارتی
	استفاده مطمئن از اصطلاحات و نمادهای فیزیکی	نتایج موضوع	نظارتی
	دارا بودن روش های اساسی دانش علمی مورد استفاده در فیزیک: اندازه گیری، آزمایش	نتایج موضوع	تحلیلی
	توانایی پردازش نتایج اندازه گیری.	نتایج موضوع	اجتماعی
	توانایی تشخیص رابطه بین مقادیر فیزیکی.	نتایج موضوع	تحلیلی
	توانایی توضیح نتایج و نتیجه گیری.	نتایج موضوع	خودسازی

فرم گزارش آزمایشگاه شامل:

1. شماره شغل؛
2. هدف، واقعگرایانه؛
3. لیست تجهیزات مورد استفاده؛
4. توالی اقداماتی که باید انجام شود؛
5. نقشه یا نمودار نصب؛
6. جداول و/یا طرحواره ها برای ثبت مقادیر؛
7. فرمول های محاسباتی

معیارهای ارزیابی:

نشان دادن مهارت.	مقطع تحصیلی
مونتاژ نصب (طرح)	تنظیمات دستگاه ها	برداشت از حساب شهادت	محاسبه ارزش های	پر کردن جداول، ساختمان نمودار	نتیجه بر کار کردن
						"5"
						"چهار"
						"3"

لیست کارهای آزمایشگاهی.

شماره شغل	عنوان شغلی	نام بخش
	تعیین سفتی فنر.	مکانیک.
	تعیین ضریب اصطکاک.	مکانیک.
	مطالعه حرکت جسم در دایره زیر عمل گرانش و کشش.	مکانیک.
	اندازه گیری شتاب سقوط آزاد با با کمک یک آونگ ریاضی.	مکانیک.
	تأیید تجربی قانون گی-لوساک.
	اندازه گیری ضریب سطح تنش	فیزیک مولکولی ترمودینامیک.
	اندازه گیری مدول الاستیک لاستیک.	فیزیک مولکولی ترمودینامیک.
	بررسی وابستگی قدرت جریان به ولتاژ.	الکترودینامیک.
	اندازه گیری مقاومت رهبر ارکستر.	الکترودینامیک.
	بررسی قوانین اتصال سری و موازی هادی ها.	الکترودینامیک.
	اندازه گیری EMF و داخلی مقاومت منبع فعلی	الکترودینامیک.
	مشاهده عمل میدان مغناطیسی روی جاری.	الکترودینامیک.
	مشاهده بازتاب نور.	الکترودینامیک.
	اندازه گیری ضریب شکست شیشه.	الکترودینامیک.
	اندازه گیری طول موج نور.	الکترودینامیک.
	مشاهده طیف خط.
	مطالعه ردیابی ذرات باردار	ساختار اتم و فیزیک کوانتومی.

پیش نمایش:

کار آزمایشگاهی شماره 1.

"تعیین سختی فنر".

هدف: سفتی فنر را با استفاده از نمودار نیروی فنر در مقابل کشیدگی تعیین کنید. در مورد ماهیت این وابستگی نتیجه گیری کنید.

تجهیزات: سه پایه، دینامومتر، 3 وزنه، خط کش.

پیش رفتن.

1. یک وزنه از فنر دینامومتر آویزان کنید، نیروی کشسانی و کشیدگی فنر را اندازه بگیرید.
2. سپس دومی را به وزنه اول وصل کنید. اندازه گیری ها را تکرار کنید
3. وزنه سوم را به وزنه دوم وصل کنید. دوباره اندازه گیری ها را تکرار کنید.

1. نموداری از وابستگی نیروی کشسان به ازدیاد طول فنر بسازید:

فوپر، ن

0 0.02 0.04 0.06 0.08 Δl، m

1. از نمودار، مقادیر میانگین نیروی کشسان و ازدیاد طول را بیابید. مقدار متوسط ​​ضریب کشش را محاسبه کنید:

1. نتیجه گیری کنید

پیش نمایش:

کار آزمایشگاهی شماره 2.

"تعیین ضریب اصطکاک".

هدف: ضریب اصطکاک را با استفاده از نمودار نیروی اصطکاک نسبت به وزن بدن تعیین کنید. در مورد نسبت ضریب اصطکاک لغزشی و ضریب اصطکاک استاتیک نتیجه گیری کنید.

تجهیزات: میله، دینامومتر، 3 بار به وزن 1 نیوتن، خط کش.

پیش رفتن.

1. با استفاده از دینامومتر، وزن میله R را اندازه گیری کنید.
2. بلوک را به صورت افقی روی خط کش قرار دهید. با استفاده از دینامومتر، حداکثر نیروی اصطکاک ساکن Ffr را اندازه گیری کنید 0 .
3. به طور مساوی با حرکت دادن میله در امتداد خط کش، نیروی اصطکاک لغزشی Ftr را اندازه گیری کنید.
4. بار را روی میله قرار دهید. اندازه گیری ها را تکرار کنید
5. وزن دوم را اضافه کنید. اندازه گیری ها را تکرار کنید
6. وزن سوم را اضافه کنید. دوباره اندازه گیری ها را تکرار کنید.
7. نتایج را در جدول ثبت کنید:

1. نمودارهای نیروی اصطکاک در برابر وزن بدن:

فوپر، ن

0 1.0 2.0 3.0 4.0 R, N

1. با توجه به نمودار، مقادیر میانگین وزن بدن، نیروی اصطکاک استاتیک و نیروی اصطکاک لغزشی را بیابید. مقادیر متوسط ​​ضریب اصطکاک استاتیک و ضریب اصطکاک لغزشی را محاسبه کنید:

μ cf 0 = F cf.tr 0 ; μ av = Fav.tr ;

Rsr Rsr

1. نتیجه گیری کنید

پیش نمایش:

کار آزمایشگاهی شماره 3.

"مطالعه حرکت یک جسم تحت تأثیر چندین نیرو".

هدف: مطالعه حرکت یک جسم تحت تأثیر نیروهای کشسان و گرانش. در مورد تحقق قانون دوم نیوتن نتیجه گیری کنید.

تجهیزات: سه پایه، دینامومتر، وزن 100 گرم روی نخ، دایره کاغذ، کرونومتر، خط کش.

پیش رفتن.

1. وزنه را با استفاده از سه پایه وسط دایره روی نخ آویزان کنید.
2. میله را در یک صفحه افقی باز کنید و در امتداد مرز دایره حرکت کنید.

کنترل R F

1. زمان t را که بدن حداقل 20 دور n انجام می دهد را اندازه گیری کنید.
2. شعاع دایره R را اندازه بگیرید.
3. بار را به مرز دایره ببرید، از دینامومتر برای اندازه گیری نیروی حاصل برابر با نیروی کشسان فنر F استفاده کنید.سابق.
4. با استفاده از قانون دوم نیوتن، شتاب مرکز را محاسبه کنید:

F = m. یک cs و tss \u003d v 2; v=2. π . R; T \u003d _ t _;

R T n

و cs \u003d 4. π 2. آر. n2;

(π 2 را می توان برابر با 10 در نظر گرفت).

1. نیروی حاصل از m را محاسبه کنید. آ tss
2. نتایج را در جدول ثبت کنید:

1. نتیجه گیری کنید

پیش نمایش:

کار آزمایشگاهی شماره 4.

"اندازه گیری شتاب سقوط آزاد".

هدف: شتاب سقوط آزاد را با آونگ اندازه گیری کنید. در مورد مطابقت نتیجه به دست آمده با مقدار مرجع نتیجه گیری کنید.

تجهیزات: سه پایه، توپ روی نخ، دینامومتر، کرونومتر، خط کش.

پیش رفتن.

1. توپ را با استفاده از سه پایه روی نخ آویزان کنید.

1. توپ را از موقعیت تعادل دور کنید.

1. زمان t را که آونگ حداقل 20 نوسان می کند را اندازه گیری کنید (یک نوسان انحراف در هر دو جهت از موقعیت تعادل است).

1. طول تعلیق توپ l را اندازه گیری کنید.

1. با استفاده از فرمول دوره نوسان یک آونگ ریاضی، شتاب سقوط آزاد را محاسبه کنید:

T = 2.π. ل T \u003d _ t _; _t_ = 2.π. ل _ t 2 = 4.π 2 . ل

G n n g n 2 گرم

G = 4. π 2 . ل n2;

(π 2 را می توان برابر با 10 در نظر گرفت).

1. نتایج را در جدول ثبت کنید:

1. نتیجه گیری کنید

پیش نمایش:

کار آزمایشگاهی شماره 5.

"آزمون آزمایشی قانون گی-لوساک".

هدف: فرآیند ایزوباریک را بررسی کنید. در مورد اجرای قانون گی لوساک نتیجه گیری کنید.

تجهیزات: لوله آزمایش، لیوان آب گرم، لیوان آب سرد، دماسنج، خط کش.

پیش رفتن.

1. لوله باز شده را در آب داغ قرار دهید تا هوای داخل لوله حداقل 2-3 دقیقه گرم شود. دمای آب گرم را اندازه گیری کنید 1 .
2. دهانه لوله را با انگشت شست خود ببندید، لوله را از آب خارج کرده و در آب سرد قرار دهید و لوله را وارونه کنید.توجه! برای جلوگیری از خروج هوا از لوله آزمایش، انگشت خود را از دهانه لوله آزمایش فقط زیر آب بردارید.
3. لوله را به مدت چند دقیقه در آب سرد باز کنید. دمای آب سرد را اندازه گیری کنید 2 . بالا آمدن آب در لوله آزمایش را مشاهده کنید.

1. پس از توقف صعود، سطح آب لوله آزمایش را با سطح آب داخل بشر یکسان کنید. اکنون فشار هوا در لوله آزمایش برابر با فشار اتمسفر است، یعنی. شرط فرآیند همسان P = const برآورده می شود. ارتفاع هوای لوله آزمایش l را اندازه گیری کنید 2 .
2. آب لوله آزمایش را بیرون بریزید و طول لوله آزمایش l را اندازه بگیرید 1 .
3. اجرای قانون گی-لوساک را بررسی کنید:

V 1 \u003d V 2; V 1 = _ T 1 .

T 1 T 2 V 2 T 2

نسبت حجم ها را می توان با نسبت ارتفاع ستون های هوا در لوله آزمایش جایگزین کرد:

l 1 \u003d T 1

L 2 T 2

1. دما را از مقیاس سلسیوس به مقیاس مطلق تبدیل کنید: T \u003d t + 273.
2. نتایج را در جدول ثبت کنید:

1. نتیجه گیری کنید

پیش نمایش:

کار آزمایشگاهی شماره 6.

"اندازه گیری ضریب کشش سطحی".

هدف: کشش سطحی آب را اندازه گیری کنید. در مورد همزمانی مقدار دریافتی با مقدار مرجع نتیجه گیری کنید.

تجهیزات: پیپت با تقسیمات، یک لیوان آب.

پیش رفتن.

1. آب را به یک پیپت بکشید.

1. آب پیپت را قطره قطره بریزید. تعداد قطرات n مربوط به حجم معینی از آب V (به عنوان مثال 0.5 سانتی متر) را بشمارید 3 ) از پیپت ریخته می شود.

1. ضریب کشش سطحی را محاسبه کنید: σ =اف ، جایی که F = m. g; l = π.d

σ = m. g، که در آن m = ρ .V σ = ρ .V. g

π .d n π .d . n

ρ \u003d 1.0 گرم در سانتی متر 3 - چگالی آب؛ g = 9.8 متر بر ثانیه 2 - شتاب گرانش؛ pi = 3.14;

d = 2 میلی متر قطر یقه قطره، برابر با بخش داخلی نوک پیپت است.

1. نتایج را در جدول ثبت کنید:

1. مقدار بدست آمده از ضریب کشش سطحی را با مقدار مرجع: σ مقایسه کنیدمرجع. = 0.073 نیوتن بر متر.

1. نتیجه گیری کنید

پیش نمایش:

کار آزمایشگاهی شماره 7.

"اندازه گیری مدول الاستیک لاستیک".

هدف: مدول الاستیسیته لاستیک را تعیین کنید. در مورد مطابقت نتیجه به دست آمده با مقدار مرجع نتیجه گیری کنید.

تجهیزات: یک سه پایه، یک تکه طناب لاستیکی، یک مجموعه وزنه، یک خط کش.

پیش رفتن.

1. طناب لاستیکی را با سه پایه آویزان کنید. فاصله بین علائم روی بند ناف را اندازه بگیرید 0 .
2. وزنه ها را به انتهای آزاد بند ناف وصل کنید. وزن بارها برابر با نیروی الاستیک F است که در هنگام تغییر شکل کششی در بند ناف ایجاد می شود.
3. هنگام تغییر شکل بند ناف، فاصله بین علائم را اندازه گیری کنید.

1. مدول الاستیک لاستیک را با استفاده از قانون هوک محاسبه کنید: σ = E. ε، جایی که σ =اف

- تنش مکانیکی، S =π . d2 - سطح مقطع بند ناف، d - قطر بند ناف،

ε \u003d Δl \u003d (l - l 0) - کشیدگی نسبی بند ناف

چهار . F=E. (l - l 0 ) E = 4 . اف. l 0، که در آن π = 3.14; d = 5 میلی متر = 0.005 متر.

π . d 2 l π.d 2 .(l –l 0 )

1. نتایج را در جدول ثبت کنید:

1. مقدار بدست آمده از مدول الاستیسیته را با مقدار مرجع مقایسه کنید:

E ref. = 8. 10 8 Pa.

1. نتیجه گیری کنید

پیش نمایش:

کار آزمایشگاهی شماره 8.

"بررسی وابستگی قدرت جریان به ولتاژ."

هدف: CVC یک هادی فلزی را با استفاده از وابستگی به دست آمده بسازید، مقاومت مقاومت را تعیین کنید و در مورد ماهیت CVC نتیجه بگیرید.

تجهیزات: باتری سلول های گالوانیکی، آمپرمتر، ولت متر، رئوستات، مقاومت، سیم های اتصال.

پیش رفتن.

1. از آمپرمتر و ولت متر خوانش بگیرید و ولتاژ مقاومت را با استفاده از رئوستات تنظیم کنید. نتایج را در جدول ثبت کنید:

U، V
من، الف

1. با توجه به داده های جدول، CVC را بسازید:

من، الف

U، V

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8

1. مقادیر متوسط ​​جریان Iav و ولتاژ Uav را از مشخصات I-V تعیین کنید.

1. مقاومت یک مقاومت را با استفاده از قانون اهم محاسبه کنید:

UAV

R = .

ایو

1. نتیجه گیری کنید

پیش نمایش:

کار آزمایشگاهی شماره 9.

"اندازه گیری مقاومت یک هادی".

هدف: مقاومت ویژه هادی نیکل را تعیین کنید، در مورد همزمانی مقدار بدست آمده با مقدار مرجع نتیجه بگیرید.

تجهیزات: باتری سلول های گالوانیکی، آمپرمتر، ولت متر، سیم نیکل، خط کش، سیم های اتصال.

پیش رفتن.

1) زنجیر را جمع کنید:

A V

3) طول سیم را اندازه بگیرید. نتیجه را در جدول ثبت کنید.

R = p. l / S - مقاومت هادی؛ S = p. د 2 / 4 - سطح مقطع هادی؛

p = 3.14. d2. U

4.I. ل

d، میلی متر	ل، م	U، V	من، الف	ρ، اهم. میلی متر 2 / متر
0,50

6) مقدار به دست آمده را با مقدار مرجع مقاومت نیکلین مقایسه کنید:

0.42 اهم. mm2 / m.

7) نتیجه گیری کنید.

پیش نمایش:

کار آزمایشگاهی شماره 10.

"بررسی اتصال سری و موازی هادی ها".

هدف: در مورد اجرای قوانین اتصال سری و موازی هادی ها نتیجه گیری کنید.

تجهیزات : باتری سلول های گالوانیکی، آمپرمتر، ولت متر، دو مقاومت، سیم های اتصال.

پیش رفتن.

1) زنجیر را جمع کنید: الف) با منسجم وب) اتصال موازی

مقاومت ها:

A V A V

R 1 R 2 R 1

2) قرائت را از آمپرمتر و ولت متر بگیرید.

R pr \u003d;

الف) R tr \u003d R 1 + R 2؛ ب) R 1. R 2

Rtr = .

(R1 + R2)

نتایج را در جدول ثبت کنید:

5) نتیجه گیری کنید.

پیش نمایش:

کار آزمایشگاهی شماره 11.

"اندازه گیری EMF و مقاومت داخلی یک منبع جریان".

هدف: EMF و مقاومت داخلی منبع جریان را اندازه گیری کنید، دلیل تفاوت بین مقدار EMF اندازه گیری شده و مقدار اسمی را توضیح دهید.

تجهیزات: منبع جریان، آمپرمتر، ولت متر، رئوستات، کلید، سیم های اتصال.

پیش رفتن.

1) زنجیر را جمع کنید:

A V

2) قرائت را از آمپرمتر و ولت متر بگیرید. نتایج را در یک جدول ثبت کنید.

3 ) کلید را باز کنید. قرائت را از ولت متر (emf) بگیرید. نتیجه را در جدول ثبت کنید. مقدار EMF اندازه گیری شده را با مقدار اسمی مقایسه کنید: ε nom = 4.5 ولت.

من. (R + r) = ε; من. R+I. r = ε; U+I. r = ε; من. r = ε – U;

ε–U

5) نتیجه را در جدول وارد کنید:

من، الف	U، V	ε، V	r، اهم

6) نتیجه گیری کنید.

پیش نمایش:

کار آزمایشگاهی شماره 12.

"مشاهده اثر میدان مغناطیسی بر جریان".

هدف: جهت جریان در سیم پیچ را با استفاده از قانون دست چپ تنظیم کنید. نتیجه گیری کنید که جهت نیروی آمپر به چه چیزی بستگی دارد.

تجهیزات: سیم پیچ، باتری سلول های گالوانیکی، کلید، سیم های اتصال، آهنربا قوسی، سه پایه.

پیش رفتن .

1) زنجیر را جمع کنید:

2) آهنربا را بدون جریان به سیم پیچ بیاورید. پدیده مشاهده شده را توضیح دهید.

3) ابتدا قطب شمال آهنربا (N) و سپس قطب جنوب (S) را با جریان به سیم پیچ بیاورید. موقعیت نسبی سیم پیچ و قطب های آهنربا را در شکل نشان دهید، جهت نیروی آمپر، بردار القای مغناطیسی و جریان در سیم پیچ را نشان دهید:

4) آزمایش ها را با تغییر جهت جریان در سیم پیچ تکرار کنید:

اس اس

5 ) نتیجه گیری کنید.

پیش نمایش:

کار آزمایشگاهی شماره 13.

"مشاهده بازتاب نور".

هدف:انعکاس نور را مشاهده کنید در مورد اجرای قانون بازتاب نور نتیجه گیری کنید.

تجهیزات:منبع نور، صفحه شکاف، آینه تخت، نقاله، مربع.

پیش رفتن.

1. یک خط مستقیم بکشید که آینه را در امتداد آن قرار دهید.

3. یک پرتو نور را به سمت آینه بگیرید. حادثه و پرتوهای منعکس شده را با دو نقطه علامت گذاری کنید. با اتصال نقاط، پرتوهای تابشی و منعکس شده را بسازید، در نقطه تابش، عمود بر صفحه آینه را با یک خط نقطه برگردانید.

1 1’

2 2’

3 3’

α γ

در مرکزورق).

از صفحه نمایش برای دریافت یک پرتو نازک نور استفاده کنید.

یک پرتو نور را به سمت بشقاب بگیرید. پرتو فرود و پرتوی که از صفحه بیرون آمده را با دو نقطه علامت بزنید. با اتصال نقاط، یک پرتو فرودی و یک پرتو خروجی بسازید. در نقطه فرود B، عمود بر صفحه صفحه را با یک خط نقطه برگردانید. نقطه F نقطه ای است که تیر از صفحه خارج می شود. با اتصال نقاط B و F، یک پرتو شکست BF بسازید.

A E

α

AT

β

دی سی

اف

4. برای تعیین ضریب شکست از قانون شکست نور استفاده می کنیم:

n=sina

sinβ

5. دایره بسازیددلخواهشعاع (شعاع دایره را به عنوانبیشتر) در مرکز نقطه B قرار دارد.
6. نقطه A را از تقاطع پرتو فرودی با دایره و نقطه C را از تقاطع پرتو شکسته با دایره مشخص کنید.
7. از نقاط A و C، عمودها را به سمت عمود بر صفحه صفحه پایین بیاورید. مثلث های به دست آمده BAE و BCD مستطیل شکل با هیپوتنوس های برابر BA و BC (شعاع دایره) هستند.
8. با استفاده از گریتینگ، تصاویری از طیف ها روی صفحه نمایش بگیرید؛ برای این کار، از طریق شکاف صفحه به رشته لامپ نگاه کنید.

1 حداکثر

ب

φ a

0 حداکثر (شکاف)

پراش

شبکهب

1 حداکثر

صفحه نمایش

3. با استفاده از خط کش روی صفحه، فاصله شکاف تا حداکثر قرمز مرتبه اول را اندازه گیری کنید.
4. اندازه گیری مشابهی را برای حداکثر بنفش مرتبه اول انجام دهید.
5. طول موج های مربوط به انتهای قرمز و بنفش طیف را با استفاده از معادله گریت پراش محاسبه کنید: د. sin φ = k. λ، جایی که d دوره توری پراش است.

d=1 میلی متر = 0.01 میلی متر = 1. ده-2 میلی متر = 1. ده-5 متر k = 1; sin φ = tg φ =آ(برای زوایای کوچک).

100b

λ = d.b

آ

6. نتایج به دست آمده را با مقادیر مرجع مقایسه کنید: λk = 7.6. ده-7 متر λf = 4,.0. ده

   کار آزمایشگاهی شماره 16.

   "مشاهده طیف خط".

   هدف:طیف گازهای بی اثر را مشاهده و رسم کنید. در مورد انطباق تصاویر بدست آمده از طیف ها با تصاویر استاندارد نتیجه گیری کنید.

   تجهیزات:منبع تغذیه، ژنراتور فرکانس بالا، لوله های طیفی، صفحه شیشه ای، مداد رنگی.

   پیش رفتن.

   1. تصویری از طیف هیدروژن به دست آورید. برای این کار، کانال نورانی لوله طیفی را از طریق وجوه غیر موازی صفحه شیشه ای در نظر بگیرید.
   2. طیف را ترسیم کنیدهیدروژن (H):

   400 600 800 نانومتر

   3. تصاویر طیف را به همین ترتیب بدست آورید و رسم کنید:

   کریپتون (Kr)

   400 600 800 نانومتر

   هلیوم (او)

   400 600 800 نانومتر

   نئون (Ne)

   1. ردهای ذرات را به دفترچه یادداشت (از طریق شیشه) ترجمه کنید.آنها را در گوشه های صفحه قرار دهید.
   2. شعاع انحنای مسیرهای R را تعیین کنیدمن، آرII, آرIII, آرIV. برای این کار، دو آکورد از یک نقطه از مسیر رسم کنید، بسازیدوسطعمود بر آکوردها نقطه تقاطع عمودها مرکز انحنای مسیر O است. فاصله مرکز تا قوس را اندازه بگیرید. مقادیر به دست آمده را در جدول ثبت کنید.

   آر آر

   O

   3. بار ویژه ذره را با مقایسه آن با بار ویژه پروتون H تعیین کنید11 q = 1.

   متر

   یک ذره باردار در یک میدان مغناطیسی تحت تأثیر نیروی لورنتس قرار می گیرد: Fl = q. B.v. این نیرو به ذره شتاب مرکزگرا می دهد: q. ب v = mv2 qمتناسب1 .

   R m R

   -

   1,00

   II

   دوترون N12

   0,50

   III

   تریتون N13

   0,33

   IV

   α ذره او است24

   0,50

   5. نتیجه گیری کنید