Материал: 4486

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

26

Параметры установки: d = 7,0 мм; l1 = 25,0 мм; l2 = 250 мм.

Приборы и принадлежности: осциллограф с электроннолучевой трубкой; выпрямитель; блок коммутации с электроизмерительными приборами.

Таблица характеристик используемых в работе электроизмерительных приборов

Наименование и

 

Предел

Цена

Класс

Приборная

назначение

Система

погреш-

измерения

деления

точности

прибора

 

ность

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Миллиамперметр

 

 

 

 

 

(мА) для

Магнито-

 

 

 

 

измерения тока в

100 мА

2 мА/дел.

2.5

2.5 мА

электрическая

катушках

 

 

 

 

 

 

 

 

 

электромагнита

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вольтметр (V) для

 

 

 

 

 

измерения

 

 

 

 

 

напряжения на

Электро-

100 В

2 В/дел.

2.5

2.5 В

пластинах элек-

магнитная

 

 

 

 

троннолучевой

 

 

 

 

 

трубки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчетные формулы

1)

 

e

 

yU

 

 

,

 

 

l

 

 

 

 

m

 

 

 

 

 

 

B2dl1

1

l2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

где

y – смещение луча на экране осциллографа при напряжении U;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

27

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

индукция магнитного поля;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d

 

расстояние между пластинами, d = 7.0 мм , d = 0.05 мм;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l1

 

длина пластины, l1 = 25 мм , l1 = 0.5 мм;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l2

 

расстояние от пластины до экрана, l2 = 250 мм , l2 = 0.5 мм .

 

 

 

 

2) Относительные частные ошибки величины

 

 

e

 

 

:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

 

 

 

l1 l1 l2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

y

 

 

; U

U

;

 

B

2B

 

 

; d

d

;

 

 

l

 

 

;

 

l

 

 

l2

 

 

 

.

 

 

y

 

 

U

 

 

 

B

 

 

 

d

 

 

 

l

 

 

 

 

l1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l1

1

l2

 

 

 

 

 

 

l2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица результатов измерения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U , В

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y , мм

 

 

 

 

I , мА

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B , Тл

 

 

 

 

e/m , Кл/кг

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.1 10 - 3

 

 

 

 

1.3 10 11

2

 

 

 

 

 

 

20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

32

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.18 10 - 3

 

 

1.6 10 11

3

 

 

 

 

 

 

50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

80

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.46 10 - 3

 

 

1.5 10 11

4

 

 

 

 

 

 

-10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-0.09 10 - 3

 

 

1.6 10 11

5

 

 

 

 

 

 

-20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-12

 

 

 

 

 

 

 

 

-29

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-0.16 10 - 3

 

 

 

2 10 11

 

6

 

 

 

 

 

 

-50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-29

 

 

 

 

 

 

 

 

-70

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-0.4 10 -3

 

 

 

2 10 11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вычисления:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e

yU

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6 10 3 м 10В

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11 Кл

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.3 10

 

 

 

;

 

m

B2dl

l1

l

 

 

 

 

 

0.1 10 3Тл 2 7 10 3 м 25 10 3 м

25

 

250

10 3

м

 

кг

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

<e/m> = 1.67 10 11 Кл/кг .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Погрешности: y = 2 мм ; В = 0.02 мТл .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Погрешности вычисляются для 6-го измерения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

2мм

0.07

 

;

 

 

 

U

 

2.5B

0.05 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

29мм

 

 

 

 

 

 

U

 

U

 

 

50B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

2B

 

 

2 0.02 10 3Тл

 

0.10 ;

d

d

 

 

0.05мм

0.007

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

0.4 10 3Тл

 

d

 

 

7.0мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l

l1 l1 l2

 

0.5мм 25 250 мм

0.02

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

l1

l

 

 

25мм

25

250

мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l

 

 

 

 

 

l2

 

 

 

 

 

 

 

 

0.5мм

 

 

0.002

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l1

 

 

 

 

 

25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

l2

 

 

 

250

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2y U2

e

 

e

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

 

m

2B

0.07 2 0.05 2 0.1 2

 

0.13 ;

 

11 Кл

11 Кл

 

0.13 2 10

 

0.26 10

 

;

кг

кг

 

 

 

 

28

e

1.67 0.26 1011

Кл

.

 

 

m

 

кг

Вывод:

1)В работе исследовалось движение электронов в скрещенных однородном электрическом и магнитном полях с помощью электронно-лучевой трубки.

2)Измеренный удельный заряд электрона равен:

e/m = ( 1.67 0.26 ) 10 11 Кл/кг ; = 0.13 .

3)Табличное значение e/m = 1.76 10 11 Кл/кг попадает в полученный доверительный интервал, т.е. различие между измеренным и табличным значением удельного заряда находится в пределах ошибки измерения.

4)Основной вклад в погрешность определения e/m внесла ошибка измерения магнитной индукции.

Лабораторные работы выполняются в группах по 2–3 человека в соответствии с распределенным в начале семестра вариантом индивидуальной траектории, в котором указываются номера лабораторных работ, которые необходимо проделать и сдать в течение семестра, из списка, приведенного в таблице 3.

 

ПЕРЕЧЕНЬ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

 

 

Таблица 3

 

 

 

№ п/п

№ раздела

Наименование лабораторных работ

дисциплины

 

 

 

 

 

1

2

3

 

 

 

1

Раздел 1

Изучение законов динамики поступательного движения с по-

мощью машины Атвуда.

 

 

 

 

 

2

Раздел 1

Определение скорости пули с помощью баллистического маят-

ника.

 

 

 

 

 

3

Раздел 1

Определение ускорения свободного

падения тела.

 

 

 

 

 

4

Раздел 1

Определение модуля Юнга.

 

 

 

5

Раздел 1

Центральный удар шаров.

 

 

 

6

Раздел 1

Определение момента инерции тел

с помощью крутильных колебаний.

 

 

 

 

 

7

Раздел 1

Определение момента инерции колеса и момента силы трения.

 

 

 

8

Раздел 1

Определение момента инерции диска

с помощью наклонной плоскости.

 

 

 

 

 

9

Раздел 1

Определение момента инерции тел методом трифилярного

подвеса.

 

 

 

 

 

10

Раздел 1

Изучение сложения колебаний

с помощью электронного осциллографа.

 

 

 

 

 

 

 

29

 

 

 

1

2

3

 

 

 

11

Раздел 1

Определение скорости звука методом

акустического резонанса.

 

 

 

 

 

12

Раздел 1

Исследование собственных колебаний струны методом резо-

нанса.

 

 

 

 

 

13

Раздел 2

Определение коэффициента вязкости

жидкости методом Стокса.

 

 

 

 

 

14

Раздел 2

Определение коэффициента вязкости

воздуха.

 

 

 

 

 

15

Раздел 2

Определение коэффициента теплопроводности материала.

 

 

 

16

Раздел 2

Определение отношения теплоемкостей

cp/cv воздуха.

 

 

17

Раздел 3

Электроизмерительные приборы и

электрические измерения.

 

 

 

 

 

18

Раздел 3

Изучение электростатического поля.

 

 

 

19

Раздел 3

Определение коэффициента полезного действия электрической

цепи.

 

 

 

 

 

20

Раздел 3

Определение сопротивления проводников мостиком Уитстона.

 

 

 

21

Раздел 3

Определение электродвижущей силы методом компенсации.

 

 

 

22

Раздел 3

Определение горизонтальной составляющей индукции магнит-

ного поля Земли.

 

 

 

 

 

23

Раздел 3

Определение удельного заряда электрона с помощью электрон-

нолучевой трубки.

 

 

 

 

 

24

Раздел 3

Определение удельного заряда электрона с помощью индика-

торной лампы.

 

 

 

 

 

25

Раздел 3

Исследование магнитных свойств

ферромагнетика.

 

 

 

 

 

26

Раздел 3

Определение магнитной индукции.

 

 

 

27

Раздел 4

Исследование собственных колебаний в

электрическом колебательном контуре.

 

 

 

 

 

28

Раздел 4

Исследование вынужденных колебаний в

электрическом колебательном контуре.

 

 

 

 

 

29

Раздел 5

Изучение интерференции света с помощью лазера.

 

 

 

30

Раздел 5

Изучение дифракции света с помощью лазера.

 

 

 

31

Раздел 5

Изучение поляризации света при отражении от диэлектрика.

 

 

 

32

Раздел 5

Проверка закона Малюса.

 

 

 

33

Раздел 5

Изучение вращения плоскости поляризации света.

 

 

 

34

Раздел 6

Изучение законов теплового излучения.

 

 

 

35

Раздел 6

Изучение внешнего фотоэффекта.

 

 

 

36

Раздел 5

Интерференция света на бипризме Френеля.

 

 

 

37

Раздел 5

Интерференция света на плоскопараллельной пластине.

 

 

 

38

Раздел 5

Изучение дифракции Фраунгофера.

 

 

 

39

Раздел 5

Дифракция Френеля и Фраунгофера.

 

 

 

 

 

30

 

 

 

1

2

3

 

 

 

40

Раздел 6

Изучение спектра атома водорода.

 

 

 

41

Раздел 6

Изучение полупроводникового

термосопротивления.

 

 

 

 

 

42

Раздел 6

Изучение зависимости сопротивления металла и полупровод-

ника от температуры.

 

 

 

 

 

43

Раздел 6

Изучение термоэлектрических явлений.

 

 

 

44

Раздел 6

Изучение фотоэлектрических явлений в полупроводниках.

 

 

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПОДГОТОВКЕ РЕФЕРАТОВ

Поскольку лекции читаются не в полном объеме дисциплины, то студентам на самостоятельное изучение выносится ряд разделов. Преподаватель сообщает студентам содержание данных разделов и организует контроль знаний по заявленным темам. По результатам изучения приведенных тем студент составляет конспект или оформляет реферат. Темы заданий, вынесенных на самостоятельную работу, приводятся в рабочей программе.

Подготовка рефератов направлена на развитие и закрепление у студентов навыков самостоятельного глубокого, творческого и всестороннего анализа научной, методической и другой литературы по актуальным проблемам дисциплины; на выработку навыков и умений грамотно и убедительно излагать материал, четко формулировать теоретические обобщения, выводы и практические рекомендации.

Рефераты должны отвечать высоким квалификационным требованиям в отношении научности содержания и оформления.

Темы рефератов, как правило, посвящены рассмотрению одной проблемы. Объем реферата может быть от 5 до 15 страниц машинописного текста (список литературы и приложения в объем не входят).

Текстовая часть работы состоит из введения, основной части и заключения.

Во введении студент кратко обосновывает актуальность избранной темы реферата, раскрывает конкретные цели и задачи, которые он собирается решить в ходе своего небольшого исследования.

Восновной части подробно раскрывается содержание вопроса (вопросов) темы.

Взаключении кратко должны быть сформулированы полученные результаты исследования и даны выводы. Кроме того, заключение может включать предложения автора, в том числе и по дальнейшему изучению заинтересовавшей его проблемы.