- •Лабораторная работа №1 инструкция по технике безопасности, для работающих в лабораториях физики общие положения
- •Основные положения.
- •Надзор.
- •Меры оказания первой помощи при несчастных случаях
- •Введение в теорию измерений физических величин
- •Лабораторная работа №2 определение породы древесины по плотности
- •Теоретическое введение
- •Контрольные вопросы:
- •Описание установки
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы:
- •Лабораторная работа №4
- •Введение
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 5 определение коэффициента внутреннего трения жидкости по методу стокса
- •Введение
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №6 определение отношения молярных теплоемкостей воздуха методом клемана – дезорма
- •Введение
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №7
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №8 определение коэффициента поверхностного натяжения жидкости
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа№ 9 определение изменения энтропии
- •Теоретическое введение
- •Лабораторная работа №10 изучение электроизмерительных приборов
- •Чувствительность и цена деления электроизмерительного прибора
- •Погрешности приборов
- •Классификация приборов по принципу действия магнитоэлектричекская система
- •Электромагнитная система
- •Электродинамическая система
- •Вибрационная система
- •Многопредельные приборы
- •Правила пользования многопредельными приборами
- •Условные обозначения систем электроизмерительных приборов
- •Условные графические обозначения
- •Лабораторная работа №11 определение сопротивления проводников с помощью моста уитстона
- •Введение
- •1) Для ветви acb
- •2) Для ветви adb
- •Порядок выполнения работы
- •Лабораторная работа №12 изучение зависимости мощности и к. П. Д. Источника тока от напряжения на нагрузке.
- •Введение
- •Последовательность выполнения работы.
- •Контрольные вопросы:
- •Лабораторная работа №13 определение числа фарадея и заряда электрона
- •Введение
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Описание лабораторной установки
- •Порядок измерений.
- •Контрольные вопросы.
- •Лабораторная работа №15 определение емкости конденсатора с помощью переменного тока.
- •Порядок выполнения расчетов.
- •Контрольные вопросы:
- •Лабораторная работа №16 определение горизонтальной составляющей индукции магнитного поля земли
- •Введение
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №17 эффект холла
- •Теоретическое введение.
- •Порядок работы
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №18 изучение гармонических колебаний
- •Введение
- •Определить ускорение силы тяжести
- •Контрольные вопросы
- •Описание установки и метода измерений
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №20 изучение рефрактометра и определение показателя преломления прозрачных веществ
- •Введение
- •Описание прибора и методика измерения
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №21 измерение радиуса кривизны линзы и длин световых волн при помощи интерференционных колец ньютона
- •Введение
- •Описание установки
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №22 изучение явления дифракции и определение длины волны света при помощи дифракционной решетки
- •Введение
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №23
- •Введение
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №24
- •Введение
- •Описание установки
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №25 изучение линейчатых спектров. Градуировка спектроскопа и определение постоянной ридберга по спектру гелия
- •Введение
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Содержание:
Порядок выполнения работы
Измерьте время 20-30 колебаний маятника, подвесив его на призму П, для различных положений груза А2.
Занесите данные в таблицу 1.
Рассчитайте периоды колебаний для всех случаев по уравнению (4)
Подвесьте маятник на призму П2 и повторите пункты 1,2,3.
Постройте на одном графике зависимости Т1=f(l) и Т2=f(l) для колебаний маятника относительно П1 и П2.
Найдите точку пересечения двух кривых.
Перемещая груз А2 относительно точки, определяемой пересечением кривых Т1=f(l) и Т2=f(l), добейтесь такого положения груза, чтобы периоды колебаний маятника относительно П1 и П2 были одинаковы.
Данные измерения занесите в таблицу 2.
Измерьте расстояние между ребрами опорных призм (предварительно положив маятник на подставку).
Рассчитайте ускорение силы тяжести по уравнению (5)
Рассчитайте погрешность метода измерений по уравнению (6).
Сделайте вывод по работе.
Контрольные вопросы
Чем отличается физический маятник от математического?
Что такое оборотный маятник?
Какова методик определения ускорения силы тяжести в данной работе?
Лабораторная работа №20 изучение рефрактометра и определение показателя преломления прозрачных веществ
Цель работы: изучить физические основы работы рефрактометра, научиться пользоваться им и определить показатели преломления прозрачных жидких веществ.
Приборы и принадлежности: рефрактометр УРЛ, набор пробирок с исследуемыми жидкостями.
Введение
Если узкий пучок лучей света падает на границу раздела двух сред (рис. 1), в которых скорости света υ1 и υ2 различны, то он частично отражается и частично преломляется. Явление отражения и преломления света подчиняется двум законам:
1) закон отражения — отраженный луч лежит в одной плоскости с падающим лучом и перпендикуляром, проведенным к границе раздела двух сред в точке падения, а угол падения равен углу отражения;
2) закон преломления — луч падающий, луч преломленный и перпендикуляр, проведенный к границе раздела в точке падения, лежат в одной плоскости, а отношение синуса угла падения к синусу угла преломления есть величина постоянная для данных сред, называемая относительным показателем преломления второй среды относительно первой.
Математическая запись закона преломления имеет вид:
Кроме относительного показателя преломления n2,1 вводятся абсолютные показатели преломления n1 среды 1 и n2 среды 2, под которыми понимают показатели преломления данных сред относительно вакуума, т. е.
(2)
где С. — скорость распространения света в вакууме.
Рисунок 1
Если выразить скорости υ1 и υ2 через показатели n1,n2 из (2) и подставить в (1), то получим закон преломления, выраженный через абсолютные показатели преломления в виде
(3)
На основе этого закона преломления в виде (3) можно легко объяснить явление полного внутреннего отражения, которое наблюдается при переходе луча через поверхность раздела двух сред из оптически более плотной в среду, оптически менее плотную.
Пусть, например, луч I (рис. 2) падает на поверхность раздела O1O1 и переходит из стекла (среды I) в воздух (среда II). При этом преломленный луч А в среде II составляет угол преломления β1, который больше угла падения α1. С увеличением α угол преломления β растет и при некотором значении α=α3 становится β3=90°. При этом падающий луч 3 уже не преломляется и не проходит в среду II, а образует скользящий по поверхности раздела луч 3. Угол падения при котором угол преломления β3=90°, является характерной величиной среды I и называется предельным углом падения. Если луч 3 будет падать под углом α > α3,-то он отражается в среду I, образуя отраженный луч 3΄ причем согласно закону отражения угол падения α3 равен углу отражения α'3 . Отражение лучей, падающих под углом больше предельного (α>α3), называется явлением полного внутреннего отражения (α3=γ)
Если положить в уравнении (3) показатель преломления воздуха n2 = 1, стекла n1 = n, β = 90°, то для определения предельного угла γ получим:
(4)
Так как для большинства стекол n=1,5, то sin γ =1:1,5 =0,668 и γ=42°. Для воды n = 4/3, sin γ = 3/4, γ=49°.
Рисунок 2
Если показатель преломления среды II n2≠1, то из уравнения (3) следует
(5)
Зная показатель преломления среды I n1 = n, из выражения (5) можно определить n2 = nx- показатель преломления среды II:
nx=n·sin γ (6)
Формула (6) является расчетной для определения показателя преломления nх прозрачных жидких и твердых тел, если nх<n. Измерение nх можно произвести, если заменить среду II сосудом с исследуемой жидкостью или твердым прозрачным телом путем измерения предельного угла γ. Практически таким способом измерить показатели преломления очень трудно. Для измерения обычно используются соответствующие приборы.