2. Описание эксперимента Рис. 2 Рис. 2

Схема установки показана на рис. 2. В ней используется электровакуумный диод с катодом и анодом цилиндрической формы. Анодный ток измеряется микроамперметром, а напряжение на аноде–вольтметром. При этом нужно учитывать падение напряжения на амперметре:

Рис. 1

U = U₁ – IR . (7)

Здесь U – напряжение между анодом и катодом; U₁ – напряжение, показываемое вольтметром; I – анодный ток; R – внутреннее сопротивление микроамперметра.

Изменяя напряжение на аноде и измеряя ток, можно построить зависимость (5) и по ней определить температуру электронного газа.

3. Задания

1. Меняя анодное напряжение от –1,2 В до 0, через 0,05 В измерить величину анодного тока.

2. Построить зависимость lnn_A от U , где U вычислить по формуле (7).

3. Вычислить и отложить на графике значения погрешностей _lnn и _U.

4. Определить по графику температуру электронов, используя формулу (6).

4. Контрольные вопросы

1. Что такое распределение Максвелла – Больцмана?

2. Как получить формулу (3)?

3. В каких координатах нужно строить график? Почему?

4. Как по графику определить температуру электронов?

5. Получилась ли ожидаемая зависимость?

6. Какие выводы Вы сделали по результатам работы?

Литература

1. Электричество и магнетизм. Физический практикум / Под ред. В.И. Ивероновой. – М.: Наука, 1968. – С. 72–78.

2. Савельев И.В. Курс общей физики. – М.: Наука,1989. Т. 1.

Приложение

При упругом статическом сжатии одинаковых стальных шаров закон Гука не выполняется и упругая сила F нелинейно зависит от величины продольной деформации

F ≈ 1,47 ER ^1/2 X ^3/2 . (1)

Из (1) следует, что F растет быстрее, чем величина деформации; это случай так называемой системы с жесткой характеристикой.

Кинетическая энергия шаров в СЦИ, равная mV₀²/4, на первом этапе соударения переходит в энергию упругой деформации

. (2)

Из (1) и (2) следует

.

Подставляя в эту формулу, найдемX_m 0,95 ( / E)^2/5 V₀^4/5 R. Время упругого соударения шаров

= 8(X_m /V₀) = 7,6 ( /E)^2/5 V₀^-1/5 R . (3)

Из (3) видно, что для проверки справедливости приближения (1) недостаточно исследования зависимости от R. Для этой цели, по крайней мере, надо измерить зависимость от V₀ = (2gh)^1/2 при постоянных значениях R, E, .

Содержание Вводное занятие 3

Лабораторная работа № 1 Измерение времени соударе-

ния упругих тел 13

Лабораторная работа № 2. Измерение начальной

скорости пули с помощью баллистического маятника 17

Лабораторная работа № 3. Изучение вращательного

движения маятника Обербека 22

Лабораторная работа № 4. Определение момента инерции маятника Обербека 26

Лабораторная работа № 5. Определение отношения теплоемкостей методом Клемана и Дезорма 29

Лабораторная работа № 6. Определение коэффициента