- •Сборник лабораторных работ по физике
- •Лисицын с.Г. Оконников е.Г. Синяпкина г.И. Предисловие
- •Методические указания
- •Содержание
- •Волновые процессы плоские волны
- •Волновое уравнение
- •Монохроматические волны
- •Стоячие волны
- •Описание установки для изучения волновых процессов
- •Приборы Генератор низкой частоты
- •Технические характеристики
- •Осциллограф
- •Работа № 1 волны на поверхности жидкости
- •Скорость поверхностных волн
- •Описание модуля
- •Порядок измерений.
- •Контрольные вопросы
- •Работа № 2 стоячие волны в струне
- •Введение
- •Описание модуля «Колебания струны»
- •Порядок измерений
- •О писание модуля
- •Измерение скорости волны фазовым методом
- •Зависимость амплитуды от расстояния
- •Стоячие волны
- •Усиление звука
- •Резонансы в закрытой трубе
- •Резонансы в трубе с одним закрытым концом
- •Контрольные вопросы
- •Работа № 5 стоячие волны в стержнях
- •Введение
- •Описание модуля «Стержни»
- •Порядок измерений
- •Контрольные вопросы
- •Работа № 6 ультразвуковые волны в жидкости
- •Описание модуля «Ультразвук»
- •Ультразвуковой генератор
- •Ультразвуковые волны в жидкости
- •Стоячие волны
- •Дифракция света на ультразвуке
- •Контрольные вопросы
- •Изучение интерференции интенсивность волны
- •Интерференция монохроматических волн
- •Когерентность света
- •Временная когерентность
- •Пространственная когерентность
- •Работа № 7 определение длины световой волны с помощью бипризмы френеля
- •Введение
- •Описание установки
- •Порядок выполнения работы Задание 1. Определение ширины интерференционной полосы
- •Задание 2. Определение расстояния между мнимыми источниками
- •Задание 3. Определение длины световой волны
- •Задание 4. Определение радиуса когерентности
- •Контрольные вопросы
- •Работа № 8 определение длины световой волны с помощью колец ньютона
- •Введение
- •Описание установки
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Работа № 9 определение чистоты хорошо обработанных поверхностей интерферометром линника
- •Введение
- •Порядок выполнения работы Задание 1 Определение глубины канавки на глаз.
- •Задание 2 Определение чистоты обработки поверхности
- •Контрольные вопросы
- •Работа №10 определение концентрации слабых растворов интерференционным методом
- •Введение
- •Оптическая схема прибора
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Приложение показатель преломления слабых растворов
- •Описание установки и порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Изучение дифракции света принцип гюйгенса — френеля Зоны Френеля
- •Зоны Шустера и спираль Корню
- •Дифракция на краю полуплоскости
- •Дифракция Фраунгофера на щели.
- •Работа № 12 изучение дифракции френеля
- •Дифракция френеля
- •Измерения.
- •Контрольные вопросы.
- •Работа № 13 изучение дифракции фраунгофера
- •Условия наблюдения дифракции фраунгофера
- •И змерения
- •Контрольные вопросы.
- •Работа №14 дифракционный метод определения размера частиц
- •Введение
- •Измерения
- •Лазер зажигается лаборантом или преподавателем!
- •Контрольные вопросы.
- •Работа № 15 исследование спектра дифракционной решетки
- •Введение
- •Измерения
- •Контрольные вопросы.
- •Работа №16 измерение угла брюстера
- •Введение
- •Описание прибора и метода измерения
- •Порядок выполнения работы
- •Введение
- •Контрольные вопросы
- •Работа № 17 определение концентрации сахара в растворе по углу поворота плоскости поляризации
- •Описание метода и прибора
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Работа № 18 определение показателя преломления и средней дисперсии с помощью дисперсионного рефрактометра
- •Введение
- •Принцип действия и описание прибора
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Работа № 19 измерение светопропускаемости прозрачных тел с помощью фотометра
- •Введение
- •Описание установки
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Литература
Порядок выполнения работы
Перед началом работы необходимо проверить, совпадают ли верхняя и нижняя интерференционные картины между собой при пустой термокамере при некотором отсчете, близком к нулю шкалы барабана.
Залить воду (лучше комнатной температуры) в термокамеру для термостатирования и снова проверить совпадение интерференционных полос.
Заполнить обе камеры кюветы дистиллированной водой, являющейся в данной работе растворителем, и определить так называемый нуль кюветы, то есть тот отсчет по шкале, при котором интерференционные полосы совпадают. В дальнейшем все отсчеты следует относить к нулю кюветы.
Вылив воду из левой кюветы, с помощью груши или пипетки заполнить её исследуемым раствором. Чтобы избежать попадания жидкости из одной камеры в другую, заполнять не более ¾ её высоты. Наливая жидкость не допускать ее разбрызгивания и растекания, так как получение правильных результатов возможно только при очень аккуратной работе.
Кювету закрыть крышками, которые прижимаются к ней специальными упругими держателями, и вставить в термокамеру.
Вследствие градиента температур интерференционные картины искажаются, и чтобы выровнять температуру воды в термокамере, воду следует перемешивать. Через 5 минут картина примет нормальный четкий вид (полосы прямые), но в результате разности хода, верхняя система интерференционных полос оказывается смещенной.
Вращая микрометрический барабан и наблюдая в окуляр прибора, добиться совмещения обеих интерференционных картин на нулевой полосе. Нулевую полосу узнают по ее белому цвету и отсутствию хроматизма (цветных каёмок). Соседние полосы имеют цветные каемки, которые увеличиваются по мере удаления от нулевой полосы.
Совмещение интерференционных картин производится несколько раз до получения устойчивого отсчета в пределах деления по барабану. снять полученный отсчет К по шкале барабана. Для большей точности полученного результата измерения проводить не менее пяти раз, каждый раз заменяя раствор в левой камере кюветы. Результаты свести в Таблицу 1.
По среднему значению К, пользуясь калибровочной кривой (наклеена на лабораторном стенде), определить концентрацию раствора NaCl в воде.
Определить ошибку в определении К, а по ней абсолютную и относительную ошибки в определении концентрации
Таблица 1
№№ измерений |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
К |
|
|
|
|
|
Кср= |
К |
|
|
|
|
|
Кср= |
Контрольные вопросы
В чем заключается принцип работы интерферометра ИТР-2?
Почему наблюдаемые темные полосы имеют цветные каемки?
Как связан показатель преломления исследуемого раствора с концентрацией раствора?
Оцените по результатам вашей работы размеры ионов поваренной соли (NaCl). Ионы считайте проводящими шариками. Поляризуемость таких шариков =R3, где R – радиус шарика. Все остальное изложено в приложении к настоящей работе.
Оцените показатель преломления воздуха. Размер молекулы воздуха примите равным 10-7 см. Молекулы считайте проводящими шариками.
На основании предыдущего результата объясните появление миражей над нагретой солнцем дорогой.
