Дослід 8. Електричні коливання високої частоти. Резонанс коливальних контурів.

Обладнання: детекторний приймач демонстраційний; генератор УВЧ; випрямляч ВУП-1; неонова лампочка; люмінесцентна лампа; провідники, контур з підстроюва­нням; провідники.

1. Учням пояснюють, що для отримання високої частоти беруть коливаль­ний контур з малою індуктивністю та ємністю. З цією метою демонструють будову детекторного приймача. При переході до більш високих частот для коливального контуру достатньо взяти індуктивність одного витка, а роль конденсатора можуть виконувати електроди ламп. Показують учням генератор ультрависокої частоти - УВЧ. Викреслюють схему генера­тора на класній дошці і показують їй еквівалентну схему. Далі з'єднують генератор з випрямлячем і вмикають шнур випрямляча в мережу. Генератор почне працювати після розігрівання катодів ламп.

Частота генератора 1,510⁸ Гц. Дію генератора виявляють по спалахуванню неонової лампочки, що розміщена біля основи контурного витка. Після пояснення дії генератора звертають увагу на те, що коливальний контур генератора відділений від інших частин дроселями високої частоти, які чинять великий реактивний опір струмові високої частоти, але вільно пропус­кають постійний струм. Виконуючи досліди з генератором УВЧ, не варто забувати, що він є джерелом радіоперешкод. Отже, після закінчення досліду його необхідно негайно вимкнути.

2. На віддалі 10-15 см. від генератора УВЧ встановлюють коливальний контур, що складається із змінного конденсатора невеликої ємності, дротяного витка і лампочки на 3,5 В. Вмикають генератор і повільно повертають ручку конденсатора. При цьому лампочка поступово загоряється і при дальшому повертанні пластинок конденсатора знову гасне. В дано­му досліді амплітуда вимушених коливань, які збуджуються у коливальному контурі змінним магнітним полем генератора збільшується в міру наближення власної частоти контуру до частоти коливань генератора. Коли частоти будуть однаковими, амплітуда коливань досягне максимального значення. Цей момент відзначається максимальною яскравістю горіння лампочки. Після даного досліду корисно продемонструвати механічну аналогію даного яви­ща.

Дослід 9. Принцип дії радіоуправління.

Обладнання: генератор УВЧ; випрямляч; ключ телеграфний; поляризоване електромагнітне реле з детектором.

Спрощений варіант даного досліду виконують так. Управляючий сигнал подають від генератора УВЧ з диполем. Перемичку в колі сітки знімають і до відповідних затискачів під’єднують телеграфний ключ. При посиланні радіосигналу спрацює поляризоване електромагнітне реле і увімкнеться електричний дзвінок.

Дослід 10. Основні досліди з генератором сантиметрових хвиль.

Обладнання: комплект апаратури для вивчення властивостей електро­магнітних хвиль; випрямляч ВУП-1; підсилювач низької частоти; гучномовець; провідники.

Перед демонструванням дослідів проводять таку підготовку (рис. 9)

Рис. 9

1. На кінцях демонстраційного стола встановлюють на одній висоті генератор і приймач з рупорними антенами один проти одного.

2. Штепсельну колодку екранованого шнура біля генератора вставляють в панельку на випрямлячі, під’єднують провідники для живлення під­силювача низької частоти від випрямляча.

3. Приймач хвиль з'єднують з підсилювачем низької частоти.

4. Динамік під’єднують до верхніх клем трансформатора підсилювача.

Учням повідомляють, що джерелом електромагнітних хвиль довжиною 3 см служить генератор, який завдяки рупорній антені дає гостро на­правлене випромінювання модульованих коливань. Приймач також має на­правлену дію. В його хвилеводі встановлено кремнієвий діод, який служить детектором. Детектовані коливання звукової частоти підсилюються і перетворюються динаміком в звук.

1. Пропускання і поглинання електромагнітних хвиль. Між генератором і приймачем розташовують спочатку металевий екран, а потім екрани з ізолюючих матеріалів. Роблять висновки.

2. Відбивання. Генератор і приймач розташовані під деяким кутом до горизонту (рис. 2), після чого прийом припиняється. Алюмінієву пластинку розташовують так, щоб гучний прийом відновився Показують, що найбільш гучний прийом буде тоді, коли кут падіння дорівнюватиме куту відбивання.

Рис. 10.

а) б)

3. Заломлення. Дослід ставлять аналогічно до попереднього, але тепер вико­ристовують призму із діелектриком (рис. 10,а).

4. Інтерференція. Повільно піднімаючи горизонтально розташовану метале­ву пластинку (рис. 10,б), виявляють почергове послаблення і підсилення прийому. Явище пояснюється за допомогою малюнка на класній дошці.

5. Поперечність електромагнітних хвиль. Повертають генератор навколо повздовжньої осі хвилеводу і виявляють прикорочення прийому при куті повороту на 90°. Між генератором і приймачем розташовують поляризаційну решітку. Повертаючи решітку в оправі, спостерігають послаблення прийому, коли стержні решітки будуть вздовж вектора напруженості електричного поля.