Лабораторная работа №8/2 определение отношения удельных теплоемкостей воздуха



страница8/8
Дата05.09.2014
Размер2.11 Mb.
ТипЛабораторная работа
1   2   3   4   5   6   7   8

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

  1. Воспользовавшись квазиклассической теорией Бора, получить формулу для энергии электрона Еn в однократно ионизированном атоме гелия. В чём, по вашему мнению, основной недостаток теории Бора?

  2. Пользуясь энергетической диаграммой для атома водорода, представленной на рисунке 1, определите энергию ионизации атома водорода. Определить по той же диаграмме первый потенциал возбуждения атома водорода.

  3. Что такое линейчатый и сплошной спектр? Какой спектр вы наблюдали в этом опыте?

  4. Почему спектр водорода и других газов линейчатый, а спектр лампы накаливания сплошной?

  5. Получите обобщенную формулу Бальмера (8) и выражение Rтеоретич. через основные константы.

  6. Определить энергию фотона, испускаемого при переходе электрона в атоме водорода с третьего энергетического уровня на основной.

  7. Во сколько раз минимальная длина волны в серии Пашена спектра водорода больше максимальной длины волны в серии Бальмера?

  8. Вычислить наибольшие длины волн в сериях Лаймана, Бальмера, Пашена в спектре водорода.

  9. Объясните причины размытия энергетических уровней электрона в атоме. Какой уровень будет «размыт» в наименьшей степени. Почему?

  10. Какой метод возбуждения атомов для получения спектра используется в данной установке? Объясните методику эксперимента: необходимость в монохроматоре, принцип его устройства, принцип работы излучателя.

  11. Как вы думаете, как меняется после включения высокого напряжения сопротивление газоразрядного промежутка в лампах ДВС-25 и ДРСк-125? Чему равно сопротивление этого промежутка до включения и после? Почему происходит резкое изменение сопротивления трубки? С какими физическими явлениями, происходящем в газе, заполняющим трубку, это связано?


ПРИЛОЖЕНИЕ

Спектр атомарного водорода.


Название линии

Цвет

Длина волны λ, нм

Нα

Красная

656,3

Нβ

Зелено - голубая

486,1

Нγ

Фиолетово-синяя

434,0

Нδ

Фиолетовая

410,2


СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

При составлении данного методического руководства использовалась следующая литература, в которой можно найти все рассмотренные вопросы:



        1. Иродов И. Е., Квантовая физика. Основные законы., М. 2002

  1. Савельев И. В. Курс общей физики. М., 1982, т. 3

  2. Шпольский Э. В., Атомная физика т.1, т.2

  3. Лабораторный практикум по физике, под ред. К. А. Барсукова, М. 1988.

  4. Курс физики, под редакцией Лозовского В.Н., С-Пб 2001.

  5. М. И. Фугенфиров. Электрические схемы с газоразрядными лампами.

Лабораторная работа №5/1

Определение модуля Юнга


Цели работы:

1. Ознакомиться с деформацией растяжения и методом определения модуля упругости (Юнга).

2. Определить модуль упругости стальной проволоки.

Оборудование: Прибор Лермантова.

Теоретические сведения
Для небольших упругих деформаций имеет место закон Гука:

величина упругой деформации ∆L прямо пропорциональна деформирующей силе

L = kf, (1)

где k – постоянная величина для конкретного тела (проволоки).

Если изменить толщину проволоки, то величина коэффициента изменится. Поэтому предпочтительно его заменить другим коэффициентом, который был бы постоянным для материала, из которого изготовлено тело (проволока).

Таким коэффициентом является коэффициент упругости α, который соответствует коэффициенту k, пересчитанному на единицу длины и на



единицу площади сечения тела (проволоки):

(2)


Физическая сущность коэффициента упругости состоит в том, что он численно равен относительному удлинению стержня под действием растягивающего напряжения, равного единице.

Подставив в уравнение (1) значение R из уравнения (2) получим:



или ,
Откуда
Обозначим ,




Закон Гука можно записать в виде ε = ασ.

На практике используется величина, обратная коэффициенту упругости – модуль упругости.

Для случая продольной деформации (линейного растяжения) модуль

упругости обозначается буквой Е (модуль Юнга).


Модуль Юнга равен



E = 1 .

α


Закон Гука через модуль Юнга запишется в виде

σ = Еε (3) Физическая сущность модуля упругости состоит в том, что он численно равен растягивающему напряжению, при котором относительное

удлинение равно единице.

Модуль Юнга – физическая величина, численно равная напряжению, при котором относительное удлинение



L равно единице, т.е. абсолютное удлинение равно первоначальной длине.

P Единицей измерения модуля Юнга является Н/м2.

L из уравнения (3)




Рис. 1

Используя предыдущие уравнения, можно записать





E = PL

А Ls


1

2
(24)


М

B


С

Рис . 2


3

4


5


Описание установки

Прибор состоит из кронштейна А, служащего для крепления проволоки и индикатора малых перемещений М (рис.2). Исследуемая проволока 1 верхним концом прочно укреплена в зажиме кронштейна А, на нижнем ее конце закреплен цилиндр В.


Слева и справа от исследуемой проволоки к кронштейну А прикреплены две проволоки 2 и 3, на которых на специальном держателе размещена платформа 5 с набором грузов С. В процессе работы эти грузы поочередно перекладывают на площадку 4, укрепленную на нижней части цилиндра, т.е. нагружают исследуемую проволоку. При этом она будет удлиняться, а общая нагрузка на верхний кронштейн не изменится. Это уменьшит ошибку от прогиба верхнего кронштейна.

На кронштейне А укреплено устройство для измерения малых перемещений (микрометр), имеющее диск с делениями и стрелку. Цена деления указана на диске. Уравнение (24) можно записать следующим



образом:

, (5)






где m = 0,5458 кг – масса одного груза, кг; L=1,34 м – длина проволоки; i – количество грузов, создающих растяжение; R = 2,5×10 4 м – радиус проволоки, м; ∆Li – среднее удлинение проволоки, соответствующее данному количеству грузов на площадке 4; ∆L0 – начальное удлинение (три груза на площадке 4).

Измерения и обработка результатов

1. Убедиться, что на площадке 4, соединенной с микрометром, находятся три груза начального натяжения проволоки, а остальные пять грузов находятся на нижней площадке 5.

2. Установить стрелку микрометра в нулевое положение.

3. По одному перемещать грузы на площадку 4, соединенную с микрометром, записывая в таблицу его показания, cоответствующие удлинению проволоки.

4. Проделать то же самое в обратном порядке, перенося грузы по одному с площадки 4 на площадку 5, и занося показания микрометра в журнал наблюдений 10 (перекладывать только пять грузов!).

5. Обработать результаты измерений, определить значение модуля Юнга,

сравнить его с табличным значением для материала проволоки (сталь).



№ изм.

i, шт

Количество грузов на платформе



Li , м Удлинение проволоки при нагружении

Li′′ , м Удлинение проволоки при разгрузке

Li , м Среднее удлинение при деформации

E, Н/м2

1

1













2

2













3

3













4

4













5

5













Таблица




Контрольные вопросы

1. Какая деформация называется упругой, остаточной или пластической?

2. Что называется относительным удлинением?

3. Что называется нормальным напряжением?

4. Что называется модулем упругости?

5. Что называется модулем Юнга?

6. Какова физическая сущность модуля Юнга?

7. Как формулируется закон Гука?



Литература

Хайкин С.Э. Физические основы механики. – М.: Наука, 1971.







1   2   3   4   5   6   7   8

Похожие:

Лабораторная работа №8/2 определение отношения удельных теплоемкостей воздуха iconЛабораторная работа №29 определение отношения удельных теплоемкостей воздуха методом адиабатического расширения
Удельной теплоемкостью называется количество тепловой энергии, необходимое для нагревания единицы массы вещества на 1К
Лабораторная работа №8/2 определение отношения удельных теплоемкостей воздуха iconЛабораторная работа №5 определение коэффициента внутреннего трения воздуха и длины свободного пробега молекул
Экспериментальное определение коэффициентов внутрен-него трения и диффузии воздуха, длины свободного пробе-га и эффективного диаметра...
Лабораторная работа №8/2 определение отношения удельных теплоемкостей воздуха iconЛабораторная работа по физике радиоматериалов определение удельных Электрических сопротивлений твердых диэлектриков
На испытуемом плоском образце ио с толщиной h расположены высоковольтный вэ, измерительный иэ и охранный оэ электроды
Лабораторная работа №8/2 определение отношения удельных теплоемкостей воздуха iconЛабораторная работа №24 Интерферометры. Определение поляризуемости молекул воздуха с помощью интерферометра Жамена
Цель работы: ознакомиться с оптическими схемами интерферометров Майкельсона, Фабри Перо и Жамена. Рассчитать поляризуемость молекул...
Лабораторная работа №8/2 определение отношения удельных теплоемкостей воздуха iconЛабораторная работа 08 Изучение дифракции рентгеновских лучей на кристаллах Москва 2005 г. 1 лабораторная работа 08
Цель работы: определение расстояний между атомными плоскостями в кристалле по имеющейся рентгенограмме
Лабораторная работа №8/2 определение отношения удельных теплоемкостей воздуха iconМетодические указания к лабораторной работе определение отношения теплоемкостей
Для характеристики тепловых свойств газа, как и всякого другого тела, пользуются особой величиной- теплоемкостью. Теплоемкостью тела...
Лабораторная работа №8/2 определение отношения удельных теплоемкостей воздуха iconЛабораторная работа №1 Работа в Oracle Database Express Edition 1 Лабораторная работа №6
Лабораторная работа Выполнение расчетов с использованием программирования в среде Visual Basic for Applications
Лабораторная работа №8/2 определение отношения удельных теплоемкостей воздуха iconЛабораторная работа 01 определение плотности твердых тел москва 2005 г. Лабораторная работа 101
Существуют методы анализа и учета влияния различных погрешностей на результаты измерений. Все погрешности (ошибки) измерений принято...
Лабораторная работа №8/2 определение отношения удельных теплоемкостей воздуха iconЛабораторная работа №207 определение удельного заряда электрона методом магнетрона
Открыл электрон английский ученый Томсон. В 1897 г. Томсон опубликовал первые результаты по определению отношения заряда электрона...
Лабораторная работа №8/2 определение отношения удельных теплоемкостей воздуха iconУчебно-методическое пособие Саранск 2012 Лабораторная работа № Бинарные отношения
Построить граф и график этого отношения. Какими свойствами обладает это отношение? Решение
Разместите кнопку на своём сайте:
ru.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©ru.convdocs.org 2016
обратиться к администрации
ru.convdocs.org