Последовательность выполнения эксперимента

Эксперимент 1

 

1. Медленно высыпать дробь в воронку, следя за тем, чтобы дробь не задерживалась в ней.

2. Построить на миллиметровой бумаге ступенчатый график
(гистограмму) заполнения ячеек дробью и на ней огибающую гладкую кривую функции распределения дроби по ячейкам.

3. Количественные параметры гистограммы (координаты ячеек хi и высоты заполнения их дробью Нi) занесите в таблицу 1.

4. Рассчитайте все величины, приведённые в таблице 1.

5. Используя данные таблицы 1 рассчитайте:

по формуле (14) среднее значение координаты ;

по формуле (15) среднеквадратичное отклонение σ;

по формуле (12) коэффициент асимметрии А.

6. По графику найдите значение х_в.

7. Все полученные данные занесите в таблицу 2.

8. Повторить п.1 -7 для другого количества штырьков.

9. Проанализируйте данные таблицы 2 и сделайте выводы.

 

Таблица 1

xi	Hi		(xi-<x>)	(xi-<x>)2*wi	(xi-<x>)3*wi
-1
-2
-3
-4
-5

 

Таблица 2

	<x>	Xв	σ	А
3 ряда рассеивающих штырьков
12 рядов рассеивающих штырьков

 

Эксперимент 2

1. Установите с помощью реостата Rн заданное преподавателем значение силы тока накала i_Н1.

2. Снимите зависимость анодного тока I от задерживающего напряжения U. В интервале от 0 до 1В следует взять не менее 3-х значений напряжения. Результаты занесите в таблицу 2.

 

Значение анодного тока I при различных значениях задерживающего напряжения U и тока накала i_н1 и i_н2

Таблица 3

U, B
, B1/2
I, мкА.	iН1, дел.шк.
iН2, дел шк.

 

3. Повторите п.2 для другого тока накала i_Н2.

4. Постройте график зависимости для обоих значений тока накала в крупном масштабе на миллиметровой бумаге в одних осях.

5. Разделите ось на одинаковые интервалы: 0 ¸ 0,2,

0,2 ¸ 0,4, 0,4 ¸ 0,6 и т.д.

6. Найти на каждом интервале среднее числовое значение (столбец 2 таблицы 4) и изменения анодного тока DI (см. рис. 7) и занести их в таблицу 4 (столбцы 4 и 6).

Рис.7 График зависимости

 

Данные для построения графиков ∆N (V)

Таблица 4

Номер интервала	Сред. , В1/2	Скорость V 10-5, м/с	Для тока накала i1	Для тока накала i2
DI, мкА	DN, 1/с	DI, мкА	DN, 1/с

7. По среднему значению и формуле (19) подсчитать для каждого интервала скорости электронов V. Данные занести в таблицу 4 (столбцы 2 и 3).

8. Рассчитать число электронов DN, ²отсекаемое² от анода ежесекундно, соответствующее каждому интервалу, по формуле (20). Данные занести в таблицу 4 (столбцы 5 и 7).

9. По данным таблицы 4 построить графики зависимости DN(V) для обоих токов накала на миллиметровой бумаге в одних осях.

10. По максимумам графиков найти наиболее вероятные скорости электронов.

11. Проанализируйте полученные графики. DN(V), сравнивая их с распределением Максвелла, и сделайте выводы.

Вопросы для контроля:

1. Что называется вероятностью появления дискретной случайной величины?

2. Что называется вероятностью появления непрерывной случайной величины?

3. Что такое функция распределения вероятностей? В чём состоит её смысл?

4. Как определяются средние значения случайных величин?

5. Что такое условие нормировки? В чём его смысл?

6. Какое значение случайной величины называется наиболее вероятным? Как его найти?

7. Каковы основные положения классической статистической физики?

8. Что описывают функции распределения Максвелла и Гаусса?

 

Библиографический список

1. Рогачев Н.М. Курс физики: Учеб. пособие.-СПб.: Издательство «Лань», 2008. – 448с.

2. Трофимова Т.И. Курс физики: Учеб. пособие для вузов. -7-е изд., стер. – Высш.шк., 2001.-542с.

3. Вентцель Е.С. «Теория вероятностей»М., «Наука», 1964. 576с.

4. Смирнов Н.В., Дунин – Барковский И.В. Курс теории вероятностей и математической статистики. М., 1969г., 512с.

5. Детлаф А.А., Яворовский Б.М. Курс физики: Учеб. пособие для втузов.-2-е изд., испр. и доп.-М.: высш.шк., 1999.-718с.

Лабораторная работа № 12