Лекции.Орг


Поиск:




Из этой формулы можно выразить ускорение свободного падения

Порядок выполнения работы:

1. Установите на краю стола штатив. У его верхнего конца укрепите при помощи муфты кольцо и подвесьте к нему шарик на нити. Шарик должен висеть на расстоянии 3 – 5 см от пола.

2. Отклоните маятник от положения равновесия на 5 – 8 см и отпустите его.

3. Измерьте длину подвеса мерной лентой.

4. Измерьте время Δt 40 полных колебаний (N).

5. Повторите измерения Δt (не изменяя условия опыта) и найдите среднее значение Δtср.

6. Вычислите среднее значение периода колебаний Тср по среднему значению Δtср.

7. Вычислите значение по формуле:

8. Полученные результаты занесите в таблицу.

1. Сравните полученное среднее значение со значением g=9,8 м/с2

и рассчитайте относительную погрешность измерения по формуле

δ =

 

Результаты измерений:

 

№ опыта Длина подвеса ℓ, м Число колебаний N Время колебаний Δt, с Среднее значение времени колебаний Δtср, с Среднее значение периода колебаний Тср, с Среднее значение ускорения свобод- ного падения gср, м/с2 Табличное значение ускорения свобод- ного падения g, м/с2 Относительная погрешность δ, %
                 
                 
                 

 

Расчеты:

Δ t ср =

Тср =

Тср =

δ =

δ =

 

Вывод:_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Ответы на вопросы:

 

1. Какими должны быть нить и подвешенный к ней груз, чтобы маятник можно было считать математическим?

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

2. Как изменится период колебаний пружинного маятника, если заменить груз другим, по массе вдвое меньшим?

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

3. Как изменится период колебаний математического маятника, если уменьшить длину нити в 4 раза?

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

Дополнительные задания

Вариант 1.

1. На пружине жесткостью 100 Н/м подвешено тело. Если вывести пружину из положения равновесия, то оно колеблется, делая 300 колебаний в минуту. Найти массу тела

2. Написать уравнение гармонического колебания, если амплитуда равна 5см, а период колебаний 1 с.

Вариант 2.

1. Тело массой 200 г совершает колебания на пружине жесткостью 16 Н/м. Определить период и частоту колебаний.

2. Дано уравнение, описывающее гармоническое колебание x =10 Sin 2πt. Определить амплитуду, период и частоту колебаний.

 

Решение задач:

 

 

Домашнее задание:

 

1. Написать уравнение гармонического колебания, если амплитуда равна 0,2 м, период колебаний 0,1 с, а начальная фаза равна нулю.

2. За 20 с маятник совершил 10 колебаний, длина маятника 1м. Определить ускорение свободного падения маятника.

 

 


 Лабораторная работа №6

 

Тема: «Измерение длины световой волны»

Цель работы: научиться экспериментально, определять длину световой волны для различных видимых частей спектра при помощи дифракционной решетки.

Оборудование: прибор для определения длины световой волны, дифракционная решетка, источник света.

 

Теория:

в работе для определения длины световой волны используется дифракционная решётка с периодом 1/100 мм или 1/50 мм (период указан на решётке). Она является основной частью измерительной установки. Решётка устанавливается в держателе, который прикреплён к концу линейки. На линейке же располагается чёрный экран   с узкой вертикальной щелью посередине. Экран может перемещаться вдоль линейки, что позволяет изменять расстояние между ним и дифракционной решёткой. На экране и линейке имеются миллиметровые шкалы. Вся установка крепится на штативе

Если смотреть сквозь решётку и прорезь на источник света (лампу накаливания или свечу), то на чёрном фоне экрана можно наблюдать по обе стороны от щели дифракционные спектры 1-го, 2-го и т.д. порядков.

Длина волны λ определяется по формуле   λ=

 где d – период решётки, k – порядок спектра, φ – угол, под которым наблюдается максимум света соответствующего цвета.

Поскольку углы, под которыми наблюдаются максимумы 1-го и 2-го порядков, не превышают 50, можно вместо синусов углов использовать их тангенсы:  tg φ=  

Расстояние a отсчитывают по линейке от решётки до экрана, расстояние

 b – по шкале экрана от щели до выбранной линии спектра.

Окончательная формула для определения длины волны имеет вид:  λ=

В этой работе погрешность измерений длин волн не оценивается из-за некоторой неопределённости выбора середины части спектра данного цвета.

 

  Порядок выполнения работы:

 

1.   Подготовить бланк отсчёта с таблицей для записи результатов измерений и вычислений.

2. Собрать измерительную установку, установить экран на расстоянии 50 см от решётки.

3. Глядя сквозь дифракционную щель в экране на источник света и перемещая решётку в держателе, установить её так, чтобы дифракционные спектры располагались параллельно шкале экрана.

4. Измерить по шкале бруска расстояние а от экрана прибора до дифракционной решетки.

5. Определить расстояние от нулевого деления шкалы до середины фиолетовой полосы, как слева bл, так и справа bп, для спектров 1-го порядка и вычислить среднее значение bср

6. Опыт повторить со спектрами второго порядка.

7.   Такие же измерения выполнить для красной полосы дифракционного спектра.

8.  Определить длину волны фиолетовых лучей для спектров 1-го и 2-го порядков и длину волны красных лучей для тех же спектров по формуле:

9.  Сделать вывод.

10.Сравнить полученные результаты с табличными значениями длин волн красного и фиолетового цвета.

Результаты измерений:

 

        № опыта

 

Период решетки d, мм

 

Порядок спектра, k

 

Расстояние от решетки до

экрана а, мм

 

 

Видимые границы

спектра фиолетовых

 лучей

 

Видимые границы

спектра красных лучей

 

Длина световой

волны

слева bл, мм справа bп, мм среднее bср, мм слева bл, мм справа bп, мм среднее bср ,мм для фиолетовых лучей λф, мм для красных лучей λкр, мм
    1                  
    2                  

 

Расчеты:

Для фиолетовых лучей:

Для красных лучей:

Вывод:________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Ответы на вопросы:

1. Что называется дифракционной решеткой?

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

2.  Чем отличается дифракционный спектр от дисперсионного?

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Дополнительные задания

Вариант 1.

1. Дифракционная решетка содержит 50 штрихов на миллиметр. Под какими углами видны максимумы первого и второго порядков монохроматического излучения с длиной волны 400 Нм?

Вариант 2.

1.   На дифракционную решетку, период которой 0,01 мм, направлена монохроматическая волна. Первый дифракционный максимум получен на экране смещенным на 3 см от первоначального направления света. Определить длину волны монохроматического излучения, если расстояние между экраном и решеткой 70 см.

Решение задач:

 

Домашнее задание:

1. Дифракционная решетка содержит 120 штрихов на 1 мм. Найти длину волны монохроматического света, падающего на решетку, если угол между двумя спектрами первого порядка равен 80.

 

 



<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Домашняя лабораторная работа №4 | Раздел 5. От Древней Руси к Московскому царству
Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2018-10-14; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 254 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Два самых важных дня в твоей жизни: день, когда ты появился на свет, и день, когда понял, зачем. © Марк Твен
==> читать все изречения...

757 - | 698 -


© 2015-2024 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.01 с.