Альбом зразків оформлення звітів про виконаня лабораторних робіт із курсу загальної фізики. Частина ІІ

Предмет:

Фізика

Тип роботи:

Методичні вказівки

К-сть сторінок:

80

Мова:

Українська

Оцінка:

0,83 0,63 0,03

2 0,56 4,69 4,13 0,02 0,24 0,84 0,60 0,00

3 0,58 4,70 4,12 0,01 0,22 0,81 0,59 0,01

4 0,59 4,67 4,08 0,03 0,23 0,82 0,59 0,01

5 0,57 4,68 4,11 0,00 0,22 0,83 0,61 0,01

Ср. 0,576 4,684 4,108 0,014 0,222 0,826 0,604 0,013

5. Обчислення за робочою формулою довжини світлової хвилі

.

6. Формула розрахунку абсолютної  і відносної похибки.

Як відомо, абсолютна похибка

. (6)

Відносна похибка рівна

, (7)

а оскільки

, , ,

, , , (8)

то

(9)

Отже, прологарифмувавши робочу формулу (5), а потім продиференціювавши одержаний вираз і підставивши у (9), замінивши диференціали на прирости, одержимо

. (10)

Такий підхід спрощує об’єм обчислень за співвідношенням (6).

7. Математична обробка результатів прямих вимірювань.

7.1. Вибіркові середньоквадратичні відхилення

Sn(k) = 0; Sn(L) = 0, Sn(S/) = 0, Sn(S) = 0, бо величини k, L, S/, S у досліді не змінювались.

7.2. Випадкові похибки при надійності Р = 0,95 і tc = 2,8

Sвп = S/вп = Lвп = 0 та kвп = 0, бо ці величини у досліді не змінювались.

7.3. Приладові похибки при надійності Р = 0,95 і t =2

kпр = 0, бо k0 = 0,

де пр – середньоквадратичні відхилення, що відповідають паспортним приладовим похибкам.

8. Загальні абсолютні похибки прямих вимірювань кожної фізичної величини:

S/ = S/пр = , S = Sпр = , L =Lпр = , k = 0.

9. Розрахунок відносної похибки за співвідношенням (10)

10. Розрахунок абсолютної похибки 

11. Кінцевий результат

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №3 (і). Визначення радіуса кривизни лінзи за допомогою інтерференційних кілець Ньютона

1. Мета роботи: а) вивчити явище інтерференції світла на сферичному клині і за інтерференційною картиною визначити радіус кривизни лінзи; б) оцінити абсолютну і відносну похибки визначення радіуса кривизни лінзи.

2. Короткі теоретичні відомості

На рис. R – радіус кривизни лінзи; - товщина повітряного шару в місті ходу променя ; 1-падаючий промінь на лінзу; відбитий промінь від сферичної поверхні лінзи в т.А; - відбитий промінь від плоскої пластинки в т.В; промені практично ідуть в одному напрямку; промені інтерферують; - радіус - того інтерференційного кільця Ньютона.

З геометрії рисунка видно, що

або

звідки випливає, що

Оскільки - мале, то

,

де (умова мінімуму інтенсивності інтерференційних кілець у відбитому світлі). Тому

або

де - константа, отже, функція є лінійною. Маючи для різних кілець Ньютона значення їх радіусів та побудувавши графік за нахилом прямої можна знайти а потім за відомою довжиною світлової хвилі розрахувати R як

або

3. Таблиця результатів вимірювань і часткових обчислень за методом найменших квадратів знаходження аналітичної залежності

№

п/п

1 1 1,00 1,0000 -2,5 6,25 -0,98103 2,45256 1,02053 +0,02053

2 2 1,19 1,4161 -1,5 2,25 -0,56493 0,84740 1,40473 -0,01137

3 3 1,34 1,7956 -0,5 0,25 -0,18543 0,09272 1,78893 -0,00667

4 4 1,48 2,1904 0,5 0,25 +0,20937 0,10469 2,17313 -0,01727

5 5 1,60 2,5600 1,5 2,25 +0,57897 0,86846 2,55733 -0,00267

6 6 1,71 2,9241 2,5 6,25 +0,94307 2,35768 2,94153 +0,01743

Σ 21 - 11,8862 - 17,5 - 6,72351 - 0,07596

Ср. 3,5 - 1,98103 - 2,7121 - - - 0,01266

4. З графіка видно, що експериментальна залежність від є лінійною. Тому за методом найменших квадратів знаходимо коефіцієнт регресії лінійної залежності

[А.М.Длин, Математическая статистика в технике, “Советская наука”, 1958]. Оскільки функція не проходить через початок координат, але є прямою лінією, то очевидно

,

де , а ,

Тоді , .

Для оцінки абсолютної і відносної похибок в таблиці подані аналітично розраховані та їх відхилення від експериментальних значень.

Оцінимо відносну похибку визначення

.

Тому

5. Кінцевий результат:

6. Висновки: а) Аналітична пряма повинна проходити через початок координат, однак проходить дещо вище, що пояснюється нехтуванням величиною та можливою невидимою вм’ятиною на вершині лінзи;

б) експериментальні дані виміряні не зовсім ретельно, оскільки різниця між аналітичним (графічним) і експериментальними даними за знаками розкидані нерівномірно.

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №5 (д). Перевірка методу зон Френеля при дифракції світла на щілині

1. Мета роботи: а) спостерігаючи дифракцію світла на щілині та побудувавши графік залежності від , перевірити умови мінімуму дифракції світла на щілині