Лабораторний практикум з фізики. Частина 3 (ядерна фізика, статистична фізика і термодинаміка, фізика твердого тіла)

 

  

Обробка результатів вимірювань та їх аналіз

1. Розрахувати для експериментальних точок значення  .

2. На міліметровому папері з максимальною ретельністю побудувати графік залежності -Іа від   (на графіку відкладають від'ємні значення анодного струму!). Верхню половину графіка залишають вільною для графічного диференціювання.

3. Провести графічне диференціювання (4) експериментальної залежності   і побудувати графік  . При цьому слід з найбільшою точністю визначити положення максимуму функції.

4. За допомогою експериментальної кривої І'а і співвідношень (16) і (17) визначити  і с.

5. Користуючись одержаними результатами, обчислити з допомогою співвідношень (10) і (15) значення U і f (U).

6. На основі результатів експерименту і їх обробки побудувати графіки функції розподілу f (U).

На цьому ж графіку, користуючись даними табл. 1, відкласти теоретичні значення f (U).

Зробити аналіз одержаних результатів.

 

 

1. Статистичний метод дослідження макроскопічних систем. Імовірність стану. Середнє значення фізичної величини.

2. Фазовий простір. Елементарна комірка фазового простору.

3. Густина станів. Густина станів у просторі імпульсів.

4. Розподіл Больцмана. Розподіли Фермі-Дірака і Бозе-Ейнштейна.

5. Розподіл Максвелла. Середня, середньоквадратична і найбільш імовірна швидкості.

 

 

1. Савельев И. В. Курс физики, т. 1. – М. : Наука, 1989.

2. Савельев И. В. Курс обшей физики, т. 3. – М. : Наука, 1987.

3. Маделунг З. Математический аппарат физики. – М. : ГИФМЛ, 1961.

4. Бронштейн И. Н., Семендяев К. А. Справочник по математике. – М. : Наука, 1981.

 

Мета роботи: визначити коефіцієнт поверхневого натягу досліджуваної рідини.

Прилади та матеріали: прилад Ребіндера; посудина з дистильованою водою; набір посудин з досліджуваними рідинами; термометр.

 

 

Метод визначення коефіцієнта поверхневого натягу рідин, що використовується в даній роботі, розробив академік Н. А. Ребіндер. В цьому методі використовується прилад Ребіндера (рис. 7. 8. 1), що складається з повітряного насоса 1, резервуара 2, ділильної лійки 3, трубки 4, похилого манометра 5, поворотних ручок 6, 9, капіляра 7.

Якщо в капілярі 7, кінець якого торкається до поверхні рідини 8, яку потрібно дослідити, тиск постійно зростає, то на кінці капіляра буде зростати повітряна бульбашка до тих пір, поки вона не буде виштовхана з капіляра. При цьому тиск, що перевищує атмосферний, в кінці капіляра зрівноважується тиском, що з'являється в бульбашці внаслідок поверхневого натягу досліджуваної рідини.

Додатковий тиск, зумовлений сферичною поверхнею бульбашки, знаходимо за формулою Лапласа:

 

 

1. За допомогою повітряного насоса 1 закачати повітря у резервуар 2 (див. рис. 7. 8. 1). Під дією тиску, що створює насос у резервуарі 2, рідина переходить в ділильну лійку 3, звідти витікає в резервуар 2, створюючи таким чином в ньому надлишковий тиск. Надлишок повітря з резервуара 2 по трубці 4 потрапляє в капіляр 7 і похилий манометр 5.

2. За допомогою ручки 6 підняти капіляр до кінця вгору, а ручкою 9 підвести під нього пробірку з дистильованою водою. Опустити капіляр ручкою 6 до дотику з поверхнею рідини 8. При цьому в момент виштовхування бульбашки з капіляра відбувається стрибок рівня манометричної рідини в похилому манометрі 5.

Після спостереження за двома-трьома стрибками рівня рідини записати максимальну різницю рівнів hx для дистильованої води (10... 12 значень).

Аналогічно виміряти для досліджуваних рідин максимальні різниці рівнів hx – похилого манометра.

5. З таблиць знайти значення коефіцієнта поверхневого натягу   дистильованої води при температурі проведення досліду.

6. Результати вимірювань занести в таблицю.

Обробка результатів експерименту та їх аналіз

1. На основі середніх значень різниць рівнів манометричної рідини за формулою (8) розрахувати середні значення коефіцієнтів поверхневого натягу для обох досліджуваних рідин.

2. Знайти відносну та середню абсолютну похибки вимірів і записати кінцевий результат для коефіцієнта поверхневого натягу досліджуваних рідин:

 

 

1. Молекулярно-кінетична теорія рідкого стану рідини.

2. Поверхневий шар рідини. Поверхневий натяг.

3. Коефіцієнт поверхневого натягу, його фізичний зміст, одиниці вимірювання.

4. Тиск під викривленою поверхнею рідини і виведення формули Лапласа.

5. Капілярні явища.

 

 

Мета роботи: навчитись визначати концентрацію розчину за допомогою спектрофотометра СФ-46.

Прилади і матеріали: спектрофотометр СФ-46; досліджуваний розчин.

 

У фотометричних методах використовується вибіркове поглинання світла молекулами аналізованої речовини. Залежно від апаратури, яка використовується у фотометричному аналізі, розрізняють спектрофотометричний метод – аналіз поглинання монохроматичного світла (випромінювання, в якому всі