- •Министерство сельского хозяйства российской федерации
- •Ен.Ф.03 физика
- •Ен.Ф.03 физика и биофизика
- •Лабораторный практикум
- •Введение
- •2 Описание лабораторной установки и вывод расчетной формулы
- •2.1 Микроскоп
- •2.2 Объект-микрометр и рисовальный аппарат
- •2.3 Вывод расчетной формулы увеличения микроскопа
- •2.4 Вывод расчетной формулы для показателя преломления стекла
- •3 Порядок выполнения работы и требования к оформлению результатов
- •3.1 Задание 1 Определение увеличения микроскопа
- •3.2 Задание 2 Определение показателя преломления стекла при помощи микроскопа
- •4 Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 2 Определение показателя преломления жидкостей рефрактометром
- •1 Общие сведения
- •2 Описание лабораторной установки
- •3 Порядок выполнения работы и требования к оформлению результатов
- •4 Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №3 Изучение интерференции света и определение преломляющего угла бипризмы Френеля
- •1 Общие сведения
- •2 Описание лабораторной установки и выводы расчетных формул
- •2.1 Выводы расчетных формул
- •Подставляя в (6) выражение (5), получим
- •2.2 Методика работы с окулярным микрометром
- •3 Порядок выполнения работы и требования к оформлению результатов
- •4 Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №4 Изучение явления дифракции света на дифракционной решетке
- •1 Общие сведения
- •2 Описание лабораторной установки и вывод расчетной формулы
- •3 Порядок выполнения работы и требования к оформлению результатов
- •4 Контрольные вопросы
- •Закон Малюса
- •Теория метода фотоупругости
- •2 Описание лабораторной установки
- •3 Порядок выполнения работы и требования к оформлению результатов
- •3.1 Задание 1 Проверка закона Малюса
- •3.2 Задание 2 Изучение внутренних напряжений в двутавровой балке методом фотоупругости
- •4 Контрольные вопросы
- •4.1 Какой свет называется естественным, а какой - поляризованным?
- •2 Описание лабораторной установки
- •3 Порядок выполнения работы и требования к оформлению результатов
- •4 Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №7 Фотометрические характеристики и определение освещенности поверхности с помощью люксметра
- •1 Общие сведения
- •Энергетические световые величины
- •Фотобиологический процесс – зрение
- •1.3 Визуальные световые величины
- •1.4 Гигиенические нормы освещенности
- •1.5 Светочувствительные приборы
- •2 Описание лабораторной установки
- •2.1 Правила эксплуатации люксметра
- •3.2 Задание 2 Изучение распределения освещенности в учебной лаборатории
- •4 Контрольные вопросы
- •Библиографический список
3 Порядок выполнения работы и требования к оформлению результатов
3.1 Задание 1 Определение увеличения микроскопа
3.1.1 При подготовке к лабораторной работе необходимо изучить и законспектировать соответствующие темы по одному из учебников, указанных в библиографическом списке:
-для инженерных специальностей С.104 – 310 /1/, С.76 – 91 /4/,
- для неинженерных специальностей С.437 – 444 /3/.
3.1.2 На предметный столик микроскопа положить объект-микрометр.
3.1.3 Повернуть кольцо А (рисунок 4 б) на рисовальном аппарате против часовой стрелки и сфокусировать микроскоп с помощью винтов 3 и 3/ (рисунок 6) на ясное видение шкалы объект-микрометра.
3.1.4 Параллельно объект-микрометру расположить на столе миллиметровую масштабную линейку.
3.1.5 Повернуть кольцо А по часовой стрелке так, чтобы одновременно увидеть изображение шкалы объект-микрометра и деления масштабной линейки.
3.1.6 Отсчитать, сколько делений объект-микрометра N1 совпадает с некоторым числом делений линейки N2.Опыт повторить 3 раза. Результаты измерений занести в таблицу 1.
Таблица 1 Результаты определения увеличения микроскопа
Обозначение физических величин |
||||||||
№ опыта |
N1 |
N2 |
K |
|
Ki |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
3.1.7 По формуле 3 вычислить увеличение микроскопа К в каждом опыте, затем найти среднее увеличение микроскопа.
3.1.8 Результаты вычислений занести в таблицу 1.
3.1.9 Вычислить абсолютные погрешности отдельных опытов ΔКi, а затем абсолютную и относительную погрешности для среднего значения ( и εк =) по правилам математической статистики ( последовательность расчетов показана далее в п.3.2.7).
3.2 Задание 2 Определение показателя преломления стекла при помощи микроскопа
3.2.1 Положить стеклянную пластинку на предметный столик микроскопа так, чтобы точка пересечения штрихов находилась в центре поля зрения.
3.2.2 Вращая рукоятку грубой фокусировки 3 (рисунок 3) против часовой стрелки, а затем осторожно вращая рукоятку механизма микрометрической фокусировки 3/ в том же направлении до отказа, поднять тубус микроскопа в крайнее верхнее положение.
Рисунок 6 Два положения объектива микроскопа
при измерении кажущейся толщины d1: а – фокусировка на верхнюю поверхность пластинки, б – фокусировка на нижнюю поверхность пластинки
После этого медленным вращением по часовой стрелке рукоятки грубой фокусировки опускать тубус микроскопа до тех пор, пока в поле зрения окуляра не получится более отчетливое изображение штриха В, нанесенного на верхнюю поверхность пластинки.
Записать начальное показание отсчетного барабана m1, (положение а). При этом объектив тубуса находится на расстоянии h от точки В (рисунок 6 а).
3.2.3 Вращать рукоятку механизма микрометрической фокусировки до тех пор, пока не получится наиболее отчетливое изображение штриха Р1, нанесенного на нижней поверхности пластинки (положение б). При этом, как изображено на рисунке 6 б, объектив тубуса опять находится на расстоянии h от рассматриваемой точки Р1.
Высота, на которую опустился тубус от положения а до положения б, равна кажущейся толщине ВР1 =d1 . Отсчитать количество полных оборотов барабана М и количество делений на барабане m2.. Найти разность конечного и начального отсчетов барабана
m = m2 – m1. Записать все данные в таблицу 2.
Таблица 2 Результаты измерений и вычислений
Обозначение физических величин |
|||||||
№ опыта |
М |
m |
d1, мм |
d,мм |
n |
ni |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
среднее |
|
Кажущаяся толщина d1 рассчитывается по формуле:
d1= (0,1М + 0,002m) мм, (7)
где М– число полных оборотов барабана (0,1 мм – шаг винта барабана);
m – число делений барабана при неполном обороте ( цена одного деления барабана - 0,002мм).
3.2.4 Микрометром измерить толщину пластины d.
3.2.5 По формуле (6) рассчитать показатель преломления n.
3.2.6 Все измерения повторить не менее трех раз, измеренные и расчетные величины записать в таблицу 2.
3.2.7 Сделать расчет абсолютных погрешностей для каждого опыта , затем найти их среднее значение .
3.2.8 Среднее квадратическое отклонение найти как произведение
,
затем по таблицам Стьюдента (Приложение А) для трех опытов (N = 3) и доверительной вероятности Р = 0,997 (или для Р = 0,95) найти коэффициент tP,N .
Найти границы доверительного интервала
и относительную εn погрешность (%):
n = .
3.2.9 Окончательный результат представить в виде
n =.