Порядок выполнения работы

1. Подготовьте установку к работе:

• Подсоедините объёкт исследования (лампу ПМИ-2 в металлическом корпусе) к измерительному устройству;

• Подключите измерительное устройство ко входу «Y» электронного осциллографа (или компьютера) специальным кабелем;

• Проверьте наличие заземления измерительного устройства и осциллографа;

• Если измерения проводятся на осциллографе, установите следующие значения пределов ручек регулировки осциллографа: длительность – 3 мс; делитель: 0,5 В/дел; синхронизация – внутренняя; яркость – в крайнее левое положение;

• Включите измерительное устройство и осциллограф (компьютер) в сеть и дайте установке прогреться 10 минут.

2. С помощью регулировок частоты развёртки и чувствительности усилителя вертикального отклонения луча осциллографа добейтесь устойчивого изображения картины вольт-амперной характеристики лампы.

Если работа выполняется на компьютере, вызовите программу Pc_Lab2000 из опции «Пуск», после чего запустите эту программу, выполнив операции, описанные в подписях к рисункам 6.а – 6.д.

3. Вращая ручки метки ГРУБО и ТОЧНО на передней панели измерительного устройства, установите метку на экране напротив каждого из трёх наблюдаемых максимумов вольт-амперной характеристики и запишите в таблицу 2 соответствующие значения напряжения (U₁, U₂ и U₃).

Таблица 2

	U1,В	U2,В	U3,В	U2  U1, В	U3  U2, В	E21, Дж	E32, Дж	21, нм	32, нм
1.
2.
3.
Сред-нее UiСР				Приборная погрешность измерения напряжения: UПР  В
СР    нм			Газ, заполняющий лампу:

5. Измерения по п. 3 выполните три раза; результаты запишите в таблицу 2.

6. Зная резонансные значения напряжения, определите разность энергий двух стационарных состояний с n  2 и n  1.

Е₂ – Е₁  hν₂₁  e(U₂  U₁), (4)

Е₃ – Е₂  hν₃₂  e(U₃  U₂), (5)

(здесь е – заряд электрона), и соответствующую данному переходу длину волны:

₂₁  , ₃₂  , (6)

где с – скорость света в вакууме.

7. Вычислите среднее значение длины волны _СР, соответствующей электронным переходам в газе, который заполняет лампу.

8. Рассчитайте ошибку измерения длины волны.

Измерения длины волны в настоящей работе – косвенные, следовательно, расчёт погрешностей проводится по следующим формулам:

₂₁  U₁  U₂  ,

где U₁   ,

U₂   ;

₃₂  U₂  U₃  ,

где U₃   .

Здесь коэффициент Стьюдента   4,3 соответствует трём измерениям и доверительной вероятности 0,95.

Прежде, чем подставлять значения погрешностей измерений напряжения (U₁, U₂ и U₃) в формулы для вычисления ₂₁ и ₃₂, необходимо сравнить эти значения с приборной погрешностью измерения напряжения U_ПР (величину приборной погрешности следует записать в таблицу 3). Если какая-либо из ошибок (U₁, U₂, U₃) окажется меньше U_ПР, то в формуле для расчёта  следует использовать вместо этой ошибки именно U_ПР.

Для оценки максимального значения погрешности выберем наибольшее из ₂₁ и ₃₂. Обозначив его , округлите это число, а затем до той же значащей цифры округлите значение _СР.

9. Результат измерений представьте в виде

 = _СР  

и запишите в таблицу 2.

10. Пользуясь таблицей 1, определите, какой газ заполняет лампу ПМИ-2. Вывод запишите в таблицу 2.