
- •Міністерство аграрної політики та продовольства України Житомирський національний агроекологічний університет
- •6.040106 «Екологія, охорона навколишнього середовища та збалансоване природокористування»
- •Вступ до практикуму
- •Правила оформлення звітів
- •Захист лабораторної роботи
- •1. Фізичні виміри, запис і обробка результатів вимірювань
- •Виміри і їх похибки
- •Обробка результатів при прямих вимірах
- •Обробка результатів непрямих вимірів
- •Запис результатів
- •Зображення експериментальних результатів на графіках
- •Лабораторна робота №6 вивчення законів фотоефекту і фотометрії Поняття про хвильову і квантову природу світла
- •Класична й квантова фізика про природу електромагнітного випромінювання
- •Квантове пояснення фотоефекту
- •Основи фотометрії Фотометрія є розділом оптики, в якому вивчаються кількісні характеристики видимого випромінювання й співвідношення між ними.
- •Завдання роботи
- •Виконання роботи
- •Дослідження залежності освітленості поверхні фотоелемента від віддалі між фотоелементом і джерелом світла й залежності величини фотоструму вентильного фотоелемента від освітленості його поверхні.
- •Визначення середнього значення фоточутливості вентильного фотоелемента.
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота № 7 дослідження залежності поверхневого натягу рідини від температури
- •Вимірювання поверхневого натягу рідини за методом Ребіндера
- •Опис лабораторної установки
- •Завдання роботи
- •Виконання роботи
- •Визначення сталої приладу
- •2. Визначення поверхневого натягу рідини при кімнатній температурі
- •3. Дослідження залежності поверхневого натягу рідини від температури
- •Напівпровідниковий діод
- •Випрямлення змінного струму
- •Напівпровідники. Власна і домішкова електропровідність напівпровідників
- •Властивості електронно-діркового переходу
- •Реостат; 2 – вольтметр; 3 – джерело струму; 4 – міліамперметр; 5 – вимикач живлення; 6 – мікроамперметр; 7 – діод; 8 – перемикач полярності діода; 9 – додатковий резистор Завдання роботи
- •Виконання роботи
- •1. Дослідження прямої вітки діода
- •3. Дослідження опору діода в залежності від прикладеної до нього напруги
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота №9 Визначення довжини світлової хвилі лазера за допомогою дифракційної решітки Короткі теоретичні відомості
- •Інтерференція і дифракція світла
- •Порядок виконання роботи
- •2. Визначення довжини хвилі лазерного випромінювання.
- •3. Обрахування частоти та енергії фотонів лазерного випромінювання
- •Контрольні запитання
- •Список рекомендованої літератури
- •Додаток і
- •Додаток іі
Запис результатів
Дуже важливо вміти правильно записувати результати вимірювань, оскільки кінцевий запис несе інформацію як про саму фізичну величину так і про точність з якою вона виміряна. Наприклад, запис результату вимірювання маси m=(0,826±0,003)г означає, що в результаті вимірювання маси тіла знайдене значення 0,826 г з абсолютною похибкою 0,003 г.
Слід підкреслити, що спочатку треба визначити і записати похибку вимірювання, а лише потім записати значення величини, що вимірюється.
При запису похибки слід заокруглювати її величину до двох значущих цифр, якщо перша з них є одиниця, і до однієї значущої цифри в усіх інших випадках.
Наприклад, правильно писати ±3; ±0,2; ±0,08; ±0,14; не слід писати ±3,2; ±0,23; ±0,081; ±0,143. Не слід також заокруглювати ±0,14 до ±0,1.
При запису середнього значення після коми залишається стільки цифр, скільки їх використано при запису похибки.
Наприклад, той самий результат, в залежності від похибки записується у вигляді: 1,2±0,3; 1,27±0,04; 1,271±0,012.
Зображення експериментальних результатів на графіках
Для графіків слід використовувати міліметровий папір. Перед тим, як будувати графік слід визначити яку фізичну величину треба відкладати по осі абсцис і яку по осі ординат. По осі абсцис відкладають незалежну змінну (час, температуру, напругу і т.ін.), а по осі ординат величину, яка є функцією незалежної змінної (шлях, поверхневий натяг, сила струму і т.ін.).
На другому етапі побудови графіка треба оцінити інтервал, в якому знаходяться значення цих величин.
Є ряд загальних правил, яких потрібно дотримуватися при побудові графіка:
масштаби для величин, що відкладаються по різних осях незалежні;
кожна вісь може починатися з нуля, або з будь-якого цілого значення;
масштаби слід обирати таким чином, щоб крива, що відображає шукану залежність, розташовувалася поблизу бісектриси координатного кута;
бажано, щоб результати вимірів на графіку були показані з тією ж точністю, з якою вони вимірювалися на досліді;
графік не повинен мати вигляд ламаної лінії (рис. 1.4,а) інакше це означало б, що при зміні однієї величини інша змінюється стрибкоподібно. Більш імовірно, що залежність має бути подібна до тієї, яка показана на рис. 1.4,б;
масштаб по осях треба обирати так, щоб залежність була чіткою (рис.1.5,б). При невдалому виборі масштабів наочність втрачається (рис.1.5,а);
символ величини, множник, що визначає порядок числа та одиниця виміру записуються в кінці координатної осі на вільному від експериментальних точок місці.
Лабораторна робота №6 вивчення законів фотоефекту і фотометрії Поняття про хвильову і квантову природу світла
Питання
про природу світла є досить складним.
З одного боку світло можна розглядати
як електромагнітну хвилю довжиною
,
що сприймається оком людини. Типові
хвильові властивості світла – дифракція,
інтерференція, поляризація підтверджують
хвильову природу світла. Але існують і
інщі явища, наприклад фотоефект, ефект
Комптона і.т.д., які не можуть бути
пояснені хвильвою теорією. Для пояснення
цих явищ приходиться розглядати світло
як потік особливих частинок (корпускул)
– фотонів, або світлових квантів. Тобто
світлу
притаманні і хвильові і корпускулярні
властивості.
Для пояснення однієї групи оптичних явищ ми вимушені звертатися до хвильової точки зору на природу світла, для пояснення іншої – до корпускулярної. Яка ж в дійсності природа світла? Відповідь на це питання дає сучасна квантова механіка.
Виявляється, що однозначної відповіді просто не існує. Зверніть увагу, що в природі і житті не все можна однозначно визначити і все абсолютно зрозуміти. (Хоча де хто з студентів думають, що це стосується тільки фізики.) Адже такі прості і, на перший погляд, зрозумілі поняття як “хороша людина”, кохання, щастя, “успіх” не можна укласти в межі чітких визначень (подумайте над цим). Наприклад, людина, яку ми звикли вважати “хорошою”, може повести себе зовсім не так, як ми очікуємо в тій чи іншій життєвій ситуації.
Важливим відкриттям сучасної фізики є висновок, що багатьом процесам мікросвіту і, зокрема, світлу притаманний корпускулярно- хвильовий дуалізм (подвійність властивостей).
При поширенні – світло проявляє хвильові властивості. При випромінюванні й поглинанні – як хвильові, так й корпускулярні. Треба просто звикнути до цього, як ми звикаємо, що наша улюблена людина може поводити себе по-різному.
Для тих хто “полюбляє” визначення можна пропонувати слідуюче. Сучасна квантова механіка визначає світло як форму матерії, що існує у вигляді фундаментальних утворень – квантів, які не можна ототожнювати ні з хвилею, ні з частинкою. Квант світла буде проявляти хвильові, або корпускулярні властивості в залежності не тільки від власних властивостей, але і від властивостей середовища, що його оточує – від властивостей системи, із якою він взаємодіє. Щоб зрозуміти це визначення необхідно обов'язково прочитати наступні розділи.