3. Обработка результатов измерений

1. На основании полученных результатов измерений постройте 5 графиков экспериментальных зависимостей I_а = f(I_с). Используйте каждый график для измерения критического тока I_кр – так, как это написано в пункте 1.4 и показано на рисунке 1.4. Значения критического тока I_кр при каждом значении анодного напряжения занесите в таблицу 4.2.

2. Определите по формуле (1.10) значения критической магнитной индукции B_кр для каждой из серий опытов, а также значения . Результаты запишите в таблицу 4.2.

Таблица 4.2

Зависимость критической магнитной индукции от анодного напряжения

Номер серии	Uа	Iкр	Bкр
	В	мА	мТл	мТл2
1	3
2	4
3	5
4	6
5	7

3. Используя данные, записанные в таблице 4.2, постройте график зависимости .

• Выделите для графика не менее половины страницы.

• Выберите подходящий масштаб, имея в виду, что по горизонтальной оси (оси абсцисс) надо откладывать значения анодного напряжения U_а, а по вертикальной оси (оси ординат) – значения .

• Нанесите на график экспериментальные точки в виде не закрашенных кружочков диаметром примерно 2 мм.

• Нанесите на график планки погрешностей. Это значит, что надо от каждой экспериментальной точки отложить влево и вправо отрезок длиной (U_а), а затем отложить вверх и вниз отрезок длиной . Как оценить погрешности (U_а) и , написано в пункте 5.

Проведите по линейке экспериментальную прямую – так, чтобы она пересекла планки погрешностей всех экспериментальных точек, причём прошла наиболее близко ко всем точкам и через начало координат. Образец показан на рисунке 4.1.

4. Измерьте угловой коэффициент k экспериментальной прямой линии.

Для этого выберите на экспериментальной линии произвольную точку A и определите её координаты . После этого k можно определить по формуле

. (4.1)

Например, на рисунке 4.1 выбрана точка A с координатами (8 В; 5,6 мТл²). При этом получается:

.

Обратите внимание, как выбрана точка A: справа от всех экспериментальных точек.

Графики можно строить, используя современные компьютерные программы. Например, график на рисунке 4.1 построен с помощью EXCEL. Программа сама провела по точкам экспериментальную линию (линию тренда) и выдала её уравнение: y = 0,7032x. Из этого уравнения видно, что . Данное значение точнее, чем .

В EXCEL есть и другие возможности измерения углового коэффициента прямой линии – например, удобно пользоваться функцией ЛИНЕЙН.

5. И спользуя формулу (1.10) , определите значение удельного заряда электрона.

6. Оцените погрешности измерений (k) и . Как это сделать, написано в пункте 5.

7. Запишите результат измерения удельного заряда электрона в виде:

.

8. Рассчитайте значение , используя табличные данные: e = 1,610^-19 Кл, m = 9,1110^-31 кг.

9. Сформулируйте выводы.