4. Ход работы

1. Выбрать жидкость (по указанию преподавателя).

Для выбора жидкости на окне с её названием нужно на­жать левую кнопку мыши (рис. 14.2). Появится список возмож­ных вариантов. Из этого списка нужно выбрать необходимую для опыта жидкость, при этом её вязкость и коэффициент вяз­кого трения отобразятся в окне «Начальные условия».

2. Проделать опыт 20 раз при выдержке 20 секунд.

полученный квадрат отклонения. Для следующего опыта на­жмите кнопку «Пуск». Опыт следует повторить 20 раз.

Убедиться, что установлена выдержка в 20 секунд, и на­жать кнопку «Пуск». При этом расположенная в начале коор­динат броуновская частица начнёт хаотически двигаться в тече­ние указанного времени, а затем остановится. В соответствую­щем окне появятся её конечные координаты и квадрат отклоне­ния частицы от начального положения (рис. 14.3). Запишите

Рис. 14.2

Все данные заносить в таблицу.

3. Проделать опыт при других значениях выдержки.

Рекомендуется провести опыт при значениях выдержки 5,10 и 15 с. При каждой выдержке проделать 20 измерений.

4. Вычислить средний квадрат отклонения частицы для каждой серии.

5. Построить график зависимости квадрата отклонения частицы от времени выдержки.

Эта зависимость должна быть линейной. График следует провести так, чтобы точки в среднем были на наименьшем рас­стоянии от проведенной линии.

6. Определить постоянную Больцмана k.

Определите тангенс угла наклона построенного графика как отношение соответствующих катетов. По найденному зна­чению тангенса вычислите постоянную Больцмана, используя формулу Эйнштейна - Смолуховского.

7. Выполнить описанные выше действия при других на­чальных условиях.

Для этого нажмите кнопку «Изменить начальные условия» и по указанию преподавателя выберите новую жидкость. После этого нажмите кнопку «Условия заданы».

Контрольные вопросы и задания

1.Что такое броуновское движение?

2.Почему очень мелкие частицы в «спокойной» жидкости непрерывно движутся, хотя более крупные находятся в покое?

3.От каких параметров жидкости зависит интенсивность движения конкретной броуновской частицы?

4.В чём состоит практическая трудность применения формулы (14.1) для вычисления массы броуновской частицы или постоянной Больцмана?

5.Объясните физический смысл формулы Эйнштейна - Смолуховского.

6.Поясните физический смысл следующих величин:

а) коэффициент вязкого трения,

б) коэффициент внутреннего трения,

в) подвижность частицы,

г) случайная функция.

СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Основная литература

1. Трофимова, Т.И. Курс физики (учебное пособие для технических специальностей ВУЗов) / Т.И. Трофимова. - М.: Издательский центр «Академия», 2007, 2008. - 560 с.

Дополнительная литература

2. Сивухин, Д.В. Общий курс физики. Т.2. Термодинами­ка и молекулярная физика / Д.В. Сивухин. - М. : Наука, 1979. - 552 с.

З.Зисман, Г.А. Курс общей физики. Т.1 / Г.А. Зисман,

О.М. Тодес. - М.: Наука, 1968.

Савельев, И.В. Курс общей физики. Т.1 / И.В. Савель­ев. - М.: Наука, 1977. - 414 с.Лабораторная работа № 16

ИЗУЧЕНИЕ ФАЗОВОГО ПЕРЕХОДА ИСПАРЕНИЕ-КОНДЕНСАЦИЯ