- •Лабораторная работа № 1 внешНий фотоэффект
- •Основные теоретические положения
- •Экспериментальная установка и методика измерений
- •Порядок выполнения работы
- •Обработка результатов измерений
- •Лабораторная работа № 2 изучение спектра атома водорода
- •Основные теоретические положения
- •Экспериментальная установка и методика измерений
- •Порядок выполнения работы
- •Обработка результатов измерений
- •Электропроводность металлических сплавов
- •Электропроводность полупроводников
- •Экспериментальная установка и методика измерений
- •Переключатель образец предназначен для поочередного подключения образцов к входу измерительного устройства. Положениям переключателя образец соответствует подключение следующих образцов:
- •Обработка результатов эксперимента
- •Лабораторная работа № 4 р-n переход
- •Основные теоретические положения
- •Экспериментальная установка и методика эксперимента
- •Обработка результатов эксперимента
- •Лабораторная работа № 5 исследование космических лучей
- •Основные теоретические положения
- •Экспериментальная установка и методика измерений
- •Измерение кривой поглощения
- •Исследование углового распределения
- •Обработка результатов эксперимента Исследование кривой поглощения
- •Исследование углового распределения
- •Приложение Основные методики расчета погрешностей
- •Ι. Вычисление случайной погрешности прямых измерений.
- •Коэффициенты Стьюдента cn
- •Ιι. Метод наименьших квадратов.
- •Ιii. Вычисление полной погрешности измерений.
- •Литература
- •Содержание
Измерение кривой поглощения
Введение между группами счетчиков свинцовых пластин фильтра, позволяет производить энергетическую селекцию частиц. При этом частицы с более высокой энергией воздействуют на обе группы счетчиков, а остальные задерживаются фильтром.
Порядок выполнения работы при исследовании кривой поглощения.
Включите установку выключателем «СЕТЬ» на задней панели измерительного устройства. При этом на индикаторе «СЕКУНДЫ» должно установиться значение 10,0, а на индикаторе «КОЛИЧЕСТВО ЧАСТИЦ» – 0000. Дайте прогреться в течение 5 минут.
Нажмите кнопку «СБРОС», при этом во всех разрядах цифровых индикаторов должны загореться нули.
Установите с помощью соответствующей ручки телескоп для работы с блоком фильтров.
Установите необходимое время измерения, для чего нажмите кнопку «УСТАНОВКА» и кнопками «ВРЕМЯ» («+» и «-») установите необходимое время измерения. Повторно нажмите кнопку «УСТАНОВКА», при этом погаснет соответствующий индикатор. Примечание:ввиду большого разброса интенсивности космического излучения время проведения измерений должно определяться экспериментально, но, чтобы набрать достаточную статистику, при каждой толщине фильтра следует набиратьне менее 100 отсчетов.
Нажмите кнопку «ПУСК» (загорается индикатор «ИЗМЕРЕНИЕ»), после чего должны появиться и нарастать показания индикаторов «КОЛИЧЕСТВО ЧАСТИЦ» и «СЕКУНДЫ». По истечении установленного времени измерение автоматически прекратится. На индикаторе «СЕКУНДЫ» фиксируется значение времени измерения, а на индикаторе «КОЛИЧЕСТВО ЧАСТИЦ» – число, соответствующее количеству подсчитанных частиц. Запишите результат и нажмите кнопку «СБРОС».
Изменяя толщину фильтра путем введения пластин между блоками счетчиков телескопа, произведите шаг за шагом серию измерений согласно п. 5. Измерения следует проводить, начиная с крайнего левого положения всех фильтров. Затем поочередно, начиная с нижнего, вводят фильтры в область между двумя рядами счетчиков. Для этого каждая пластина перемещается вправо до упора. Кривую поглощения нужно снять дважды: один раз при увеличении толщины фильтра от 0до 18см, а второй раз при уменьшении его толщины.
По окончании работы нажмите кнопку «СБРОС», после чего выключите питание установки выключателем «СЕТЬ», отключите сетевую вилку измерительного устройства от питающей сети, установите пластины блока фильтров так, чтобы все они не находились между блоками счетчиков телескопа, то есть в крайнем левом положении, если смотреть на установку спереди.
Исследование углового распределения
Основной целью работы является проверка формулы (5.1).При этом главную трудность представляет набор достаточной статистики.
Результаты опыта естественно изобразите в координатах I(), cos2, так как при этомформула (5.1)имеет вид прямой линии. Равномерность распределения экспериментальных точек должна соблюдаться соответственно не по углам ,а по функцииcos2. О выборе числа углов можно высказать некоторые качественные соображения.
При любой постановке опыта должны быть проведены измерения при угле =90(или близком к нему), так как результат этого опыта определяет фон установки, который должен быть вычтен из всех остальных результатов. Должны быть проведены также измерения при = 0.При пяти-шести углах форма кривой вырисовывается уже достаточно ясно, и надежность результата зависит в основном от статистики.
Каждая точка снимается дважды —в начале и в конце эксперимента. Совпадение или несовпадение результатов позволяет судить о стабильности работы схемы, а их усреднение в существенной мере устраняет временной ход установки, если он имеется.
Рассмотрим теперь вопрос о наиболее целесообразном распределении времени измерения между точками. Для проверки того, насколько хорошо эксперимент описывается формулой (5.1),существенна главным образом относительная ошибка опыта. Поэтому желательно во всех точках набрать приблизительно одинаковое число отсчетов. При вычислениях из непосредственных результатов опыта должен быть вычтен фон – скорость счета при угле = 90°.
Порядок выполнения работы при исследовании углового распределения
Включите установку выключателем «СЕТЬ» на задней панели измерительного устройства. При этом на индикаторе «СЕКУНДЫ» должно установиться значение 10,0, а на индикаторе «КОЛИЧЕСТВО ЧАСТИЦ» – 0000. Дайте прогреться в течение 5 минут.
Нажмите кнопку «СБРОС», при этом во всех разрядах цифровых индикаторов должны загореться нули.
Установите с помощью соответствующей ручки необходимый угол наклона телескопа. Внимание:во избежание быстрого выхода из строя редуктора поворотного устройства во время поворота телескопа его необходимо поддерживать рукой.
Установите необходимое время измерения, для чего нажмите кнопку «УСТАНОВКА» и кнопками «ВРЕМЯ» («+» и «-») установите необходимое время измерения. Повторно нажмите кнопку «УСТАНОВКА», при этом погаснет соответствующий индикатор. Примечание:ввиду большого разброса интенсивности космического излучения и влияния места размещения установки время проведения измерений должно определяться экспериментально, но для того, чтобы набрать достаточную статистику, при каждом угле наклона следует набирать не менее 100 отсчетов.
Нажмите кнопку «ПУСК» (загорается индикатор «ИЗМЕРЕНИЕ»), после чего должны появиться и нарастать показания индикаторов «КОЛИЧЕСТВО ЧАСТИЦ» и «СЕКУНДЫ». По истечении установленного времени измерение автоматически прекратится. На индикаторе «СЕКУНДЫ» должно зафиксироваться значение времени измерения, а на индикаторе «КОЛИЧЕСТВО ЧАСТИЦ» – некоторое число, соответствующее количеству подсчитанных частиц. Запишите результат и нажмите кнопку «СБРОС».
Изменяя угол наклона телескопа провести серию измерений согласно п. 5.
Повторить все измерения, изменяя угол наклона телескопа в обратном направлении.
По окончании работы нажмите кнопку «СБРОС», после чего выключите питание установки выключателем «СЕТЬ», отключите сетевую вилку измерительного устройства от питающей сети.