Чипс, филиал УрГупс

Кафедра ЕНД

Работа 41

Определение резонансного потенциала атома

Студенты

Группа

Преподаватель

Дата

Челябинск

Цель работы: познакомиться с процессом возбуждения атомов электронным ударом, определить первые потенциалы возбуждения атомов методом Франка и Герца.

Оборудование: газонаполненная лампа, блок питания, осциллограф.

РАСЧЕТНЫЕ ФОРМУЛЫ

Планетарная модель атома, предложенная Резерфордом представляет атом состоящим ……….

По этой модели электрон в атоме, согласно классической электродинамике, должен излучать электромагнитные волны и, теряя энергию, падать на ядро. Спектр излучения должен быть сплошным. На самом деле атомы вечны и спектр излучения газов не сплошной, а линейчатый.

Первая неклассическая теория атома была предложена Бором введением постулатов, ограничивающих состояние электрона в атоме. Первый постулат……..

Условие стационарных орбит:

Второй постулат Бора ………

Энергия излученного фотона равна:

Применение постулатов Бора и уравнения второго закона Ньютона позволило доказать дискретность энергетических уровней атома. При электронном ударе по атому, если энергия электрона равна разности энергий возбужденного уровня и основного, происходит резонансное поглощение энергии. Иначе соударение было упругое без потерь энергии.

В опытах Франка-Герца электроны в газонаполненном триоде, при ускоряющем напряжении между катодом и сеткой равным резонансному потенциалу, …………… теряли энергию при ударе с атомами газа. Поэтому они не могли преодолеть тормозящего поля между сеткой и анодом, и сила анодного тока………………. Это подтверждает квантование энергии атома, постулаты Бора. При увеличении напряжения возможно несколько процессов неупругого взаимодействия электронов с атомами газа и в результате вольтамперная характеристика лампы примет вид, как на рисунке.  Расстояние между пиками равно……..

ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОТЫ

Номер максимума	1	2	3	Номер минимума	0	1	2
Напряжение U, В				Напряжение U, В	0
Потенциал φ, В				Потенциал φ, В

Пример расчета резонансного потенциала возбуждения:

φ₁ = U₂ − U₁=

Расчет среднего значения резонансных потенциалов:

<φ>=.

Оценка случайной погрешности измерения:

=

Результат измерения резонансного потенциала атомов криптона

φ =………±….. В. Р=…

Расчет частоты излучения атомов криптона при обратном переходе атомов из первого возбужденного состояния в основное:

=

Выводы.

Ответы на контрольные вопросы чипс, филиал УрГупс

Кафедра ЕНД

Работа 42

Определение температуры кюри ферромагнетика

Студенты

Группа

Преподаватель

Дата

Челябинск

Цель работы: изучить зависимость магнитной проницаемости ферромагнетика от температуры, определить температуру Кюри.

Оборудование: ферритовое кольцо с двумя катушками, нагреватель, милливольтметр, термопара с милливольтметром.

РАСЧЕТНЫЕ ФОРМУЛЫ

Движение электрона в атоме можно представить в виде замкнутого электрического тока. Этот ток создает свое магнитное поле и обладает магнитным моментом. В теории Бора магнитный момент орбитального движения электрона равен:

Кроме орбитального магнитного момента электрон обладает еще спиновым магнитным моментом. Результирующий магнитный момент атома равен векторной сумме орбитальных и спиновых магнитных моментов.

Намагничивание веществ обусловлено действием магнитного поля на магнитные моменты атомов. Момент силы равен:

Характеристикой намагничивания является вектор намагниченности, равный:

Воднородном веществе индукция магнитного поля связана с напряженностью соотношением:

Ферромагнетики – это вещества, способные

Причиной этого является ……

С ростом температуры упорядоченная ориентация магнитных моментов атомов нарушается. При некоторой температуре, называемой температурой Кюри, когда энергия теплового движения атомов становится сравнимой с энергией обменного взаимодействия, упорядоченность исчезает. Ферромагнетик переходит в ………

Исследование температурной зависимости магнитной проницаемости ферромагнетика выполняется на ферритовом кольце, которое находится внутри электронагревателя. На кольце имеются две катушки. По силе тока в первичной катушке и ЭДС во вторичной можно рассчитать магнитную проницаемость по формуле:

ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОТЫ

Сила тока I, мА
Параметр С, А/В	1,1∙103
Температура t, oC
ЭДС Е , В
Магнит.проницаемость μ

μ

График зависимости магнитной проницаемости от температуры

20 40 60 80 100 120 140 160 180 t^оС

Среднее значение температуры Кюри, определенное по графику: < t> =

Оценка случайной погрешности измерения температуры Кюри:

d t =

Результат измерения температуры Кюри: t= ±.

Выводы.