Білет 10

1. Адіабатичний процес.

Процес, при якому немає теплообміну з навколишнім середовищем. При такому процесі механічна робота здійснюється за рахунок зменшення внутрішньої енергії. Крива такого процесу називається адіабата. Її рівняння називається рівняння Пуассона

Адіабатний процес є можливий за наявності термоізолюючої оболонки або у швидкоплинному процесі, коли система не встигає обмінятися теплотою із зовнішніми тілами. Для адіабатного процесу . де відношення теплоємності газу при сталому тиску до його теплоємності при сталому об'ємі (показник адіабати, коефіцієнт Пуассона)Отже, тепер рівняння адіабатного процесу матиме вигляд. Комбінуючи його з рівнянням Клапейрона - Менделєєва, дістаємо іншу форму рівняння адіабатного процесу:Можна одержати й третю форму рівняння адіабатного процесу, якщо знову скористатися рівнянням Клапейрона - Менделєєва й замінитиТ на V:.

2. Формула дифракційної гратки.

Дифракційна ґратка — це оптичний елемент з періодичною структурою, який здатний впливати на поширення світлових хвиль так, що енергія хвилі, яка пройшла через ґратку, зосереджується в певних напрямках. Принцип роботи дифракційної ґратки ґрунтується на дифракції світлових хвиль, які взаємодіють з нею, та подальшій інтерференції цих дифрагованих хвиль. Число дифракційних максимумів та їх напрямки поширення залежать від періоду гратки і довжини хвилі світла і можуть бути визначені з допомогою рівняння:,

де θi — кут падіння світлового пучка на гратку, θm(λ) — кут дифракції для пучка m-го порядку, λ — довжина хвилі світла, d — період гратки, m — порядок дифракції.

Це рівняння називається рівнянням дифракційної гратки. З цього рівняння випливає, що кут дифракції залежить від довжини хвилі світла. Отже, якщо на гратку буде падати біле світло, то воно буде розкладатися граткою у спектр.

3. Дати визначення енергетичної світності тіла.

Світність джерела є фізична величина, яка чисельно дорівнює повному світлому потоку, що випромінюється одиницею площі його поверхні в один бік, тобто у середину тілесного кута :. Одиницею світності в СІ є люмен на квадратний метр (лм/м)

4. Напруженості електричного поля - В/м (вольт на метр).Опору провідника - Ом (Ом).

5. Описати метод визначення сталої Планка.

Мета роботи: визначити сталу Планка та дослідити залежність величини затримуючого потенціалу від частоти. Прилади та обладнання: вакуумний фотоелемент Ф-26; гальванометр; освітлювач з тумблером для вмикання лампи освітлювача; джерело постійного струму; реостат; набір світлофільтрів (отримати у завідувача лабораторії).

Для визначення сталої Планка використовується одне з фотоелектричних явищ, тобто явищ, які відбуваються під впливом світла (електромагнітного випромінювання), а саме, явище емісії електронів з металу (фотоефект), опроміненого електромагнітним полем (фотонами). Основним приладом даної методики визначення сталої Планка є фотоелемент із зовнішнім фотоефектом – вакуумний прилад, заснований на емісії електронів у вакуум під впливом світла.

• Реостат поставити на нуль (рухомий контакт пересунути до себе). Тумблер лампи освітлювача вимкнути (нижнє положення).

• Протерти світлофільтри тканиною, що не залишає ворсинок. Світлофільтр брати тільки за торці. Розмістити світлофільтр перед фотоелементом.

• Ввімкнути в мережу 220 В освітлювач та джерело постійного струму. Ввімкнути лампу освітлювача. УВАГА! Лампу освітлення вмикати лише на час зняття показів.

• Збільшуючи затримуючу напругу потенціометром R, встановити стрілку гальванометра у нульове положення. Необхідно мати на увазі, що струм залишається нульовим при збільшенні потенціалу понад затримуючий. Тому підходити до визначення затримуючого потенціалу необхідно тільки у напрямку його збільшення. Вимкнути освітлення. Записати відповідні покази вольтметра.

• Аналогічні вимірювання провести з кожним із запропонованих світлофільтрів. Для кожного світлофільтра вимірювання виконати не менше, ніж тричі. Результати вимірювань записати у таку таблицю.

• Знайти середні значення затримуючого потенціалу для кожного світлофільтра. Знайти частоту світла кожного кольору за формулоюдес – швидкість світла у вакуумі.

• Використовуючи середні значення затримуючого потенціалу, розрахувати сталу Планка за робочою формулою. Знайти середнє значення сталої Планка, абсолютну та відносну похибки. Результат записати у вигляді h = h_сер   h_сер.

• Розрахувати відносну похибку вимірювання h тільки для фіолетового кольору світла за формулою .Знайти абсолютну похибку. Результат записати у вигляді .

• Порівняти отримане значення сталої Планка з табличним та зробити висновки щодо точності досліду.