Э Осциллографкспериментальная установка.

Схема экспериментальной установки изображена на рис. 9. Эффект Рамзауэра может исследоваться как при помощи изменяющегося постоянного напряжения на сетках, так и переменным напряжением от генератора. Для выбора того или иного режима используются два переключателя. Для защиты от резкого увеличения тока при возможном пробое газа в тиратроне используется ограничительный резистор R_н. Цепь накала катода питается от отдельного блока питания. Напряжение между катодом и сетками измеряется универсальным цифровым вольтметром, работающим как с постоянным, так и с переменным напряжением. Микроамперметр служит для регистрации малого тока анода, образуемого прошедшими газ электронами. При работе с переменным напряжением от генератора вызванное анодным током падение напряжения на резисторе R_aподается для исследования на вход осциллографа.

Порядок выполнения работы.

1. В начале выполняются исследования с постоянным напряжением.Для этого подключить штекер на блоке питания сеток лампы в гнездо “” (блок ТЕС21). Перевести цифровой вольтметр Щ4313 соответствующим переключателем в режим измерения постоянного напряжения. Подключить соответствующий штекер на микроамперметре в гнездо “”. Указанные два штекера играют роль переключателей, изображенных на схеме экспериментальной установки (см. описание работы). Перевести ручку регулировки напряжения “грубо” в крайнее левое положение. Включить тумблеры “сеть” блока питания катода (ТЕС18), блока питания сеток (ТЕС21) и цифрового вольтметра Щ4313.

Сначала надо построить зависимость тока анода (в А) от напряжения на сетках. Для этого используют обе ручки “грубо” и “фино” на блоке ТЕС21 и доводят постепенно стрелку микроамперметра до отметки “200” (предел измерения остается все время постоянным – 10А). При считывании показаний для большей точности используйте зеркало шкалы прибора ине допускайте резкого зашкаливания стрелкиво избежании выхода из строя микроамперметра.

После снятия зависимости, используя ручку “фино”, с максимальной точностью выводят (10 раз) стрелку микроамперметра на максимум и минимум в зависимости тока от напряжения (т.е. в положения, соответствующие энергиям Е₀и Е₁). Записывают соответствующие значения напряжения; по окончании экспериментов находят средние и статистические погрешности по разбросу. Результаты используют для расчета радиусааатома ксенона иа. Переводят ручки “грубо” и “фино” в крайнее левое положение и выключают прибор.

Переставить штекер на указанном выше блоке в гнездо “ ” . Цифровой вольтметр переводят в режим измерения переменного напряжения. Штекер на панели микроамперметра подключить в гнездо “V”. Таким образом установка готова к работес переменным напряжением.

2. Перевести ручку регулировки выходного напряжения генератора в крайнее левое положение (ручка находится над гнездом “выход”).

Включить тумблеры “сеть” осциллографа и генератора и подать небольшое напряжение на выход генератора. В случае неудовлетворительного изображения слегка отрегулировать ручки “стабильность”и“уровень” на панели осциллографа;остальные ручки трогать запрещается!

Постепенно увеличивая напряжение на выходе генератора, зафиксировать момент, когда в центре синусоиды начинает формироваться плато. Записать эффективное напряжение (по показанию цифрового вольтметра), отвечающее данному виду осциллограммы. После всех измерений рассчитать амплитудное значениеи сравнить его с уже измеренным (отвечающим энергии Е₀).

Увеличивая напряжение далее, отмечают момент, когда будет наблюдаться второе плато (переходящее потом в “провал” в средней части). Записывают . Постепенно прибавляя напряжение, получить асимметричную осциллограмму, изображенную на рис. 8, г в описании работы.

Используя шкалу на экране, измерить _0i, приблизительно равное времени ионизации (развертка на экране – 0,2 мс/см),_0iи зарисовать осциллограммы, подобные изображенным на рис. 8 описания работы.

Уменьшить до “0” выходное напряжение генератора и выключить приборы.

3. В отчете рассчитать радиус аатома ксенона,а, представить полученную вольтамперную характеристику с отмеченными значениями Е₀, Е₁и Е_i, снятые осциллограммы и объяснить полученные результаты. Сравнить полученное значениеас газокинетическим радиусом атома ксенона (он равен 2,0).