- •Лабораторна робота № 4.1 Вивчення гальванометра магнітоелектричної системи
- •Теоретичні відомості
- •Хід роботи
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота № 4.2 Перевірка закону Ампера
- •Опис установки
- •Теоретичні відомості
- •Хід роботи
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота № 4.3 Визначення питомого заряду електрона методом магнетрона
- •Теоретичні відомості
- •Опис експериментальної установки та хід виконання роботи
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота № 4.4 Вивчення магнітного поля соленоїда за допомогою датчика Холла
- •Теоретичні відомості
- •Хід роботи
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота № 4.5 Визначення горизонтальної складової напруженості магнітного поля Землі
- •Теоретичні відомості
- •Хід роботи
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота №4.6 Визначення прискорення вільного падіння за допомогою оборотного маятника
- •Теоретичні відомості
- •Опис експериментальної установки
- •Хід роботи
- •Обробка результатів вимірювань
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота №4.7 Вивчення згасаючих коливань у коливальному контурі та визначення його параметрів
- •Теоретичні відомості і опис експериментальної установки
- •Хід роботи
- •Обробка результатів вимірювань
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота №4.8 Вивчення вимушених коливань у контурі
- •Теоретичні відомості і опис експериментальної установки
- •Хід роботи
- •Обробка результатів вимірювання
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота №4.9 Визначення швидкості звуку в повітрі
- •Теоретичні відомості і опис експериментальної установки
- •Хід роботи
- •Обробка результатів вимірювання
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота №4.10 Вимірювання довжини хвилі і частоти електромагнітних коливань
- •Теоретичні відомості
- •Хід роботи
- •Обробка результатів вимірювання
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота № 5.1 Визначення довжини світлової хвилі за допомогою біпризми Френеля
- •Теоретичні відомості
- •Опис експериментальної установки та вивід робочої формули
- •Хід роботи
- •Обробка результатів вимірювань
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота № 5.2 Визначення радіуса кривизни лінзи за допомогою кілець Ньютона
- •Теоретичні відомості
- •Опис експериментальної установки
- •Хід роботи
- •Обробка результатів вимірювань
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота № 5.3 Вивчення дифракції світла
- •Теоретичні відомості
- •Опис експериментальної установки та виведення робочої формули
- •Хід роботи
- •Хід роботи
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота № 5.4 Визначення довжини світлової хвилі за допомогою дифракційної решітки
- •Теоретичні відомості
- •Опис експериментальної установки та виведення робочої формули
- •Хід роботи
- •Обробка результатів вимірювань
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота № 5.5 Перевірка закону Малюса
- •Теоретичні відомості
- •Опис експериментальної установки
- •Хід роботи
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота № 5.6 Визначення концентрації цукру в розчині поляриметром
- •Теоретичні відомості
- •Опис експериментальної методики
- •Хід роботи
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота №5.7 Дослідження залежності енергетичної світності абсолютно чорного тіла від його температури та перевірка закону Стефана-Больцмана
- •Теоретичні відомості
- •Опис установки
- •Хід роботи
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота №5.8 Дослідження зовнішнього фотоефекту
- •Теоретичні відомості
- •Опис установки
- •Хід роботи
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота №5.9 Вивчення залежності опору термістора від температури
- •Теоретичні відомості
- •Опис установки
- •Хід виконання роботи
- •Обробка результатів вимірювань
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота №5.10 Дослідження вольт-амперної характеристики напівпровідникового діода
- •Теоретичні відомості
- •Опис установки
- •Хід роботи
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота №5.11 Дослідження закону поглинання γ – променів
- •Теоретичні відомості
- •Опис установки
- •Хід виконання роботи
- •Контрольні запитання
Контрольні запитання
-
Назвати квантові числа, які задають стан електрона в атомі. Які значення вони приймають? Записати формули для фізичних величин, які вони визначають.
-
Якими квантовими числами визначається енергія електрона в атомі? Намалювати схему енергетичних рівнів. Що таке виродження?
-
Сформулювати принцип Паулі.
-
Як пояснює зонна теорія поділ тіл на метали і діалекти? Нарисувати відповідні зонні схеми.
-
Які тіла називаються напівпровідниками ?
-
Що таке дірка? Як вона рухається в електричному полі?
-
Записати формулу для густини струму через концентрацію носіїв струму.
-
Що таке p-n - перехід? Як він утворюється?
-
Нарисувати вольт-амперну характеристику напівпровідникового діода. Як можна пояснити різні ділянки цієї характеристики?
Лабораторна робота №5.11 Дослідження закону поглинання γ – променів
Мета роботи: експериментально перевірити закон поглинання γ ‑променів і визначити коефіцієнт поглинання
Теоретичні відомості
(теорію до даної роботи див. також у конспекті лекцій, §8.3)
Поглинання γ-квантів речовиною веде до зменшення інтенсивності випромінювання, що підлягає закону
, (1)
де – інтенсивність падаючого випромінювання, І – інтенсивність випромінювання, яке пройшло крізь шар речовини товщиною х, μ – коефіцієнт поглинання. Коефіцієнт поглинання залежить від трьох факторів, пов’язаних з такими ефектами, як: фотоелектричне поглинання (ф), комптонівське розсіювання (к) і генерація електронно-позитронних пар (п). Фотоелектричне поглинання відбувається на сильно зв’язаних електронах і відповідає за явище фотоефекту, при якому передається повна енергія -кванта. Комптонівське розсіювання відбувається на слабозв’язаних електронах, яким передається частина енергії - кванта. Утворення електронно-позитронних пар відбувається в електричному полі ядер при енергіях більших . Таким чином, повний коефіцієнт поглинання - квантів при проходженні їх через речовину, рівний сумі коефіцієнтів відповідно для трьох розглянутих процесів: .
Враховуючи, що інтенсивність випромінювання пропорційна кількості N γ-квантів, які фіксуються лічильником γ-випромінювання, співвідношення (1) набуде вигляду
, (2)
де – кількість γ-квантів при відсутності перешкоди, N – кількість γ-квантів після проходження випромінювання через n пластинок загальною товщиною d.
Прологарифмуємо (2) і запишемо вираз для μ
, (3)
де
. (4)
Якщо при експериментальній перевірці виявляється, що дійсно пропорційно залежить від , то це буде означати, що виконується закон поглинання (4). Нахил функції до осі визначає коефіцієнт поглинання .
5)
Опис установки
Для дослідження поглинання -променів, їх джерело монтують у спеціальну кювету. В цю ж кювету монтуються поглиначі так, що вони знаходяться між джерелом – роменів і детектором, підключеним до лічильника.
Хід виконання роботи
-
Увімкнути установку в мережу. Натиснути кнопку «Сеть» і прогріти установку декілька хвилин.
-
Задавши час експозиції (не менше 100с), натиснути «Сброс», потім «Пуск». Після закінчення часу експозиції та зупинки підрахунку числа імпульсів фонового випромінювання, записати число імпульсів Nф.
-
Контейнер з радіоактивним препаратом поставити отвором в бік віконця лічильника. Натиснути кнопки «Сброс» і «Пуск». Після зупинки лічби записати значення .
-
Виміряти штангенциркулем товщину пластинки поглинача зі свинцю і поставити пластинку між отвором контейнера та віконцем лічильника. Знайти значення і записати в таблицю.
-
Збільшуючи кількість пластинок, для кожного випадку знайти відповідне значення і записати його в таблицю, збільшуючи число пластинок до 6-7 штук. Кожного разу слід натискати кнопки «Сброс» і «Пуск».
-
За формулами та визначити – число γ-квантів, що дає джерело при відсутності поглинача і N – число γ-квантів, що проходять поглинач товщиною nd, де n – кількість пластинок, d – товщина однієї пластинки.
-
За формулою (4) визначити f(n) для кожного n.
-
Побудувати графік залежності f(n) від n і зробити висновок відносно виконання закону поглинання.
-
Визначити коефіцієнт поглинання μ γ-променів речовиною пластинок як тангенс кута нахилу прямої графіка f(n) до осі n.
Таблиця вимірювань
= ; = ; = ; d = .
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
N |
|
|
|
|
|
|
|
N |
|
|
|
|
|
|
|
f(n), м-1 |
|
|
|
|
|
|
|