
- •Введение
- •Правила техники безопасности при выполнении лабораторных работ по общему курсу физики
- •Методические указания к выполнению лабораторных работ
- •Правила оформления отчета о лабораторной работе
- •Требования к оформлению отчета
- •Федеральное агентство по образованию
- •Лабораторная работа №1 определение ускорения свободного падения
- •Расчет ускорения свободного падения стального грузика
- •Расчет ускорения свободного падения алюминиевого грузика
- •Лабораторная работа №2 Измерение коэффициента полезного действия механической пушки
- •Определение кпд
- •Лабораторная работа №3 Центральный удар шаров. Потеря энергии при ударе
- •Определение угла отклонения покоящегося шара
- •Расчет скорости, энергии и потерь энергии при центральном ударе шаров
- •Лабораторная работа №4 Определение момента инерции системы на основе закона сохранения момента импульса
- •Лабораторная работа №5 Прецессия гироскопа. Измерение частоты прецессии
- •Расчет угловой скорости
- •Лабораторная работа №6 Определение коэффициентов трения и сопротивления
- •Расчеты к опыту 1
- •Зависимость квадрата скорости от угла поворота
- •Зависимость логарифма скорости от угла поворота
- •Значение угла поворота (в радианах)
- •Расчеты к опыту №2
- •Зависимость квадрата скорости от угла поворота
- •Значение угла поворота (в радианах)
- •Зависимость логарифма скорости от угла поворота
- •Лабораторная работа №7 Закон Бойля-Мариотта
- •Контрольные результаты
- •Лабораторная работа №1 Изучение работы осциллографа, генератора, вольтметра
- •Лабораторная работа №2 Измерение емкости плоского конденсатора
- •Показания приборов и вычисленные значения
- •Относительная и абсолютная погрешности вычислений емкости конденсатора
- •Лабораторная работа №3 Измерение диэлектрической проницаемости веществ
- •Показания приборов и вычисленные значения
- •Абсолютная и относительная погрешности вычислений диэлектрической проницаемости
- •Лабораторная работа №№4,5 Исследование магнитных полей прямого тока и соленоида
- •Показания приборов и вычисленные значения
- •Показания приборов и вычисленные значения при опыте с соленоидом
- •Лабораторная работа №6 Определение магнитной проницаемости веществ
- •Измеренные и вычисленные данные для разных веществ
- •Относительная и абсолютная погрешности вычисления магнитной проницаемости веществ
- •Лабораторная работа №7 Измерение разности фаз колебаний
- •Лабораторная работа №1 Юстировка лазера
- •Лабораторная работа №2 «Закон Бугера»
- •Опытные данные:
- •Обработка результатов измерений:
- •Лабораторная работа №3 Поляризация света. Проверка закона Малюса
- •Опытные данные:
- •Лабораторная работа №4 Интерференция света. Опыт Юнга. Определение длины волны света
- •Экспериментальные данные
- •Лабораторная работа №5 Дифракция Фраунгофера на щели. Измерение распределения интенсивности света
- •Экспериментальные данные:
- •Лабораторная работа №6 Дисперсия света. Определение показателя преломления
- •Литература Рекомендуемая литература:
- •Приложение №1 Объем и содержание лабораторных работ по механике, молекулярной физике и термодинамике, характер занятий и их цель Состав и объем лабораторного практикума
- •Формы контроля
- •Контрольные вопросы по лабораторным работам
- •Объем и содержание лабораторных работ по электричеству и магнетизму, характер занятий и их цель Состав и объем лабораторного практикума
- •Контрольные вопросы по лабораторным работам
- •Объем и содержание лабораторных работ по оптике, характер занятий и их цель Состав и объем лабораторного практикума
- •Контрольные вопросы по лабораторным работам
- •Приложение №2
- •«Физические основы механки»
- •1. Назнание
- •2. Технические условия лкм-1
- •3. Состав изделия (комплект поставки)
- •«Основы молекулярной физики и термодинамики»
- •1. Назначение
- •2. Технические условия на комплекс лкт-9
- •3. Состав изделия (комплект поставки)
- •4. Устройство и принцип работы
- •Прежде всего выньте вилку кабеля питания из сетевой розетки!
- •«Электричество и магнетизм»
- •1. Назначение
- •2. Технические условия
- •3. Состав изделия (комплект поставки)
- •Состав блока "электрические цепи"
- •Состав блока "поле в веществе"
- •Состав модуля м01 "цепи постоянного тока"
- •Состав модуля м02 "цепи переменного тока"
- •Состав модуля моз "поле в веществе"
- •Устройство и принцип работы
- •Лабораторный комплекс лко-1 «основы оптики»
- •1. Назначение
- •2. Технические условия
- •3. Состав изделия
- •4. Устройство и принцип работы
- •Оглавление
4. Устройство и принцип работы
Общий вид установки ЛКО-1А приведен на рис. 1. Обозначения позиций на рисунке соответствуют номерам элементов установки в перечне состава изделия.
Рис.1. Лабораторный оптический комплекс ЛК0-1А
ОПТИЧЕСКАЯ БАЗА
Каркас установки состоит из двух боковин 1.1, стянутых оптической скамьей 3, плитой-основанием и задней стенкой. В полости каркаса размещены коробки с объектами. Оптическая скамья 3, состоит из двух рельс со шкалой с ценой деления 2 мм. Оптическая ось установки расположена симметрично относительно оптической скамьи на высоте 45 мм от верхнего края рельс. На рельсах закреплено верхнее зеркало (модуль 2, поз.7). На правой боковине каркаса установлена клемма заземления.
Лазер подвешен под оптической скамьей. Излучение лазера выводится на оптическую ось с помощью зеркал модуля 1 и модуля 2. С помощью отражателя модуля 3 исследуемое излучение направляется на экран, расположенный на задней стенке каркаса.
В полости под оптической скамьей размещен блок питания 2. На передней панели блока (рис. 2) расположены два сетевых предохранителя, тумблер "СЕТЬ" включения сетевого питания, тумблер "ЛАЗЕР" включения лазера, тумблер "ЛАМПА/МАГНИТ" на три положения для включения белого фонаря или соленоида (при среднем положении тумблера питание отключено), регулятор тока полупроводник лвлгл лазера, регулятор "I2" тока лампы или соленоида, гнезда "+/-" для подключения соленоида, разъем "ФД" для подключения фотодиодного датчика, разъем-гнездо СГ-7 с линиями сигналов и питания (см. ниже) и мультиметр с цифровым дисплеем и кнопками управления.
Рис.2. Передняя панель блока питания
При нажатии соответствующей кнопки управления мультиметр выполняет следующие измерения:
"I1" - ток питания полупроводникового лазера в пределах 0...60 мА с разрешением 0,1 мА;
"I2" - ток лампы или соленоида в пределах 0...2,5 А с разрешением 0,01 А;
"ФП" - напряжение на выходе фотоприемника в пределах -2...+2В с разрешением 1 мВ;
"ФД" - ток фотодатчика, подключенного к разъему "ФД" (в режиме короткого замыкания) в пределах -20...20 мкА с разрешением 0,01 мкА.
Изменение полярности питания соленоида осуществляется перестановкой штекеров, включенных в гнезда. Тумблер "ЛАМПА/МАГНИТ" исключает одновременной включение лампы и соленоида.
Назначение контактов разъема СГ-7 на панели блока питания (напряжения указаны относительно провода "общий"):
-
- сигнал фотоприемника
-
- общий чистый
-
- питание + 6 В
-
- питание полупроводникового лазера током I1
-
- питание -6 В
-
- питание лампы и соленоида током I2
-
- питание +15В, 2,5А
Для подключения источников света и фотоприемника в полости каркаса установлены две пары разъемов. Пара разъемов СГ-7, установленных у левой боковины каркаса, имеет задействованные контакты:
-
- питание + 6 В
-
- питание полупроводникового лазера током I1
-
- питание лампы током I2
-
- питание лампы (+15В), включаемое тумблером "ЛАМПА/МАГНИТ"
Пара разъемов СГ-5, установленных у задней стенки каркаса, имеет задействованные контакты:
-
- сигнал фотоприемника
-
- общий чистый
-
- питание +6 В
5 - питание -6 В
На задней стенке каркаса размещен экран 1.2. Он содержит шкалу длиной 73 см с ценой деления 1мм. Ноль шкалы экрана расположен напротив ноля линейки оптической скамьи (смещение не более 1 мм). Над шкалой изображены два визирных креста с координатами 13,0 и 70,0 см, используемые при настройке установки. Центры крестов находятся на уровне оптической оси установки. Передвижной козырек 1.3 защищает экран от освещения сверху.
На рис. 3 показана схема вывода излучения лазера 4 на оптическую ось установки. Пучок излучения вначале отражается от грани призмы 6.1 модуля 1, затем от зеркала 7.1 модуля 2. Призма 6.1 установлена на кронштейне 6.4 и поворачивается ручками 6.2 и 6.3 (см. рис. 1). При вращении ручки 6.2 точка А ввода луча смещается по вертикали, при вращении ручки 6.3 - по горизонтали. При повороте зеркала 7.1 с помощью винта 7.2 луч поворачивается в вертикальной плоскости. При повороте кронштейна 7.4 с помощью рукоятки 7.3 луч поворачивается в горизонтальной плоскости. Таким образом, достигается требуемое положение и направление луча. Грубую настройку рукояткой 7.3 уточняют винтом плавной настройки 7.5 (рис. 4).
Рис.3. Схема вывода излучения лазера
Фонарь белого света (модуль 21) с лампой накаливания установлен на боковине каркаса (рис. 4).
Рис.4. Модуль 2 "Зеркало верхнее" и модуль 21 "Фонарь белый"
1. корпус фонаря;
2. винт для смещения лампы при фокусировке;
3. винты смещения пучка света на выходе фонаря;
4. кассета для светофильтров.
Верхнее зеркало на рис. 4 показано в положении для вывода излучения лазера на оптическую ось установки. Для вывода излучения фонаря на оптическую ось установки нужно рукоятку 7.3 верхнего зеркала (модуля 2) повернуть в горизонтальное положение.
В кассету 4 устанавливается модуль 28 "Блок светофильтров".