- •Загальні положення
- •Лабораторна робота № 1 визначення фокусної відстані та оптичної сили збиральної та розсіювальної лінз
- •Короткі теоретичні відомості
- •Визначення фокусної відстані збиральної лінзи
- •Визначення фокусної відстані розсіювальної лінзи
- •Порядок виконання роботи
- •Питання для самоконтролю
- •Лабораторна робота № 2 визначення довжини світлової хвилі методом кілець ньютона
- •Короткі теоретичні відомості
- •Опис установки
- •Порядок виконання роботи
- •Питання для самоконтролю
- •Лабораторна робота № 3 визначення довжини світлової хвилі за допомогою дифракційної ґратки
- •Короткі теоретичні відомості
- •Порядок виконання роботи
- •Питання для самоконтролю
- •Лабораторна робота № 7 вивчення властивостей фотоелемента
- •Короткі теоретичні відомості
- •Опис установки
- •Порядок виконання роботи
- •Питання для самоконтролю
- •Лабораторна робота № 8 вивчення спектрів випромінювання атомів неону та ртуті
- •Короткі теоретичні відомості
- •Опис установки
- •Порядок виконання роботи
- •Опис установки
- •П Рис. 1 орядок виконання роботи
- •Питання для самоконтролю
- •Лабораторна робота № 10 визначення довжини хвилі когерентного випромінювання лазера
- •Короткі теоретичні відомості
- •Принцип дії і конструкція гелій - неонового лазера
- •Опис установки
- •Порядок виконання роботи
- •Опис установки
- •Порядок виконання роботи
- •Питання для самоконтролю
- •Лабораторна робота № 16 дослідження вольт-амперної характеристики напівпровідникового діода
- •Теоретичні відомості
- •Порядок виконання роботи
- •Опис лабораторної установки
- •Порядок виконання роботи
- •Питання для самоконтролю
- •Додатки
- •1. Основні фізичні константи (округлені значення)
- •2. Множники і префікси для утворення десяткових кратних одиниць та їхні назви
- •3. Довжини хвиль, що відповідають певному кольору спектра
- •4. Кільця Ньютона у відбитому світлі (фотокопія)
- •5. Робота виходу електрону з різних металів
- •6. Червона межа фотоефекту для деяких речовин
- •7. Довжини хвиль яскравих ліній у спектрі випромінювання ртутної лампи
- •8. Довжини хвиль деяких яскравих ліній у спектрі випромінювання неону
- •9. Довжини хвиль деяких спектральних ліній ртуті
- •10. Ширина забороненої зони δе (енергія активації) деяких власних напівпровідників
- •11. Ширина забороненої зони δе (енергія активації) деяких домішкових напівпровідників
- •1 2. Градуювальний графік
- •13. Методика розрахунків похибок прямих вимірювань фізичних величин
- •14. Значення коефіцієнтів Стьюдента
- •15. Побудова прямої методом найменших квадратів (мнк)
- •Рекомендована література
9. Довжини хвиль деяких спектральних ліній ртуті
Ртуть |
|
Колір |
Довжина хвилі λ, нм |
Дві близькі жовті |
579,1 579,0 |
Світло-зелена, перша після жовтої |
546,1 |
Світло-голуба Синя яскрава |
491,6 435,8 |
Фіолетова, перша з двох разом розташованих |
404,6 |
10. Ширина забороненої зони δе (енергія активації) деяких власних напівпровідників
-
Елемент
Si
Gе
Sе
Ширина забороненої зони ΔЕ, еВ
1,12
0,67
1,8
11. Ширина забороненої зони δе (енергія активації) деяких домішкових напівпровідників
-
Домішка
Елемент
Ширина забороненої зони ΔЕ, еВ
В
Іn
Р
А1
As
Si
0,046
0,16
0,044
0,057
0,049
Gе
0,0104
0,0112
0,0120
0,0102
0,0127
1 2. Градуювальний графік
13. Методика розрахунків похибок прямих вимірювань фізичних величин
При безпосередньому вимірюванні будь-якої фізичної величини неможливо одержати її справжнє, абсолютно точне значення через недосконалість вимірювальних приладів і методів вимірювань, впливи умов вимірювань, індивідуальних властивостей дослідника і ряду випадкових причин. Як результат, значення фізичної величини відрізняється від справжнього, тобто виникають похибки вимірювання. Повторюючи вимірювання декілька разів, застосовуючи більш досконалі прилади і інструменти, можна так чи інакше наблизити результат вимірювань до істинного значення. Але багаторазові вимірювання однієї і тієї ж величини дають різні числові значення, виникають відхилення від істинного значення в обидва боки, тобто завжди існують випадкові похибки вимірювань і виключити їх неможливо. Тому, при визначенні фізичної величини треба знайти не тільки її найбільш імовірне значення, але й інтервал, у якому це значення знаходиться. Чим вужчий цей інтервал, тим точніше визначено фізичну величину.
Розрахунки похибок вимірювань виконують за такою методикою:
Нехай в результаті прямих вимірювань одержано n значень фізичної величини: .
Обчислюємо середнє арифметичне значення результатів вимірювань, як найбільш імовірне, близьке до справжнього:
,
де – результат і - го вимірювання, n – кількість вимірювань.
Обчислюємо абсолютні похибки окремих результатів вимірювань:
;
;
………………
.
Обчислюємо середню квадратичну похибку серії вимірювань:
.
Знаходимо довірчий інтервал вимірювань:
,
де – коефіцієнт Стьюдента для заданої довірчої ймовірності α і кількості вимірювань n.
Значення коефіцієнтів Стьюдента, обчислені методами математичної статистики, наведені у таблиці (див. нижче).
Остаточний результат записуємо у вигляді:
(од. вимір.)
Обчислюємо відносну похибку результатів вимірювань:
.
Примітка: Якщо шукана фізична величина вимірюється не безпосередньо, а обчислюється за результатами вимірювань інших величин, питання про оцінку похибки значно ускладнюється. У цьому випадку треба враховувати не тільки похибки вимірювань усіх величин, але і їхній вплив на результат; точність співвідношень, що зв’язують ці величини; відповідність табличних даних до конкретних умов досліду та ін.