- •Содержание
- •Лабораторная работа № 1 определение отношения заряда электрона к его массе методом магнетрона
- •Краткая теория
- •Выполнение работы
- •8. При вычислениях используйте следующие данные, характеризующие установку:
- •Выполнение работы
- •1. Устройство и принцип работы модуля «Опыт Франка и Герца»
- •2. Снятие зависимости анодного тока от напряжения на сетке с использованием двухкоординатного графопостроителя н-307/1
- •Контрольные вопросы и задания
- •Рекомендуемая литература
- •Лабораторная работа № 3 изучение неон-гелиевого лазера
- •Краткая теория
- •Устройство Ne-He лазера
- •Механизм образования инверсии в Ne-He лазере
- •Спектр излучения Ne-He лазера
- •Выполнение работы
- •1. Определение длины волны излучения Ne-He лазера
- •2. Исследование распределения интенсивности в лазерном пучке
- •3. Определение расходимости лазерного пучка
- •Контрольные вопросы и задания
- •Рекомендуемая литература
- •Лабораторная работа № 4 изучение сериальных закономерностей в спектре атома водорода
- •Краткая теория
- •Краткое описание установки
- •Выполнение работы
- •Контрольные вопросы и задания
- •Рекомендуемая литература
- •Справочные материалы
- •Лабораторная работа № 5 спектр атома водорода. Атом бора
- •Краткая теория
- •Выполнение работы
- •1. Экспериментальное исследование спектра поглощения
- •1.1. Схема эксперимента
- •1.2. Метод измерения уровней энергии
- •1.3. Исследование спектра. Уровни энергии
- •1.4. Уровни энергии. Параметрическая зависимость
- •2. Обобщенная формула Бальмера. Спектральные серии
- •3. Постулаты Бора
- •4. Система атомных единиц
- •5. Атом водорода
- •5.1. Атом Бора (круговые орбиты)
- •5.2. Атом Бора – Зоммерфельда
- •Контрольные вопросы и задания
- •2. Модель атома по Эрнесту Резерфорду
- •3. Случай многократных столкновений
- •4. Случай однократных столкновений
- •Выполнение работы
- •1. Рассеяние на атоме Томсона
- •2. Рассеяние на атоме Резерфорда
- •3. Рассеяние на многоатомных мишенях
- •4. Расчёт вероятности рассеяния
- •5. Оценка времени экспозиции
- •Контрольные вопросы и задания
- •Рекомендуемая литература
- •Лабораторная работа № 7 изучение спектра атома натрия
- •Краткая теория
- •Экспериментальная установка
- •Выполнение работы
- •Справочные материалы
- •Контрольные вопросы и задания
- •Рекомендуемая литература
2. Снятие зависимости анодного тока от напряжения на сетке с использованием двухкоординатного графопостроителя н-307/1
Для получения зависимости Iа(Uуск) используется двухкоординатный графопостроитель Н-307/1. Внешний вид лабораторного комплекса ЛКК-2М с двухкоординатным графопостроителем показан на рис. 14.
Рис. 14. Внешний вид лабораторного комплекса ЛКК-2М
с двухкоординатным графопостроителем
1. Поставьте тумблер модуля «Опыт Франка и Герца» «ИМП / НЕПР» в положение «НЕПР»; тумблер «Л1 / Л2» – в положение «Л1». Включите тумблер «Сеть». Пользуясь ручкой «Iн» и шкалой, нанесённой вокруг этой ручки, плавно увеличивайте ток накала до 1,0 - 1,3 А и наблюдайте появление свечения нити накала лампы и вместе с этим появление анодного тока на стрелочном приборе модуля.
2. Для построения зависимости Iа(Uуск) необходимо анодный ток Iа подать на блок Y постоянного напряжения, а Uуск – на блок X постоянного напряжения графопостроителя. Для этого клемму «Y» лабораторного комплекса (рис. 12) необходимо соединить с клеммой «+» блока Y графопостроителя, клемму «» соединить с клеммой «–» блока Y графопостроителя, клемму «X» лабораторного комплекса необходимо соединить с клеммой «–» блока X графопостроителя, клемму «» соединить с клеммой «+» блока X графопостроителя. Клеммы заземления и корпуса лабораторного комплекса и графопостроителя соединить между собой.
Измерение ускоряющего напряжения Uуск проводится при помощи мультиметра 2 (см. рис. 12).
3. Включите графопостроитель нажатием кнопки «Сеть».
4. Положите лист бумаги на стол графопостроителя и нажмите кнопку «Диагр». Для лучшего прижатия листа бумаги к поверхности стола пригладьте его рукой.
5. Установите чувствительность на блоке X постоянного напряжения 0,25 В/см, а на блоке Y постоянного напряжения – 0,5 В/см.
6. Включите на блоке X постоянного напряжения смещение 100 В, на блоке Y постоянного напряжения смещение не подаётся.
7. Вращая ручку «Uуск» 6 (см. рис. 12), убедитесь в том, что каретка графопостроителя смещается вправо на весь лист бумаги.
8. Пользуясь ручкой «Iн» 7 (см. рис. 12) и шкалой, нанесённой вокруг этой ручки, плавно увеличивайте ток накала, добиваясь разумного расположения графика зависимости Iа(Uуск) относительно листа бумаги.
9. Установите задерживающее напряжение ручкой Uзад 4 (см. рис. 12) для чёткого выявления провалов в вольт-амперной характеристике (7–8 делений).
10. Ещё раз выполните п. 7, убедившись в том, что график зависимости Iа(Uуск) симметрично расположен относительно листа бумаги и занимает большую его часть.
11. Закрепите перо на каретке графопостроителя, нажатием кнопки «ПЕРО» приведите перо в соприкосновение с листом бумаги и плавным вращением ручки «Uуск» 6 (см. рис. 12) начертите график зависимости Iа(Uуск).
12. Снимите показания «Uуск» в экстремальных точках характеристики и нанесите их на полученный график.
13. Аналогичные построения и измерения проделайте для второй лампы модуля «Опыт Франка и Герца».
14. Определите первые резонансные потенциалы для обеих ламп и газы, находящиеся в них.
15. Значения первых потенциалов 1 возбуждения инертных газов берите из табл. 1.
Таблица 1
Потенциалы возбуждения инертных газов
Инертные газы |
Первые потенциалы возбуждения 1 , В |
Гелий |
21,6 |
Криптон |
9,9 |
Неон |
16,6 |
Ксенон |
8,3 |
Аргон |
11,5 |