laba_11

МГТУ им.Носова Г.И.

Отчет по лабораторной работе

№ 11

Изучение статистических закономерностей.

Выполнил: студент группы ССбп-14

Лапшичева Е.А.

Проверил : преподаватель физики

Савинова Н.А.

г.Магнитогорск 2014 г.

Цель работы:

Изучение характера распределения дроби в установке Гальтона и распределения термоэлектронов по модулям скоростей.

Оборудование и описание установки:

Эксперимент 1. Исследование распределения дроби в горизонтальной плоскости при прохождении её через систему решёток.

Эксперимент проводится на установке, (так называемая доска Гальтона), схема которой приведена на рис. 1

Рис. 1

Рис. 1 Схема экспериментальной установки.

Она представляет собой плоский вертикальный ящик с прозрачной передней стенкой.

Через воронку в установку насыпают дробь, которая падая вниз через систему штырьков, попадает в ячейки. При соударении со штырьками происходит отклонение дробинок в горизонтальной плоскости, носящее случайный характер. С одной стороны установки имеется 3 ряда штырьков, с другой – 12. На прозрачные стенки ячеек нанесены деления, по которым можно определить уровень заполнения ячеек дробью.

Эксперимент 2. Исследование распределения термоэлектронов по модулю их скорости.

Эксперимент проводится на установке, электрическая схема которой, приведена на рис. 2.

Рис.2. Схема экспериментальной установки.

Основной частью установки является электронная лампа, в которой катод- нить, натянутая по оси лампы, окружён цилиндрическим анодом. НН – нить накала подключается к источнику переменного напряжения. C помощью реостата Rн можно изменять величину тока накала iн. При этом будет изменяться число термоэлектронов, испускаемых катодом в единицу времени.

Между анодом и катодом создаётся тормозящее поле, величину которого можно изменять с помощью потенциометра П. Изменяя задерживающее напряжение U, которое измеряется вольтметром V, можно снять зависимость анодного тока I, измеряемого амперметром А, от задерживающего напряжения. Из этой зависимости можно найти функцию распределения термоэлектронов по скоростям.

Расчетные формулы:

1 Эксперимент.

<X>= Wi=

A= Ơ²=∑(Xi-<X>)^2*Wi (Ơ= )

Распределение дроби по ячейкам(12)

Распределение дроби по ячейкам(12)

Распределение дроби по ячейкам(12)

Распределение дроби по ячейкам(12)

Распределение дроби по ячейкам(3 и 12)

Распределение дроби по ячейкам(3 )

Распределение дроби по ячейкам(3 )

Распределение дроби по ячейкам(3 )

Таблица 1.1

Xi	Hi	Wi=	(Xi-<X>)	(Xi-<X)^2*Wi	(Xi-<X)^3*Wi
5	0,007	0,02	5,102	0,52	2,66
4	0,015	0,04	4,102	0,67	2,76
3	0,025	0,07	3,102	0,67	2,09
2	0,045	0,12	2,102	0,53	1,11
1	0,051	0,14	1,102	0,17	0,19
0	0,055	0,15	0,102	0,002	0,0002
-1	0,052	0,14	-0,898	0,11	-0,10
-2	0,049	0,13	-1,898	0,47	-0,89
-3	0,030	0,08	-2,898	0,67	-1,95
-4	0,018	0,05	-3,898	0,76	-2,96
-5	0,007	0,02	-4,898	0,48	-2,35
	∑Hi=0,354			∑=(Xi-<X)^2*Wi=5,06	∑=(Xi-<X)^3*Wi=0,56

Xi		Hi		Wi=		(Xi-<X>)		(Xi-<X)^2*Wi		(Xi-<X)^3*Wi
5		0,001		0,003		5,023		0,08		0,38
4		0,005		0,01		4,023		0,16		0,65
3		0,008		0,02		3,023		0,18		0,55
2		0,041		0,12		2,023		0,49		0,99
1		0,073		0,21		1,023		0,22		0,22
0		0,08		0,23		0,023		0,0001		2,8*10ˉ⁶
-1		0,075		0,21		-0,977		0,20		-0,20
-2		0,045		0,13		-1,977		0,51		-1,00
-3		0,01		0,02		-2,977		0,18		-0,53
-4		0,003		0,009		-3,977		0,14		-0,57
-5		0,001		0,003		-4,977		0,08		-0,37
	∑Hi=0,342						∑=(Xi-<X)^2*Wi=2,23		∑=(Xi-<X)^3*Wi=0,14

Таблица 1.2

	<X>	Xв	Ơ	А
3	-0,023	0,08	1,49	0,041
12	-0,102	0,055	2,25	0,049

Таблица 2.

2 Эксперимент.

Расчетные формулы.

V=*

=eU

Таблица 1.

U, B			0		0,2		0,4		0,6		0,8		1		2		3		4		5
			0		0,45		0,63		0,77		0,89		1		1,41		1,73		2		2,24
I,мкА	iH1,дел.шк.	70		64		60		56		51		48		33		18		5		0
	i H2, дел.шк.	62		56		54		50		46		44		29		14		2		0

Таблица 2.

Номер итервала	Сред.	Скорость V*10ˉ⁵м/с	Для тока накала i1		Для тока накала i2
			I,мк А	N,1/c	I,мк А	N,1/c
1	0,1		4	-2,5*10^19	3	-1,9*10^19
2	0,3		4	-2,5*10^19	4	-2,5*10^19
3	0,5		4,9	-3,1*10^19	4	-2,5*10^19
4	0,7		5,1	-3,2*10^19	5	-3,1*10^19
5	0,9		6	-3,8*10^19	6	-3,8*10^19
6	1,1		7	-4,4*10^19	6	-3,8*10^19
7	1,3		7	-4,4*10^19	6	-3,8*10^19
8	1,5		8	-5*10^19	7	-4,4*10^19
9	1,7		8,9	-5,6*10^19	7,8	-4,9*10^19
10	1,9		9	-5,6*10^19	8,2	-5,1*10^19
11	2,1		9,7	-6,1*10^19	9	-5,6*10^19

Вывод :