- •Физика по направлению подготовки
- •Программа
- •Реализация компетенции ок(2)
- •Реализация компетенций ок4 и ок8.
- •Учебный план курса План лекционных занятий
- •План лабораторных работ
- •План практических занятий
- •Вопросы, вынесенные на самостоятельную подготовку.
- •Вопросы к зачету
- •Основная и дополнительная литература
- •Лабораторные работы
- •Механика Лабораторная работа №1 «Изучение колебаний математического маятника»
- •I. Цель работы
- •II. Теоретическая часть
- •III. Порядок проведения экспериментальных измерений.
- •IV. Обработка результатов измерений в программе Microsoft Excel.
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 2 «Изучение колебаний физического маятника»
- •Цель работы
- •Теоретическая часть
- •Порядок проведения экспериментальных измерений
- •Обработка результатов измерений в программе Microsoft Excel
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 3 «Изучение колебаний пружинного маятника»
- •Цель работы:
- •Теоретическая часть
- •Порядок проведения измерений
- •Обработка результатов измерений в программе Microsoft Excel
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 4 «Определение моментов инерции тел методом крутильных колебаний»
- •Цель работы:
- •Теоретическая часть.
- •Порядок проведения экспериментальных измерений
- •Обработка результатов измерений в программе Microsoft Excel
- •Контрольные вопросы:
- •Электричество и магнетизм. Лабораторная работа № 5 Экспериментальная проверка закона Ома и определение сопротивления проводника заданной длины в цепи постоянного тока
- •I. Цель лабораторной работы
- •II. Теоретическая часть
- •III. Порядок проведения эксперимента.
- •IV. Обработка результатов измерений в программе Microsoft Excel
- •Результаты замеров тока и напряжения в исследуемом проводнике
- •Результаты замеров тока и напряжения
- •Результаты замеров тока и напряжения в исследуемом проводнике
- •Окончательный вид таблицы №1
- •Окончательный вид таблицы №2
- •V. Определение зависимости сопротивления проводника заданной длины в цепи постоянного тока
- •Лабораторная работа № 6 Экспериментальное определение ёмкости конденсатора
- •I. Цель лабораторной работы
- •II. Теоретическая часть
- •Переключатель
- •Замеряемых параметров
- •III. Порядок проведения эксперимента.
- •IV. Обработка результатов измерений
- •Результаты замеров тока и времени при разрядке конденсатора
- •Результаты обработки экспериментальных данных исследуемого конденсатора
- •Зависимость выражения от времени t
- •Лабораторная работа № 7 Явление электромагнитной индукции. Исследование магнитного поля соленоида
- •I. Цель лабораторной работы
- •II. Теоретическая часть
- •III. Порядок проведения экспериментальных измерений.
- •Внешние витки; 2- соленоид; 3- внутренние витки; 4- генератор сигналов; 5- осциллограф; 6- коммутатор витков; b- магнитный поток.
- •IV. Обработка результатов измерений в программе Microsoft Excel
- •Результаты экспериментальных измерений
- •Результаты замеров частоты сигнала и напряжения эдс во внутреннем витке
- •Результаты замеров частоты сигнала и напряжения эдс во внутреннем витке
- •Окончательный вид таблицы №3
- •Окончательный вид таблицы №4
- •Результаты замеров напряжения эдс на внутренних витках
- •Окончательный вид таблицы №7
- •Окончательный вид таблицы №9
- •Лабораторная работа № 8 Экспериментальное определение удельного сопротивления проводника в цепи постоянного тока
- •I. Цель лабораторной работы
- •II. Теоретическая часть
- •Основные характеристики проводниковых материалов
- •III. Порядок проведения эксперимента.
- •Результаты замеров диаметра исследуемого проводника
- •Результаты замеров тока и перепада напряжения в исследуемом проводнике
- •IV. Обработка результатов измерений
- •Результаты замеров диаметра исследуемого проводника
- •Результаты обработки замеров диаметра исследуемого проводника
- •Результаты замеров тока и напряжения в исследуемом проводнике
- •Результаты замеров тока и напряжения в исследуемом проводнике
- •Результаты вычисления удельного сопротивления исследуемого проводника длиной 800 мм
- •Результаты замеров диаметра исследуемого проводника
- •Обработка результатов замеров диаметра исследуемого проводника
- •Результаты замеров тока и напряжения в исследуемом проводнике
- •Результаты вычисления удельного сопротивления исследуемого проводника длиной 400 мм
- •VI.4. Определение материала, из которого изготовлен исследуемый проводник
- •Оптика Лабораторная работа № 9 Изучение дифракции света на щели
- •I. Цель работы
- •II. Теоретическая часть
- •III. Порядок проведения эксперимента.
- •IV. Обработка результатов измерений
- •Результаты замеров и l, занесённые в Excel
- •Лабораторная работа № 10 Измерение длины волны света с помощью дифракционной решетки
- •I. Цель работы
- •II. Теоретическая часть
- •III. Порядок проведения эксперимента.
- •IV. Обработка результатов измерений
- •Результаты замеров и l, занесённые в Excel
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 11 Изучение явления поляризации
- •Цель работы:
- •Теоретическая часть
- •Порядок проведения измерений
- •Обработка результатов измерений
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 12 Изучение естественного вращения плоскости поляризации
- •Цель работы
- •Теоретическая часть
- •Описание установки
- •Перед проведением измерений комплекс лко-5 требует настройки.
- •Порядок проведения эксперимента Определение угла поворота плоскости поляризации
- •Обработка результатов измерений
- •Заключение.
- •Контрольные вопросы
- •Рекомендуемая литература.
- •Методические указания к решению задач.
- •Механика;
- •Молекулярная физика и термодинамика;
- •Электричество и магнетизм;
- •Механические и электромагнитные колебания и волны;
- •Волновая и квантовая оптика;
- •Квантовая физика, физика атома;
- •Домашние задания.
- •Механика;
- •Молекулярная физика и термодинамика;
- •Механические и электромагнитные колебания и волны;
- •Электричество и магнетизм;
- •Волновая и квантовая оптика;
- •Элементы ядерной физики и физики элементарных частиц
-
Порядок проведения измерений
Упражнение 1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТЕПЕНИ ПОЛЯРИЗАЦИИ ИЗЛУЧЕНИЯ ЛАЗЕРНОГО ИСТОЧНИКА СВЕТА
Направьте пучок излучения лазера вдоль оптической скамьи (рис.5).
Рис. 5. Каркас установки 1 состоит из двух боковин, плиты основания и задней стенки, на которую нанесен экран 2 со шкалами для наблюдения изображений и измерения их геометрических параметров (далее — экран Э2). На массивном основании каркаса смонтированы оптическая скамья 3 со шкалой (цена деления шкалы 2 мм), лазер с оптической системой вывода и юстировки луча, блок питания источников света и фотоприемника. Блок фотоприемника 4 выполнен в виде отдельного модуля (М38), и крепится на правой боковой стенке каркаса. На оптической скамье 3 установлен полупроводниковый лазер 5. На основании каркаса установки укреплен блок питания 6 с регулятором тока 7 для изменения интенсивности излучения полупроводникового лазера. Регулировка интенсивности лазерного излучения осуществляется ручкой 7 «Ток». На задней стенке каркаса крепится цифровой мультиметр 8 (М830В), который служит для измерения распределения интенсивности изображения (рис.6).
6
7
3
4
2
5
1
8
7
Рис.6
С помощью регулировок полупроводникового лазера 5 получите след пучка на шкале фотоприемника и совместите центр следа с окном фотодатчика (рис.7).
Рис.7.
Установите вблизи полупроводникового лазера 5 поляризатор (рис.8).
|
|
3 |
Рис.8. Поляризатор 1 закреплен в обойме 2, помещенной в поворотном держателе. Поворотный держатель позволяет вращать поляризатор вокруг оси, совпадающей с оптической осью установки, и производить отсчет угловых координат с точностью 0,5о (описание методики измерения угловых координат см. в описании). Плоскость поляризатора (направление колебания напряженности световой волны, прошедшего через поляризатор) определяется направлением рукоятки барабана поворотного держателя 3.
Установка для проведения измерений степени поляризации лазерного излучения (упражнение №1) имеет вид приведенный ниже.
лазер
регулятор интенсивности лазерного излучения
фотоприемник
поляризатор
Снимите зависимость интенсивности излучения, прошедшего через поляризатор, от ориентации поляризатора (через 10 градусов в диапазоне не менее 180 градусов), а затем уменьшая угол ориентации поляризатора и занесите в таблицу.
Постройте график зависимости интенсивности прошедшего через поляризатор излучения от угла его поворота и сделайте заключение о поляризации излучения лазера P= (Imax-Imin)/(Imax+Imin).
Упражнение 2. ЗАКОН МАЛЮСА.
Установите один поляризатор на выходе пучка перед полупроводниковым лазером, а второй поляризатор (анализатор) за ним. Исследуйте поляризацию полученного света, вращая анализатор, для этого снимите зависимость интенсивности излучения, прошедшего через поляризатор, от ориентации анализатора (через 10 градусов в диапазоне от 0 до 180 градусов), а затем уменьшая угол. Фотография установки для проверки закона Малюса имеет вид.
поляризатор (анализатор)
поляризатор
Определите минимальную Imin и максимальную Imax интенсивности. Не забывайте учитывать фон (отсчет интенсивности при перекрытом пучке). Определите степень поляризации света, прошедшего через входной поляризатор, построив график зависимости интенсивности от угла между поляризаторами, сопоставьте результат эксперимента с законом Малюса (3).