- •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
- •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
- •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 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
- •III. Порядок проведения эксперимента.
- •IV. Обработка результатов измерений
- •Результаты обработки замеров диаметра исследуемого проводника
- •Результаты замеров тока и напряжения в исследуемом проводнике
- •Результаты вычисления удельного сопротивления исследуемого проводника длиной 800 мм
- •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
Описание установки
Работа выполняется на лабораторном оптическом комплексе — ЛКО-5.
Лабораторный оптический комплекс ЛКО-5 предназначен для изучения закономерностей поляризации света и искусственной оптической анизотропии. Общий вид установки приведен на рис.4.
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.
2
5
1
8
7
6
3
4
Рис. 4
На оптической скамье 3 установлен полупроводниковый лазер 5.
Н
7
В комплект установки входят функциональные модули, которые обеспечивают необходимые преобразования лазерного пучка, регистрацию излучения, установку и перемещение исследуемых объектов в пучке излучения. На задней стенке каркаса крепится цифровой мультиметр 8 (М830В), который служит для измерения распределения интенсивности изображения.
Из набора функциональных модулей установки ЛКО-5(М) в работе используются модули М12, М13.
Модуль М12 – поляризатор в поворотном держателе (рис. 5). 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. Отсчет угловых координат производится следующим образом (см. рис. 5, б). Вначале снимается отсчет по основной шкале 1 (цена деления шкалы 2о). Для этого необходимо повернуть рычажок отсчетного устройства 2 до совпадения риски 3 на основании рычажка с одним из делений основной шкалы. Это деление (88º на рис. 5, б) записывается как отсчет по основной шкале. Затем снимается отсчет по шкале нониуса 4 (цена деления 0,5о). Этот отсчет делается напротив риски на конце рычажка (1,5º). Сумма отсчетов по основной шкале и по нониусу дает значение угловой координаты. Положение, показанное на рис. 2, б, соответствует 89,5º.
Плоскость поляризатора (направление колебания напряженности световой волны, прошедшего через поляризатор) определяется направлением рукоятки барабана поворотного держателя.
Рис.5
Модуль М13 – стол поворотный (рис. 6). Кассета 1 для установки объектов смонтирована на поворотной платформе 2, обеспечивающей вращение объекта вокруг вертикальной оси Y с возможностью отсчета угловых координат и углов поворота. Поворот стола вокруг оси Y осуществляется ручкой 3. Отсчет угловых координат (методику см. в описании модуля М12) производится с точностью 0,5о.
С помощью винта 4 можно также регулировать наклон платформы стола относительно горизонтальной плоскости.
Рис.6
В оптическом комплексе ЛКО-5 в качестве источника света используется полупроводниковый лазер 5 (см. рис.4). Полупроводниковый лазер с длиной волны излучения – 0,650 мкм, смонтирован стационарно на оптической скамье.
Фотоприемник М38 подключаются к цифровому вольтметру 8 через кабель с двумя штекерами.
ВНИМАНИЕ! При подключении фотоприемника обязательно соблюдать полярность! Красный и синий штекеры кабеля обозначают «+» и «» соответственно. Нарушение полярности приведет к выходу из строя фотоприемника!