Экспериментальные задания и лабораторные работы

Билет 1

III. Лабораторная работа: «Измерение длины световой волны с помощью дифракционной решетки».

Оборудование: прибор для определения длины световой волны, лампа накаливания, дифракционная решетка.

Порядок выполнения работы

1. Установить дифракционную решетку в держателе с периодом d, который прикреплен к концу линейки. На линейке располагается черный экран с узкой вертикальной щелью посередине. Экран может перемещаться вдоль линейки, что позволяет менять расстояние между ним и дифракционной решеткой. На экране и линейке имеются миллиметровые шкалы.

2. Установить экран на расстоянии a = 0,5 м от дифракционной решетки.

3. Глядя сквозь дифракционную решетку и щель в экране на источник света, установить решетку так, чтобы дифракционные спектры располагались параллельно шкале экрана с обеих сторон щели.

4. Определить расстояние b от щели в экране до красной спектральной полосы справа и слева в спектре первого порядка, k = 1.

5. Вычислить b_{ср (кр)} = b₁ + b₂ / 2.

6. Определить расстояние b от щели в экране до фиолетовой спектральной полосы справа и слева в спектре первого порядка, k = 1.

7. Вычислить b_{ср (фиол.)} = b₁ + b₂ / 2.

8. Вычислить длину волны красного света и фиолетового, используя формулу

λ = d∙sin φ / k, преобразовав ее в следующую λ = d∙b/ k∙a.

9. Сравнить полученные результаты с длинами волн красного света

(λ =7,8 ∙ 10^-7м) и фиолетового (λ =4 ∙ 10^-7м).

Билет 2

III. Лабораторная работа: «Определение ускорения свободного падения с помощью математического маятника». Порядок выполнения работы

1. Установить на краю стола штатив. У его верхнего конца укрепить при помощи муфты кольцо и подвесить к нему шарик на нити, длиной, равной 1 метр.

2. Отклонить маятник от положения равновесия на 5 – 8 см и отпустить его.

3. Измерить с помощью секундомера время ∆t 40 полных колебаний (N).

4. Повторить измерение ∆t (не изменяя условий опыта) и найти среднее значение ∆t_ср по формуле:

∆t_ср = t₁ + t₂ + t₃ / 3.

5. Вычислить среднее значение периода колебаний T_ср по формуле:

T_ср = ∆t_ср / N

6. Вычислить значение g_ср по формуле: g_ср = 4π² ℓ /

7. Полученные результаты занести в таблицу:

№ опыта	ℓ, м	N	∆t, м	∆tср, м	Tср, с	gср, м/с2

8. Сравнить полученное среднее значение для g_ср со значением g = 9,8 м/с² и рассчитать относительную погрешность измерения по формуле:

ε_g = | g_ср - g| / g

Билет 3

III. Экспериментальное задание: «Измерение относительной влажности воздуха и температуры». Порядок выполнения работы

1. Заполнить водой сосуд, в который опущена полоска ткани, обмотанная вокруг резервуара одного из термометров, который будем называть мокрым.

2. Определите цену деления термометров психрометра.

3. Определить показания сухого термометра психрометра t_cух. Результат измерений занести в таблицу.

4. Определить показания мокрого термометра психрометра t_м. Результат измерений занести в таблицу.

5. Вычислить разность температур сухого и мокрого термометров

∆t = t_cух - t_м. Результат измерений занести в таблицу.

6. Используя психрометрическую таблицу по показаниям сухого термометра и разности температур (сухого и мокрого термометров), определить влажность воздуха в кабинете.

tcух, °С	tм, °С	∆t, °С	φ,%

7. Измерить температуру в кабинете с помощью сухого термометра.