Методическое пособие для выполнения лабораторных работ по физике часть III

Московская государственный университет приборостроения и информатики

 

Кафедра физики

 

Методическое пособие

для выполнения лабораторных работ по физике   часть III

Перед лабораторной работой студент должен знать ответы на контрольные вопросы, приведенные в конце работы и решить домашние задачи, относящиеся к теме работы. Студенты, не выполнившие этих требований, к лабораторной работе не допускаются.

3.Экспериментальные и расчетные данные заносятся в журнал только с разрешения ведущего преподавателя. Все предварительные расчеты выполняются на черновике. Обработка результатов измерений проводится согласно разделу “Элементарная теория оценки ошибок измерения”.

4.После выполнения работы преподаватель должен поставить отметку в журнале.

5.Студенты, не сдавшие в срок лабораторные работы, к экзамену не допускаются.

 

ЭЛЕМЕНТАРНАЯ ТЕОРИЯ ОЦЕНКИ ОШИБОК ИЗМЕРЕНИЙ

. (1) Непосредственно в эксперименте измеряется не сама искомая величина у, а только… Поэтому любую из измеряемых на практике физических величин можно представить в виде , где – некоторое истинное точное…

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДЛИНЫ ВОЛНЫ С ПОМОЩЬЮ ДИФРАКЦИОННОЙ РЕШЕТКИ

2. Теоретические основы: Дифракционная решетка - периодическая структура, состоящая из большого числа одинаковых параллельных щелей, равноудаленных… j друга (рис.10). Расстояние d называется… решетки d=a+b, b – ширина щели, а – ширина перегородки.

Иссследование видимой части излучения атома водорода и определение постоянной ридберга

Цели работы:

· определение постоянной Ридберга для спектра излучения атомарного водорода.

 

ОБЩАЯ ТЕОРИЯ

Заряд ядра равен по абсолютному значению суммарному заряду электронов и может быть найден по формуле: q = Ze, (501.1) где е = 1.6×10-19Кл ­­–– элементарный заряд, Z –– порядковый номер элемента в периодической системе Д.И.…

Экспериментальное определение постоянной Ридберга

Согласно эмпирической формуле (501.2), постоянную Ридберга можно определить, зная длину волны излучения для соответствующего перехода. Например, в видимом спектре излучения (серия Бальмера) атом водорода испускает… . (501.12)

Пример выполнения эксперимента

 

Цель эксперимента: определить значение постоянной Ридберга.

Задача эксперимента: найти при помощи монохроматора длины волн, соответствующие красной, голубой и, возможно, синей линиям спектра излучения атомарного водорода.

 

1. Подготавливаем Таблицу №1 для экспериментальных данных и результатов их обработки.

 

Таблица №1. Экспериментальные данные и результаты их обработки

Длина волны λ, м	№ уровня, с которого происходит переход	Постоянная Ридберга R, м-1

 

2. Глядя в окуляр монохроматора и вращая регулятор длины волны, находим красную полосу, отчетливо выделяющуюся на общем фоне спектра и добиваемся, чтобы она находилась в середине области обзора. Соответствующая длина волны (в нм) будет отображаться на счетчике монохроматора. Ее мы записываем в первую строку Таблицы №1 столбца «Длина волны», переведя значение в метры.

3. Аналогичным образом пытаемся отыскать в спектре голубую и синюю линии и записываем в Таблицу №1 значения длин их волн в метрах.

4. По формулам (501.12), (501.13) и (501.14) рассчитываем значения постоянной Ридберга и записываем их в соответствующие ячейки Таблицы №1 (в м^-1).

5. Вычисляем среднее арифметическое значение постоянной Ридберга

. (501.15)

6. Находим среднеквадратическую абсолютную погрешность определения постоянной Ридберга:

. (501.16)

где 4,3 – коэффициент Стьюдента для трех измерений с доверительной вероятностью Р = 0,95

7. Записываем окончательный результат:

м^-1.

Проверка результатов

Относительная разность теоретического значения постоянной Ридберга, вычисленного по формуле (501.3), и среднего экспериментального ее значения не… . (501.17) Если это так, то эксперимент выполнен успешно.