Лабораторная работа 1 Исследование движения тела под действием постоянной силы
 Скачать 0.69 Mb.
|
|
На персональных компьютерах в кабинете информатики загружена программа «Программы Виртуальная физика7-11». Учащиеся работают с разделом «Лабораторные работы – Оптика – Интерференция света – Дифракция света – Дифракционный предел разрешения». Рассмотрите виртуально различные варианты дифракции света: на щели, игле, круглом отверстии и шаре. Кроме того, можно изменять размеры объектов, длину волны монохроматического света и сравнивать увиденное. Дифракционный предел разрешения исследуется на двух точечных источниках с возможностью изменения диаметров отверстий и угла зрения . Интерференция света рассматривается на кольцах Ньютона в монохроматическом свете. Исследуйте зависимость радиусов колец интерференционной картины от радиуса кривизны линзы. В течение работы ответьте письменно на вопросы. Инструкции к лабораторной работеНаблюдение интерференции света. Зайдите на ПК «Лаборатории → Оптика → Кольца Ньютона». Рассмотрите рисунок с линзой и интерференционной картиной. Установите, от чего зависит радиус первого темного кольца r1 колец Ньютона. Установите, что происходит при увеличении радиуса кривизны линзы? Ответьте на вопросы: 1. что такое интерференция света; 2. объясни происхождение колец Ньютона; 3. где в жизни вы встречаетесь с интерференцией?  Наблюдение дифракции света. Откройте «Лаборатории→ Оптика → Дифракция света». Пронаблюдайте явление дифракции на шарике, круглом отверстии, щели и игле. Исследуйте явление дифракции на круглом отверстии, изменяя радиус этого отверстия. Откройте «Лаборатории→ Оптика → Дифракционный предел разрешения». Исследуйте дифракционный предел разрешения отверстия. Для этого: а) изменяйте размер D – диаметр отверстия; б) изменяйте угол зрения ψ. 6. Ответьте на вопросы: а) что такое дифракция света; б) что происходит с увеличением радиуса отверстия; в) что произойдет с изображением двух источников света при уменьшении диаметра отверстия; г) что произойдет с изображением двух источников света при увеличении угла зрения ψ   Ответы на вопросы: Наблюдение интерференции света 1._____________________________________________________________________________ 2. ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ 3.____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ Наблюдение дифракции света 1.__________________________________________________________________________ 2.___________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ 3.___________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ Вывод: _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ Дополнительные вопросы 1.Что общего между явлениями интерференции и дифракции при их наблюдении? 2.Что такое интерференционная картина? 3.В чем различие интерференционных картин белого и монохроматического света? 4.Что такое дифракционный предел разрешения? 5.От каких величин он зависит? ________________________________________________________________________________'>Ответы на вопросы ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ 3.______________________________________________________________________________ 4._______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ 5.________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 13 Наблюдение сплошного и линейчатого спектра ____________________________________________________________________________________ 1.Цель работы: 1.1.качественно исследовать зависимость вида спектра излучения раскаленного тела от его температуры; 1.2.доказать утверждение о том, что каждому химическому элементу соответствует определённый набор спектральных линий. 2.1.Перечень необходимого оборудования. 1. Прибор для определения длины световой волны. 2. Дифракционная решетка (100 штрихов на 1 мм). 3. Лабораторный штатив. 4.Набор цветных карандашей. 2.2.Дополнительное оборудование. 1. Набор спектральных трубок, заполненных разными газами; 2. Высоковольтный источник напряжения; 3. Универсальный штатив; 4. Люминесцентная лампа на панели; 5. Лампа накаливания на подставке; 6. Реостат. 3.Теоретическая часть Атом каждого химического элемента имеет свой строго определённый набор энергетических состояний или уровней, в которых он может находиться. При переходе из одного состояния в другое он испускает электромагнитные волны строго определенных частот. Спектры, состоящие из отдельных линий, называют линейчатыми. Такие спектры дают вещества, находящиеся в газообразном, разряженном состоянии и состоящие из отдельных атомов. В этом состоянии атомы практически не взаимодействуют друг с другом и излучают волны только тех частот, которые свойственны данному химическому элементу. При объединении атомов в молекулы возникают дополнительные энергетические уровни, большинство из которых мало отличается от основных, а в спектре вещества рядом с основными присутствуют дополнительные линии. Линии спектра как бы образуют полосы. Чем сильнее межатомное взаимодействие, тем шире полосы спектра. Такой спектр представляет собой совокупность цветных полос, разделённых тёмными промежутками, и называется полосатым. Полосатые спектры дают, например, газы, состоящие из молекул, слабо связанных друг с другом. Для получения линейчатых и полосатых спектров используют свечение газового разряда или раскалённых паров. Вещества, атомы которых сильно взаимодействуют друг с другом, излучают волны всех частот оптического диапазона. Спектр такого излучения представляет собой цветную радужную полоску, где цвета плавно переходят от красного к фиолетовому, и называется сплошным. Такие спектры дают сильно сжатые газы, раскалённые жидкости и твёрдые тела, а так же высокотемпературная плазма. Для изучения спектров применяют специальные приборы – спектроскопы и спектрографы. В зависимости от конструкции прибора разложение спектра на спектральные составляющие происходит в нем с помощью либо призмы, либо дифракционной решетки. 4. Ход работы 4.1. Наблюдение сплошного спектра 4.1.1.Вставил(а) дифракционную решётку в прибор для измерения длины световой волны. 4.1.2.Настроил(а) прибор так, чтобы на его экране отчётливо наблюдались дифракционные спектры 1-го и 2-го порядков. 4.1.3.Зарисовал(а) вид спектра лампы накаливания, светящейся при максимальном накале нити, соблюдая последовательность расположения основных цветов. 4.1.4.Сравнил(а) полученный спектр со спектром солнечного света. 4.1.5.Проследил(а) за изменением спектра лампы при постепенном уменьшении силы тока в ней. 4.1.6.Зарисовал(а) спектры при максимальном накале нити лампы и после уменьшения накала нити примерно наполовину. 4.1.7.Сделал(а) вывод о характере изменения спектра при уменьшении температуры нити лампы. 4.2.Наблюдение линейчатых спектров 4.2.1.Заменил(а) лампу накаливания люминесцентной лампой и получил(а) на экране прибора спектр этого источника света. 4.2.2.Обратил(а) внимание на несколько ярких линий, наблюдаемых на фоне менее яркого сплошного спектра. 4.2.3.Зарисовал(а) спектр, который дает люминофор, и выделил(а) на нем спектр паров ртути. 4.2.4.Сравнил(а) спектр люминесцентной лампы со спектром лампы накаливания и сделал(а) вывод, какой из двух источников света даёт свет, более близкий к естественному. 4.2.5.Настроил(а) прибор для наблюдения спектров газов, заполняющих спектральные трубки. 4.2.6.Провел(а) наблюдение спектров трех газов, зарисовал(а) их один под другим. 4.2.7.Сравнил(а) спектры газов и сделал(а) вывод о справедливости утверждения о том, что каждому веществу соответствует определённый набор спектральных линий. Вывод:__________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ 5.5.Контрольные вопросы. 5.5.1.Как объяснить изменение спектра лампы накаливания при уменьшении температуры её нити? 5.5.2.Почему по виду линейчатого спектра можно установить, какие химические элементы входят в состав источника света? 5.5.3.Почему предметы, окружающие наблюдателя, при освещении их белым светом оказываются окрашенными в различные цвета? Как изменится их окраска при освещении монохроматическим светом, например красным? Ответы на вопросы 1.___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________'>_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ 2.______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ 3._________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Бюджетное образовательное учреждение Орловской области среднего профессионального образования « Ливенский строительный техникум» ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ по учебной дисциплине ФИЗИКА Выполнил: студент группы № 2 Студенников Тимур г. Ливны | |||||||||||||||||||||||||