Лабораторна робота 1 Визначення прискорення тіла в разі рівноприскореного руху Мета уроку- виміряти при

Работа добавлена на сайт samzan.net:

Лабораторна робота № 1

Визначення прискорення тіла в разі рівноприскореного руху

Мета уроку: виміряти прискорення кульки, що скочується по похилому жолобу.

Обладнання: металевий жолоб, штатив із муфтою і затискачем, сталева кулька, металевий циліндр, вимірювальна стрічка, секундомір або годинник із секундною стрілкою.

ХІД РОБОТИ

1. Зберіть установку, зображену на малюнку (верхній кінець жолоба має перебувати на кілька сантиметрів вище за нижній). Покладіть у жолоб біля його нижнього кінця металевий циліндр. Коли кулька, скотившись, удариться об циліндр, звук удару допоможе точніше визначити час руху кульки.

2. Відмітьте на жолобі початкове положення кульки, а також її кінцеве положення — верхній торець металевого циліндра.

3. Виміряйте відстань між верхньою і нижньою відмітками на жолобі (шлях, пройдений кулькою) і результат вимірювання запишіть у таблицю.

4. Вибравши момент, коли секундна стрілка знаходиться на поділці, кратній 10, відпустіть кульку без поштовху біля верхньої відмітки й виміряйте час t до удару кульки об циліндр.

5. Повторіть дослід чотири рази, записуючи в таблицю результати вимірювань. Під час кожного досліду пускайте кульку з того самого початкового положення, а також стежте за тим, щоб верхній торець циліндра перебував на відповідній відмітці.

№ досліду	l, м	t, с	tсер, с	а, м/с2
1
2
3
4

6. Обчисліть і запишіть результат у таблицю.

7. Обчисліть прискорення, з яким скочувалася кулька: . Результат обчислень запишіть у таблицю.

8. Запишіть у зошиті для лабораторних робіт висновок: що ви вимірювали та який отримали результат.

Лабораторна робота № 2.

Вимірювання сил

Мета уроку: виміряти силу тяжіння, силу пружності й силу тертя.

Тип уроку: урок контролю й оцінювання знань.

Обладнання: динамометр, три різні тіла масою 100–400 г, гумовий джгут, лінійка, дерев’яний брусок, набір важків по 100 г.

ХІД РОБОТИ

Дослід № 1

Підвісьте до динамометра важок масою 100 г. Переконайтеся в тому, що сила тяжіння, яка діє на важок, компенсується силою пружності пружини та приблизно дорівнює 1 Н.
Підвішуючи до пружини динамометра два, три й чотири важки по 100 г, переконайтеся в тому, що сила пружності пружини динамометра дорівнює приблизно 2 Н, 3 Н, 4 Н відповідно.
Підвісьте до динамометра по черзі тіла невідомої маси. Запишіть показання в таблицю динамометра.
Обчисліть масу кожного тіла. Результат запишіть у таблицю. Уважайте, що g=10 м/с2.

Тіло	Fтяж, Н	m, кг

Дослід № 2

Прикріпіть до пружини динамометра гумовий джгут.
Розтягніть джгут так, щоб сила пружності дорівнювала 4 Н. Зафіксуйте за допомогою лінійки розтягання джгута. Результат запишіть у таблицю.
Складіть джгут удвічі й знову прикріпіть до динамометра.
Ще раз розтягніть джгут так, щоб сила пружності джгута становила 4 Н. Знову за допомогою лінійки зафіксуйте розтягання джгута.
5. Результат запишіть у таблицю.

Джгут	Fпруж, Н	Δх, м

Дослід № 3

Покладіть на горизонтальну поверхню дерев’яний брусок.
Прикріпивши до бруска пружину динамометра, тягніть брусок прямолінійно рівномірно. Показання динамометра запишіть у таблицю.
3. Помістіть на брусок по черзі один, два і три важки по 100 г. Знову за допомогою динамометра приведіть брусок у стан прямолінійного рівномірного руху й запишіть у таблицю показання динамометра.

Тіло	Fтертя, Н
Брусок
Брусок+1 важок
Брусок+2 важки
Брусок+3 важки

Лабораторна робота № 3

Вимірювання жорсткості пружини

Мета роботи: визначити жорсткість пружини навчального динамометра на основі вимірювань видовження пружини для різних значень сили тяжіння T = mg, яка зрівноважує силу пружності, на основі закону Гука: k =

Обладнання:

штатив з муфтами і лапкою,

спіральна пружина,

набір тягарців,

лінійка з міліметровими поділками або смужка міліметрового паперу.

Хід роботи

1. Закріпити на штативі динамометр (Рис 2).

2. Поряд зі шкалою динамометра чи за нею встановити і закріпити лінійку з міліметровими поділками або, що одне й те саме, на шкалі динамометра закріпити міліметровий папір.

3. Відмітити початкове положення стрілки динамо метра.

4. Підвісити до пружини динамометра тягарець відомої маси т і виміряти викликане ним видовження пружини х.

5. До першого тягарця додати другий, третій тощо тягарці, записуючи щоразу видовження пружини х.

6. За даними вимірювань обчислити жорсткість пружини за формулою .

7. Результати вимірювань і обчислень записати в таблицю:

Номер досліду

т, кг

mg, H

|х|, м

k,Н/м

kс, Н/м

δ, %

8. За результатами вимірювань побудувати графік
залежності сили пружності від видовження і, користуючись ним, визначити середнє значення жорсткості пружини kc.

9. Оцінити точність здобутого результату.

Контрольні запитання

1. Від яких фізичних величин залежить жорсткість пружини?

2. Який напрям має сила пружності?

3. Яку природу має сила пружності?

4. Пояснити фізичну суть запасу міцності пружини.

5. В яких випадках деформація пружини може бути пластичною?

Лабораторна робота № 4

«Вимірювання коефіцієнта тертя ковзання»

Мета уроку: виміряти коефіцієнт тертя ковзання дерева по дереву.

Тип уроку: урок контролю й оцінювання знань.

Обладнання: дерев’яний брусок, дерев’яна лінійка, набір тягарців відомої маси, динамометр.

Хід роботи

1. Виміряйте динамометром вагу бруска.

2. Покладіть брусок на горизонтально розташовану дерев’яну лінійку. На брусок поставте тягарець.

3. Тягніть брусок рівномірно по горизонтальній лінійці, як показано на рисунку. Запишіть показання динамометра.

4. Повторіть дослід, поставивши на брусок 2 й 3 тягарці.

5. Заповніть таблицю.

Кількість тягарців	Сила нормальної реакції N, Н	Сила тертя, FтерН
1
2
3

6. Накресліть у зошиті осі координат N й Fтер, виберіть зручний масштаб і нанесіть отримані вами три експериментальні точки.

7. Оцініть (якісно), чи підтверджується на досліді, що сила тертя прямо пропорційна силі нормального тиску; чи перебувають всі експериментальні точки поблизу однієї прямої, що проходить через початок координат.

8. Візьміть на проведеній прямій точку, розташовану не дуже близько від початку координат, і визначте значення Fтер й N, що відповідають цій точці. За формулою визначте коефіцієнт тертя ковзання дерева по дереву.

Лабораторна робота №4

Дослідження залежності між тиском, об’ємом і температурою газу

Мета роботи: Виміряти тиск, об’єм і температуру для різних станів однієї і тієї ж маси газу і перевірити рівняння стану газу.

Прилади і матеріали:

Скляні трубки-балони діаметром 40 мм, довжиною 60 см - 2 шт.
Скляна трубка сталого перерізу діаметром 10 мм, довжиною 60 см, закрита з одного кінця.
Термометр лабораторний від 0 до 100 °С.
Барометр-анероїд.
Лінійка вимірювальна 1м.
Чайник з гарячою водою.
Посудина з холодною водою.
Штатив з муфтою і лапкою.
Пластилін.

Теоретичні відомості:

Виконуючи роботу, треба на досліді переконатися, що при зміні тиску, об'єму і температури тієї самої маси газу добуток тиску на об'єм, поділений на абсолютну температуру, є величина стала:

Для виконання роботи потрібно скористатися вузькою трубкою довжиною близько 60 см, закритою з одного кінця, і двома скляними циліндрами такої самої висоти з гарячою і холодною водою (рис. 1.1). Повітря, замкнуте в трубці, буде об'єктом дослідження. Температуру повітря можна змінювати, занурюючи трубку спочатку в гарячу, а потім у холодну воду. При цьому одночасно з температурою зміниться об'єм повітря в трубці і його тиск.

Хід роботи:

Виміряйте довжину вузької трубки і визначте об'єм повітря в ній в умовних одиницях об'єму (нехай кожний міліметр довжини трубки відповідає одиниці об'єму). Тиск повітря в трубці дорівнює атмосферному; визначте його за допомогою барометра.
Опустіть трубку відкритим кінцем угору в посудину з гарячою водою. Через 1…2 хвилини повітря в трубці прогріється до температури води. Виміряйте цю температуру (воду в посудині варто перемішувати).
Користуючись співвідношенням Т = tC + 273, виміряну температуру в шкалі Цельсія переведіть в шкалу Кельвіна.
Результати вимірювань об'єму, тиску і температури запишіть у таблицю 1.1.
Закрийте пластиліном отвір трубки. Вийміть її з гарячої води, переверніть і опустіть у посудину з холодною водою отвором донизу. У воді відкрийте отвір, а трубку опускайте доти, поки закритий кінець не зрівняється з рівнем води в посудині. При цьому температура повітря в трубці, його об'єм і тиск зміняться.

Таблиця 1.1

Стан газу	р, мм рт. ст.	V, умов. од.	Т,К
І
II

Через 1-2 хвилини виміряйте температуру й об'єм повітря в трубці. Щоб визначити тиск повітря в цьому стані, треба до атмосферного тиску додати тиск стовпа води, який визначається його висотою h від поверхні води до її рівня в трубці. Тиск вимірюють у міліметрах ртутного стовпа. (Тиск 1 мм рт. ст. дорівнює тиску 13,6 мм водяного стовпа.) Тому

де h визначено в міліметрах.

Для кожного стану обчисліть відношення добутку тиску на об'єм до температури. Результати запишіть в таблицю.
Обчисліть відносну і абсолютну похибки за формулами:

Абсолютну похибку С порівняйте з різницею знайдених результатів для першого і другого станів; зробіть висновок.
Обчислюючи р, треба врахувати, що основна похибка барометра дорівнює 3 мм рт. ст. в інтервалі 730…770 мм рт. ст. і 5 мм рт. ст. для всіх інших показів.
За результатами досліджень зробіть висновок.

Лабораторна робота №5

“Вимірювання відносної вологості повітря”

Мета роботи: Навчитися вимірювати відносну вологість, використовуючи гігрометр і психрометр; виміряти абсолютну і відносну вологість повітря в кімнаті.

Прилади і матеріали:

Психрометр побутовий.
Гігрометр металевий.
Гігрометр волосяний.
Спирт у склянці з корком.
Термометр лабораторний від 0 до 100 °С.
Лійка.
Таблиця психрометрична .
Таблиця залежності тиску насиченої водяної пари від температури.

Теоретичні відомості

Відносна вологість повітря  визначається відношенням парціального тиску р водяної пари, яка є в повітрі за певної температури, до тиску р0 насиченої пари тієї самої температури і виражається у відсотках:

Значення р0 для кожної температури беруть з таблиць, тому визначення відносної вологості зводиться до знаходження абсолютної вологості р.

Пару, що не насичує повітря, можна зниженням температури перевести в насичену. Ознакою насичення пари є її конденсація – утворення крапельок води. Температура, при якій пара, що є в повітрі, стає насиченою, називається точкою роси.

Відносну вологість вимірюють декількома способами. У цій роботі її вимірюють за допомогою психрометра, конденсаційного і волосяного гігрометрів.

I. Психрометром (рис.5.1) - за різницею температур термометрів, резервуар одного з яких обмотано смужкою тканини, опущеної у воду (правий), а іншого залишається сухим (лівий), і за спеціальною таблицею.

II. Конденсаційним гігрометром (рис.5.2) - за точкою роси, тобто температурою, за якої водяна пара, що є в повітрі, стає насиченою, і за таблицею залежності тиску насиченої водяної пари від температури. Температуру в камері гігрометра знижують продуванням повітря крізь спирт, внаслідок чого він інтенсивно випаровується.

Щоб легше було помітити появу роси на поверхні охолоджуваної камери 1, її оточують металевим кільцем 2 з теплоізолюючою прокладкою. Появу роси спостерігають, порівнюючи поверхню охолодженої камери з блискучою поверхнею кільця, яка під час досліду не змінюється.

III. Волосяним гігрометром (рис.5.3) безпосередньо вимірюють відносну вологість повітря у відсотках.

Волосяний гігрометр встановлюють і перевіряють на основі визначення відносної вологості повітря за допомогою психрометра. Стрілку гігрометра на відповідну поділку шкали встановлюють за допомогою регулювального гвинта 1.

Хід роботи.

Завдання 1. Вимірювання відносної вологості повітря за допомогою психрометра:

1. Ознайомтеся з будовою психрометра.

Визначте покази його термометрів і обчисліть різницю температур.
Із психрометричної таблиці визначте відносну вологість повітря.

Завдання 2. Вимірювання відносної вологості повітря за допомогою конденсаційного гігрометра:

Ознайомтеся з будовою гігрометра. Протріть м'якою тканиною поліровану стінку і кільце гігрометра до цілковитого блиску.
Виміряйте температуру повітря в кімнаті.
Налийте в камеру гігрометра (наполовину) спирту, вставте в неї термометр і приєднайте гумову грушу.

Застереження. Пара спирту вогненебезпечна, тому поблизу приладу не повинно бути відкритого полум'я.

Установіть прилад так, щоб дзеркальна поверхня його була розташована під кутом З0-40° до напряму променя зору. Продувайте повітря крізь спирт і уважно стежте за полірованою поверхнею стінки камери, порівнюючи її з поверхнею кільця.
У момент появи роси запишіть показ термометра , припиніть продування повітря і продовжуйте спостереження, щоб записати показ термометра в момент остаточного зникнення роси.
Спостереження повторіть декілька разів, намагаючись якомога точніше визначити температуру появи і зникнення роси. Після закінчення спостережень спирт, який залишився в гігрометрі, злийте в склянку і щільно закоркуйте її. Результати досліду запишіть у таблицю 5.1.
Визначити точку роси як середнє арифметичне:

Розрахуйте середнє значення точки роси . Результати запишіть в таблицю.

Таблиця 5.1

№ досліду				р0	р	
1	18	13	15
2
3

За середнім значенням точки роси і за таблицею залежності тиску насиченої водяної пари від температури знайдіть значення абсолютної вологості р і тиск насиченої водяної пари при температурі повітря в кімнаті р0. Запишіть значення в таблицю.
Розрахуйте відносну вологість повітря в кімнаті за формулою

Завдання З. Вимірювання відносної вологості повітря волосяним гігрометром:

Ознайомтеся з будовою і принципом дії волосяного гігрометра. Порівняйте його покази з результатами попередніх дослідів.
Подихайте на волосину гігрометра і спостерігайте за поведінкою стрілки.

За результатами досліджень зробіть висновок.

Лабораторна робота №6

Тема: Визначення питомого опору провідника.

Мета: Визначити питомий опір провідника дроту; набути навичок користування амперметром, вольтметром, мікрометром.

Обладнання: Дріт, натягнутий на дерев’яну планку; лабораторний амперметр (шкільний); лабораторний вольтметр (шкільний); акумулятор; ключ; реостат на 6-10 Ом і 2 А; мікрометр; лінійка з ціною поділки 1мм/под., з’єднувальні провідники.

Короткі теоретичні відомості.

Питомий опір матеріалу можна обчислити, використовуючи формулу ;

де d - діаметр провідника. Опір провідника R можна виміряти, склавши електричне коло за схемою. У цьому випадку формула для розрахунку питомого опору провідника матиме вигляд:

, або .

Хід роботи.

1. Скласти електричне коло за схемою. Зміною положення повзунка реостата підібрати силу стуму не більшу за 0,5 А, щоб не перевантажити джерело струму.

2. Виміряти силу струму і напругу на досліджуваному опорі при цій силі струму.

3. Виміряти довжину провідника лінійкою, а діаметр дроту – мікрометром у трьох – чотирьох місцях. Обчислити середнє значення діаметра.

4. Обчислити наближене значення питомого опору провідника.

5. Визначити інструментальну похибку вимірювальних приладів і похибки відліку. Обчислити максимальні відносні і абсолютні похибки вимірювання питомого опору провідника.

Контрольні запитання:

1. Що називають питомим опором провідника?

2. Які одиниці вимірювання питомого опору провідника вам відомі?

3. Чи залежить питомий опір провідник від зміни сили струму та напруги?

Лабораторна робота №7

Визначення ЕРС і внутрішнього опору джерела струму».

Мета: навчитися вимірювати ЕРС і внутрішній опір джерела струму; навчитися користуватися приладами, провести інструктаж з техніки безпеки; формувати навички самостійної, творчої, дослідницької роботи.

Обладнання: джерело струму, ключ, амперметр, вольтметр, з’єднувальні провідники.

Хід роботи.

І. Організаційний момент.

Оголошення теми і мети уроку.

ІІ. Самостійна робота.

1. Запишіть формули сили струму, напруги, загального опору кола в разі послідовного з’єднання провідників.

2. Запишіть формули сили струму, напруги, загального опору кола в разі паралельного з’єднання провідників.

3. Накресліть схеми приєднання приладів для вимірювання сили струму в лампі та напруги на ній.

4. В електричному колі = 4 Ом, =3 Ом, = 6 Ом. Знайдіть опір усього кола.

5. Визначте напругу між точками С і Д і силу струму в кожному провіднику.

R1 = 4 Ом, R2 = 6 Ом, R3 =12 Ом, R4 = 2 Ом, І3 =1 А.

6. Всі опори однакові і дорівнюють 10 Ом. Знайти загальний опір кола.

ІІІ. Інструктаж з техніки безпеки.

Виконання лабораторної роботи.

ІV. Підсумок уроку.

Домашнє завдання: пов. §12.Впр.8 №1,2.

Лабораторна робота №8

Вивчення явища електромагнітної індукції

Мета: Вивчити явище електромагнітної індукції за допомогою приладу Ленца , навчитись визначити за правилом Ленца напрям індукційного струму.

Обладнання: прилади Ленца, дугоподібні магніти, лінійки, олівці, зошити.

Хід роботи:

І. Теоретичні відомості подані у підручнику “Фізика- ХІ“ 1, 2, 3.

ІІ. Виконання роботи.

Зібрати прилади Ленца.
Наблизити магніт північним полюсом до суцільного кільця приладу Ленца. Спостерігати обертання приладу.
Віддалити магніт північним полюсом від суцільного кільця. Спостерігати обертання приладу.
Повторити досліди для іншого полюсу магніту.
За правилом Ленца для кожного досліду визначити напрям індукційного струму, що виникає у суцільному кільці.
Зробити малюнки дослідів, в яких повинно бути вказане наступне: полюси магніту, напрями руху магніту, напрями векторів магнітної індукції В і В’ як змінюється магнітний потік, напрям індукційного струму у суцільному кільці.

Виконати досліди для кільця, що має розріз. Зробити висновок.

Контрольні запитання:

У чому полягає явище електромагнітної індукції?
Сформулювати правило Ленца.
Як визначають напрям індукційного струму?
Який фізичний зміст магнітного потоку?

Лабораторна робота № 9

Визначення прискорення вільного падіння за допомогою маятника

Мета: Виміряти прискорення вільного падіння за допомогою математичного маятника.

Обладнання: маятник (невеликий вантаж на довгій нерозтяжній нитці); штатив; секундомір; вимірна лінійка з ціною поділки 5 мм/под

Порядок виконання роботи:

Поставимо штатив в якому закріплений маятник на краю стола.
Зафіксуємо довжину нитки l1 ) і без поштовху відпустіть.= 1м. Відхилемо маятник на невеликий кут (5 - 10
Пропустимо декілька коливань, а потім за допомогою секундоміра визначте час t1, за який маятник здійснює N = 40-50 повних коливань.
Період коливань розрахуэмо за формулою:

Повторимо вимірювання тричі. Результати занесіть в таблицю 2.1.
Зменшимо довжину маятника l2 = 0,5м. Знову для довжини l2 виміряйте секундоміром час N коливань t2 та визначимо період коливань T2 за формулою:

Повторимо вимірювання тричі. Результати занесемо в таблицю 2.1.

Таблиця 2.1

№ досліду	l1	Т1	Т1	l2	Т2	Т2
1
2
3
Сер.

Визначимо середні значення періодів та їх похибки за формулою:ТТ = сер .-Т

Розрахуємо середнє значення прискорення вільного падіння за формулою:

,підставляючи в розрахункову формули середні значення періодів з першого та другого досліду та відповідні довжини ниток.

Порівняємо отримані значення gсер з величиною g = 9,8 .
Обчислимо абсолютну похибку для прискорення вільного падіння, використовуючи данні з таблиці

Результати запишемо у вигляді:

Лабораторна робота № 10.

Визначення показника заломлення скла з допомогою
мікроскопа.

Прилади і матеріали: вимірювальний мікроскоп з мікрометричним гвинтом, мікрометр, скляна пластинка з штрихами на обох поверхнях.

Явище заломлення світла говорить про те, що світло поширюється в різних середовищах з різною швидкістю.

Для визначення показників заломлення речовини існують різні методи. Одним з них є метод визначення показника заломлення за допомогою мікроскопу. основі методу лежить явище уявного зменшення товщини скляної пластинки внаслідок заломлення світлових променів, які проходять в склі при розгляданні пластинки нормально до її поверхні.

З точки А, яка знаходиться на нижній поверхні скляної пластинки виходять два промені світла 1 і 2. Промінь 2 падає на пластинку нормально до її поверхні і тому не зазнає заломлення. Промінь 1 падає під кутом і заломлюється виходячи з пластинки в точці О по напрямку до точки Д.

При виході із пластинки промінь ОД утворює кут заломлення r – більший, ніж кут падіння. Якщо дивитись на пластинку зверху, то спостерігач буде бачити точку перетину променів ОД і АС не в точці А, а в точці Е, тобто видима товщина пластинки СЕ =а менша дійсної її товщини СА=h.

Для променів, близьких до нормалі, кути падіння і заломлення малі. В цьому випадку синуси кутів можна замінити на тангенси і по закону заломлення світла написати (розглядаючи зворотний хід променів, тобто від Д до А):

З мал.2 видно, що ; тоді одержимо:

Значить, показник заломлення скла можна знайти як відношення дійсної товщини пластинки до уявної її товщини.

ПОРЯДОК РОБОТИ.

Виміряти мікрометром дійсну товщину скляної пластинки h в тому місці, де нанесені штрихи.
Визначити уявну товщину скляної пластики а, для чого пластинку покласти на столик мікроскопа під об‘єктив так, щоб обидва штриха перетинали оптичну вісь приладу.
Рухаючи тубус, досягти чіткого зображення видимого в мікроскопі штриха, нанесеного на верхню поверхню пластинки. Записати відлік мікрометра.
Опускати тубус мікроскопу до тих пір, поки не отримається чітке зображення штриха на нижній стороні пластинки. Різниця відліків мікрометричного гвинта дає уявну товщину пластинки а.
Обчислити показник заломлення по формулі: .
Вимірювання дійсної і уявної товщини провести не менше п‘яти разів. Визначити середнє значення показника заломлення скла та обчислити похибку вимірювань. Результат записати у вигляді: .

КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ.

Сформулюйте закони відбивання і заломлення світла.
Дайте визначення фазової швидкості світла.
Що називається відносним показником заломлення речовини?
Що називається абсолютним показником речовини?
Від чого залежить показник заломлення речовини?
Коли спостерігається явище повного відбивання світла?
Показати хід променів через систему: повітря–вода–скло–повітря.
Чи залежить показник заломлення скла від товщини пластинки?

9. Чому при розгляданні предмета через плоскопаралельну пластинку він здається розміщеним ближче, ніж в дійсності?

Лабораторна работа №11

Спостереження неперервного та лінійчастого спектрів речовини

Мета роботи: сформувати уявлення учнів про різні види спектрів випромінювання світяться тіл і залежності виду спектру випромінювання тіла від його агрегатного стану.
Обладнання: рейка з брусками, упор, лампа розжарювання на підставці, лампа неонова на підставці, екран зі щілиною і шкалою, два сполучних дроти, комплект дифракційних решіток в слайд-рамці, джерело струму типу ПС-4, 5. Робота важлива тим, що її результати служать експериментальним підтвердженням теорії Бора про будову атома. У роботі спостерігають спектри двох видів: безперервний спектр випромінювання світла розпеченій ниткою лампи розжарювання і лінійчатий спектр тліючого електричного розряду в неонової лампі. Пояснення результатів спостережень спектрів здійснюють на основі уявлень про будову атома. Для залучення інтересу учнів до її виконання їм рекомендується повідомити про значення спектрального аналізу. Спостереження і дослідження спектрів використовують у багатьох галузях науки і техніки. За допомогою спектрального аналізу визначають склад і будову речовин, хімічний склад небесних тіл, швидкості їх руху і обертання. Головна властивість лінійчатих спектрів полягає в тому, що довжини хвиль (або частоти) лінійного спектра будь-якого речовини залежать тільки від властивостей атомів цієї речовини, але зовсім не залежать від способу порушення світіння атомів. Атоми будь-якого хімічного елемента дають спектр, не схожий на спектри всіх інших елементів: вони здатні випромінювати суворо-певний набір довжин хвиль. На цьому заснований спектральний аналіз - метод визначення хімічного складу речовини з його спектру. Подібно відбитками пальців у людей лінійчаті спектри мають неповторну індивідуальність. Неповторність візерунків на шкірі пальця допомагає часто знайти злочинця. Точно так само завдяки індивідуальності спектрів є можливість визначити хімічний склад тіла. За допомогою спектрального аналізу можна знайти даний елемент у складі складного речовини якщо навіть його маса не перевищує 10-10 р. Це дуже чутливий метод, Кількісний аналіз складу речовини за його спектру утруднений, так як яскравість спектральних ліній залежить не тільки від маси речовини, але і від способу порушення світіння. Так, при низьких температурах багато спектральні лінії взагалі не з'являються. Однак при дотриманні стандартних умов порушення світіння можна й кількісний спектральний аналіз. В даний час визначені спектри всіх атомів і складені таблиці спектрів. За допомогою спектрального аналізу було відкрито багато нових елементи: рубідій, цезій та ін Елементам часто давали назви в відповідно до кольору найбільш інтенсивних ліній спектра. Рубідій дає темно-червоні, рубінові лінії. Слово цезій означає «небесно-блакитний». Це колір основних ліній спектра цезію. Вивчивши отриманий лінійчатий спектр і порівнявши результати зі спектрами різних хімічних елементів, наведеними в підручнику, учні переконаються в тому, що лампа, яку вони використовують для спостереження лінійного спектра, заповнена неоном. При виконанні роботи учнями доцільно повторити відомості про будову атома, постулати Бора, а також механізм випускання світла атомами, З теорії Бора випливає, що випромінювання електромагнітних хвиль відбувається при переході атома зі стану з більшою енергією в стан з меншою енергією, Частота випромінюваної хвилі безпосередньо залежить від різниці енергій цих станів. Електромагнітні хвилі оптичного діапазону мають частоти порядку 1016 Гц. Щоб речовина могла "світитися", тобто випускати електромагнітні хвилі, що сприймаються оком людини як світло, його атомам необхідно повідомити певний запас енергії, Передати енергію атому можна різними способами, Енергія атомів зростає при нагріванні речовини. З підвищенням температури збільшується середня швидкість хаотичного руху його частинок. В результаті зіткнень один з одним їм і передається додаткова енергія, яка може бути згодом витрачена атомом на випромінювання. Причому чим вище температура речовини, тим більший запас енергії може отримати атом і тим з більшою частотою він зможе віддати Богові хвилю. Цим пояснюється той факт, що при поступовому нагріванні нитки лампи розжарювання вона починає світитися спочатку червонуватим світлом, але по міру прогріву до червоного кольору додаються кольору відповідні більш високих частотах. Її колір поступово жовтіє, потім стає білим. Відомо, що в білому світі присутні електромагнітні хвилі всіх частот видимого спектру. У випромінюванні речовин, атоми яких сильно взаємодіють один з одним, присутні всі частоти оптичного діапазону, Спектр такого випромінювання являє собою кольорову райдужну смужку, де кольори плавно переходять від червоного до фіолетового, і називається безперервним, Безперервні спектри дають сильно стислі гази, розпечені рідини і тверді тіла, а також високотемпературна плазма, Для вивчення спектрів застосовують спеціальні прилади - спектроскопи і спектрографи. За допомогою спектроскопа здійснюють візуальні дослідження спектрального складу світла. Спектрограф служить для фотографування спектрів, Залежно від конструкції приладів розкладання світла на спектральні складові відбувається в них або за допомогою призми, або дифракційної гратами. Призма дає нерівномірний спектр: він стиснутий в довгохвильовій частині і розтягнутий в короткохвильового, Дифракційний спектр рівномірний, У даній лабораторній роботі спектри отримують за допомогою дифракційної решітки,

Хід роботи:

Для проведення роботи використовують комплект дифракційних-решіток в слайд-рамці з оптичної мікро лабораторії і випрямляч ВС-4, 5 з міні лабораторії з електродинаміки. Роботу виконують у два етапи. На першому етапі за допомогою дифракційної решітки спостерігають безперервний спектр. Пенал розміщують впоперек робочого столу, на ньому встановлюють рейку брусками вгору. Магніти, запресовані в основі підставки, взаємодіючи з гвинтами в корпусі рейки, міцно утримують на ній підставку з лампою розжарювання і фіксують положення екрану. На рейку до бруска з магнітами прикладають слайд-рамку так, щоб одна з металевих смуг, приклеєних до рамки, була звернена до магнітів бруска, Навпаки ризики на бруску розташовують дифракційну решітку що має 600 штрихів на мм. Лампу розжарювання з'єднувальними проводами підключають до НД-4, 5 і налаштовують (центрують) установку так, щоб на шкалі екрана по обидві сторони від щілини спостерігалися симетричні спектральні смуги. Для зручності спостереження спектрів рейці надають похиле положення, помістивши під ближній до спостерігача край упор. Спостерігаючи спектр, учні визначають, з яких основних кольорів він складається, в якій послідовності ці кольору чергуються в спектрі. Нагадуємо учням поговорку1 для запам'ятовування розташування кольорів у спектрі: КОЖЕН МИСЛИВЕЦЬ БАЖАЄ ЗНАТИ де сидить фазан. Вони повинні відповісти на питання, чому спостережуваний спектр називають безперервним або суцільним. Спектр буде мати вигляд В якості додаткового завдання доцільно запропонувати учням спостерігати спектри другого і наступних порядків через дифракційні грати з меншим числом штрихів і дати пояснення отриманими результатами, Учням пропонується також вказати конкретно яке фізичне тіло і в якому стані є джерелом світла, спектр якого вони спостерігають, За підсумками спостережень у зошиті замальовують вид спектру лампи розжарювання, дотримуючись послідовність розташування основних кольорів. Порівнюють отриманий спектр із спектром сонячного світла. На другому етапі роботи спостерігають лінійчатий спектр, Для цього замість лампи розжарювання на рейку поміщають джерело світла з лінійчатим спектром - неонову лампу на підставці (Рис.1). Рейку разом з пеналом переміщають на столі для зручного підключення неонової лампи до розетки 42 В, закріпленої на робочому столі. У результаті спостережень учні повинні пояснити лінійчатий характер спектру світла, випромінюваного і поглинається атомарним газом. Вид лінійного спектра неону такий: Наприкінці відповідають на запитання:

1. У якому стані знаходяться речовини, що випромінює лінійчатий, смугастий, суцільний спектр?

2. Якого типу спектр буде отриманий від полум'я свічки, електричної лампи, зірки? Чому?

3. Чому для отримання спектра поглинання неону поглинаючі пари неону повинні бути холодніше, ніж джерело, що випромінює білий світ?

Рис.1.1

Рис.5.1 Рис.5.2

Рис.5.3

EMBED Equation.3

1. а ~ обязательный денежный взнос взимаемый государством с физических и юридических лиц и перечисляемый в го
2. ДН Степ жонглирование баланс Ларин 11 12 ТВ ВВ Практика Запись стенд
3. Методичні рекомендації до виконання дипломних робіт студентами
4. Статья- Нормативный договор
5. Реферат- Заболевания сельскохозяйственных животных вольфартиозом
6. Лекция 7. ПРматериалы для СМИ Учебная литература Зверинцев А
7. I Прошлым летом при выборе тура заграницу я пользовалась услугами этой огранизации
8. тема и налоговая политика
9. Рубцовск Молодой 1
10. 2000 гг утвержденной постановлением Правительства от 26 февраля 1997 г
11. ов приобрет компанией за ден
12. Специфика МКА заключается в добровольности обращения в арбитраж и одновременно в обязательности арбитражн
13. Ковалець М
14. ТЕСТЫ ПО ДИСЦИПЛИНЕ 1 рубежный контроль- 1
15. Байкалсофт основана в 2004 году и на сегодняшний день является одним из лидеров в области разработки системн
16. Создание систем информационной безопасности СИБ в ИС и основывается на следующих принципах- Системный.
17. тема Суть та значення банківської системи України
18. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 6 ИСТЕЧЕНИЕ ЖИДКОСТИ ЧЕРЕЗ ОТВЕРСТИЯ И НАСАДКИ I
19. Сочинский государственный университет Филиал ФГ БОУ ВПО Сочинский государственный университет в
20. Тема Товар Життєвий цикл товару План Поняття товару і класифікація товару Концепція ЖЦТ та завдан

Материалы собраны группой SamZan и находятся в свободном доступе

Лабораторна робота 1 Визначення прискорення тіла в разі рівноприскореного руху Мета уроку- виміряти при

Лабораторна робота №4

Т,К