Laboratory work No. 11. Pagmamasid sa phenomenon ng interference at diffraction ng liwanag.
Layunin ng gawain: upang eksperimento na pag-aralan ang kababalaghan ng interference at diffraction ng liwanag, upang matukoy ang mga kondisyon para sa paglitaw ng mga phenomena na ito at ang likas na katangian ng pamamahagi ng liwanag na enerhiya sa espasyo.
Kagamitan: electric lamp na may tuwid na filament (isa bawat klase), dalawang glass plate, PVC tube, baso na may solusyon sa sabon, wire ring na may hawakan na may diameter na 30 mm, blade, strip ng papel ½ sheet, nylon fabric 5x5cm, isang diffraction grating, light filter .

Maikling teorya
Ang interference at diffraction ay mga phenomena na katangian ng mga alon ng anumang kalikasan: mekanikal, electromagnetic. Ang interference ng alon ay ang pagdaragdag ng dalawa (o ilang) mga alon sa kalawakan, kung saan ang resultang alon ay lumalakas o humihina sa iba't ibang mga punto. Ang interference ay sinusunod kapag ang mga alon na ibinubuga ng parehong pinagmumulan ng liwanag ay nagsasapawan at dumating sa isang partikular na punto. sa iba't ibang paraan. Upang bumuo ng isang matatag na pattern ng interference, kailangan ang magkakaugnay na mga alon - mga alon na may parehong dalas at isang pare-parehong pagkakaiba sa bahagi. Ang magkakaugnay na mga alon ay maaaring makuha sa manipis na mga pelikula ng mga oxide, taba, o sa isang air wedge-gap sa pagitan ng dalawang transparent na baso na nakadikit sa isa't isa.
Ang amplitude ng nagresultang pag-aalis sa punto C ay nakasalalay sa pagkakaiba sa mga landas ng alon sa layo na d2 - d1.
[I-download ang file upang makita ang larawan] Pinakamataas na kundisyon (pagpapalakas ng mga oscillations): ang pagkakaiba sa mga landas ng alon ay katumbas ng pantay na bilang ng kalahating alon
kung saan k=0; ± 1; ± 2; ± 3;
[I-download ang file upang makita ang larawan]Ang mga alon mula sa mga pinagmumulan ng A at B ay darating sa punto C sa parehong mga yugto at "magpapatibay sa isa't isa.
Kung ang pagkakaiba ng landas ay katumbas ng kakaibang numero kalahating alon, pagkatapos ay ang mga alon ay humina sa isa't isa at ang pinakamababa ay mapapansin sa punto ng kanilang pagkikita.

[I-download ang file para tingnan ang larawan][I-download ang file para tingnan ang larawan]
Kapag nagambala ang liwanag, nangyayari ang spatial na muling pamamahagi ng enerhiya ng mga light wave.
Ang diffraction ay ang phenomenon ng wave deflection mula sa rectilinear propagation kapag dumadaan sa maliliit na butas at binabaluktot ang alon sa paligid ng maliliit na obstacle.
Ang diffraction ay ipinaliwanag ng prinsipyo ng Huygens-Fresnel: ang bawat punto ng balakid na naabot ng liwanag ay nagiging pinagmumulan ng mga pangalawang alon, magkakaugnay, na nagpapalaganap sa kabila ng mga gilid ng balakid at nakakasagabal sa isa't isa, na bumubuo ng isang matatag na pattern ng interference - alternating maxima at minima ng pag-iilaw, kulay bahaghari sa puting liwanag. Kondisyon para sa pagpapakita ng diffraction: Ang mga sukat ng mga hadlang (butas) ay dapat na mas maliit o katapat sa haba ng daluyong. Ang diffraction ay sinusunod sa manipis na mga sinulid, mga gasgas sa salamin, sa isang patayong hiwa sa isang sheet ng papel, sa mga pilikmata, sa mga patak ng tubig sa mahamog na salamin, sa mga kristal ng yelo sa ulap o sa salamin, sa chitinous bristles ng mga insekto, sa mga balahibo ng ibon, sa mga CD, wrapping paper., sa isang diffraction grating.,
Diffraction grating optical instrument, na isang pana-panahong istruktura ng Malaking numero regular na nakaayos ang mga elemento kung saan nangyayari ang light diffraction. Ang mga stroke na may profile na tiyak at pare-pareho para sa isang partikular na diffraction grating ay inuulit sa parehong interval d (grating period). Ang kakayahan ng isang diffraction grating na paghiwalayin ang isang sinag ng liwanag na insidente dito ayon sa mga wavelength ang pangunahing katangian nito. May mga mapanimdim at transparent diffraction gratings. Ang mga modernong device ay pangunahing gumagamit ng reflective diffraction gratings.

Pag-unlad:
Gawain 1. A) Pagmamasid ng interference sa isang manipis na pelikula:
Eksperimento 1. Ibaba ang wire ring sa solusyon sa sabon. Ang isang sabon na pelikula ay nabuo sa wire ring.
Ilagay ito nang patayo. Nakikita namin ang magaan at madilim na pahalang na mga guhit na nagbabago sa lapad at kulay habang nagbabago ang kapal ng pelikula. Tingnan ang larawan sa pamamagitan ng isang filter.
Isulat kung gaano karaming mga guhit ang naobserbahan at kung paano ang mga kulay ay nagpapalit sa kanila?
Eksperimento 2. Gamit ang PVC tube, pumutok Bula ng sabon at tingnan itong mabuti. Kapag naiilawan ng puting liwanag, obserbahan ang pagbuo ng mga interference spot na may kulay sa spectral na kulay. Suriin ang larawan sa pamamagitan ng light filter.
Anong mga kulay ang nakikita sa bubble at paano sila nagpapalit-palit mula sa itaas hanggang sa ibaba?
B) Pagmamasid ng interference sa isang air wedge:
Eksperimento 3. Maingat na punasan ang dalawang salamin na plato, ilagay ang mga ito nang magkasama at pisilin gamit ang iyong mga daliri. Dahil sa hindi perpektong hugis ng mga contact na ibabaw, ang mga manipis na air void ay nabuo sa pagitan ng mga plato - ito ay mga air wedge, at ang pagkagambala ay nangyayari sa kanila. Kapag nagbabago ang puwersang nagpi-compress sa mga plate, nagbabago ang kapal ng air wedge, na humahantong sa pagbabago sa lokasyon at hugis ng interference maxima at minima. Pagkatapos ay suriin ang larawan sa pamamagitan ng filter.
I-sketch kung ano ang nakita mo sa puting liwanag at kung ano ang nakita mo sa pamamagitan ng isang filter.

Gumawa ng konklusyon: Bakit nangyayari ang interference, kung paano ipaliwanag ang kulay ng maxima sa interference pattern, kung ano ang nakakaapekto sa liwanag at kulay ng pattern.

Gawain 2. Pagmamasid sa light diffraction.
Eksperimento 4. Gumamit ng talim upang maghiwa ng hiwa sa isang sheet ng papel, ilapat ang papel sa iyong mga mata at tingnan ang hiwa sa ilaw na pinagmumulan ng lampara. Inoobserbahan namin ang maximum at minimum ng pag-iilaw. Pagkatapos ay tingnan ang larawan sa pamamagitan ng isang filter.
I-sketch ang pattern ng diffraction na nakikita sa puting liwanag at sa monochromatic na liwanag.
Sa pamamagitan ng pagpapapangit ng papel ay binabawasan namin ang lapad ng slit at sinusunod ang diffraction.
Eksperimento 5. Tumingin sa isang light source-lamp sa pamamagitan ng diffraction grating.
Paano nagbago ang pattern ng diffraction?
Eksperimento 6. Tingnan ang naylon na tela sa filament ng makinang na lampara. Sa pamamagitan ng pag-ikot ng tela sa paligid ng axis nito, makamit ang isang malinaw na pattern ng diffraction sa anyo ng dalawang diffraction stripes na tumawid sa tamang mga anggulo.
I-sketch ang naobserbahang diffraction cross. Ipaliwanag ang hindi pangkaraniwang bagay na ito.
Gumuhit ng konklusyon: bakit nangyayari ang diffraction, kung paano ipaliwanag ang kulay ng maxima sa pattern ng diffraction, kung ano ang nakakaapekto sa liwanag at kulay ng pattern.
Mga tanong sa pagkontrol:
Ano ang karaniwan sa pagitan ng phenomenon ng interference at phenomenon ng diffraction?
Anong mga alon ang maaaring makagawa ng isang matatag na pattern ng interference?
Bakit walang interference pattern sa student desk mula sa mga lamp na nakabitin sa kisame sa silid-aralan?

6. Paano ipaliwanag ang mga may kulay na bilog sa paligid ng Buwan?

Naka-attach na mga file

Layunin ng gawain:

Kagamitan:

Tandaan.

Pag-unlad

reel-skein.

Konklusyon: _____

Karagdagang gawain

Laboratory work No. 2

Pag-aaral ng phenomenon ng electromagnetic induction

Layunin ng gawain: pag-aralan ang phenomenon ng electromagnetic induction, suriin ang panuntunan ni Lenz.

Kagamitan: milliammeter, power source, coils na may core, arc-shaped o strip magnet, rheostat, key, connecting wires, magnetic needle.

Magsanay ng mga gawain at tanong

1. Agosto 28, 1831 M. Faraday _____
2. Ano ang phenomenon ng electromagnetic induction?
3. Ang magnetic flux F sa ibabaw ng lugar S ay tinatawag na _____
4. Sa anong mga yunit ng SI sila sinusukat?

a) magnetic field induction [B]= _____

b) magnetic flux[F]= _____

5. Ang tuntunin ni Lenz ay nagpapahintulot sa atin na matukoy ang _____

6. Isulat ang formula para sa batas ng electromagnetic induction.

7. Ano ito? pisikal na kahulugan batas ng electromagnetic induction?

8. Bakit inuri bilang ang pagtuklas ng phenomenon ng electromagnetic induction pinakadakilang pagtuklas sa larangan ng pisika?

Pag-unlad

1. Ikonekta ang coil sa mga clamp ng milliammeter.
2. Sundin ang mga hakbang:

a) ipasok ang north (N) pole ng magnet sa coil;

b) itigil ang magnet sa loob ng ilang segundo;

c) alisin ang magnet mula sa coil (ang bilis ng module ng magnet ay humigit-kumulang pareho).

3. Isulat kung may induced current na lumabas sa coil at kung ano ang mga katangian nito sa bawat kaso: a) _____ b) _____ c) _____

4. Ulitin ang hakbang 2 gamit ang south (S) pole ng magnet at iguhit ang angkop na konklusyon: a) _____ b) _____ c) _____

5. Magbalangkas sa ilalim ng kung anong kondisyon ang isang sapilitan na kasalukuyang lumitaw sa likid.

6. Ipaliwanag ang pagkakaiba sa direksyon ng induced current sa tuntunin ng panuntunan ni Lenz

7. Gumuhit ng diagram ng eksperimento.

8. Gumuhit ng isang circuit na binubuo ng isang kasalukuyang pinagmulan, dalawang coil sa isang karaniwang core, isang switch, isang rheostat at isang milliammeter (ikonekta ang unang coil sa isang milliammeter, ikonekta ang pangalawang coil sa pamamagitan ng isang rheostat sa kasalukuyang pinagmulan).

9. Mag-ipon ng electrical circuit ayon sa diagram na ito.

10. Sa pamamagitan ng pagsasara at pagbubukas ng susi, suriin kung ang induction current ay nangyayari sa unang coil.

11. Suriin ang panuntunan ng Lenz.

12. Suriin kung nangyayari ang induced current kapag nagbago ang rheostat current.

Laboratory work No. 3

Pag-unlad

1. Maglagay ng tripod sa gilid ng mesa, malapit dito sa dulong itaas palakasin ang singsing gamit ang isang pagkabit at isabit ang bola mula dito sa isang sinulid. Ang bola ay dapat mag-hang sa layo na 2-5 cm mula sa sahig.
2. Sukatin ang haba ng pendulum gamit ang isang tape: ℓ= _____
3. Ilihis ang pendulum mula sa posisyon ng ekwilibriyo ng 5-8 cm at bitawan ito.
4. Sukatin ang oras ng 30-50 kumpletong oscillations (halimbawa N=40). t₁ = _____
5. Ulitin ang eksperimento nang 4 pang beses (ang bilang ng mga oscillation ay pareho sa lahat ng mga eksperimento).

t = _____ t = _____ t = _____ t = _____

1. Kalkulahin ang average na oras ng oscillation.

t ,

t t__________.

1. Kalkulahin ang average na halaga ng panahon ng oscillation.

________ .

1. Ipasok ang mga resulta ng mga kalkulasyon at mga sukat sa talahanayan.

q q__________

1. Kalkulahin ang ganap na mga error sa pagsukat ng oras sa bawat eksperimento.

∆t₁=|t₁−t |=| |=

∆t₂=|t₂−t |=| |=

∆t₃=|t₃−t |=| |=

∆t₄=|t₄−t |=| |=

∆t₅=|t₅−t |=| |=

1. Kalkulahin ang average na ganap na error ng mga sukat ng oras.

∆t = = _______

1. Kalkulahin ang relatibong error sa pagsukat q gamit ang formula:

, kung saan = 0.75 cm

1. Kalkulahin ang ganap na error sa pagsukat q.

∆q = _____ ∆q = _____

Laboratory work No. 4

Pag-unlad

1. Ikonekta ang bombilya sa pamamagitan ng switch sa pinagmumulan ng kuryente. Gamit ang screen na may hiwa, kumuha ng manipis na sinag ng liwanag.
2. Iposisyon ang plato upang ang sinag ng liwanag ay bumagsak dito sa punto B sa isang tiyak na anggulo.
3. Maglagay ng dalawang punto sa kahabaan ng insidente ng light beam sa plato at umuusbong mula dito.
4. Patayin ang bombilya at alisin ang plato, subaybayan ang balangkas nito.
5. Sa pamamagitan ng punto B ng air-glass interface, gumuhit ng patayo sa hangganan, ang insidente at mga refracted ray at markahan ang mga anggulo ng incidence α at repraksyon β.
6. Gumuhit ng isang bilog na may gitna sa punto B at markahan ang mga intersection point ng bilog na may insidente at mga sinasalamin na sinag (mga punto A at C, ayon sa pagkakabanggit).
7. Sukatin ang distansya mula sa punto A hanggang sa patayo sa interface. α= ____
8. Sukatin ang distansya mula sa punto C hanggang sa patayo sa interface. b= _____
9. Kalkulahin ang refractive index ng salamin gamit ang formula.

kasi n= n= _____

1. Kalkulahin ang kamag-anak na error ng pagsukat ng refractive index gamit ang formula:

Kung saan ∆α = ∆b = 0.15 cm. ______ = _____

11. Kalkulahin ang ganap na error sa pagsukat n.

∆n = n ε ∆n = ______ ∆n = _____

12. Isulat ang resulta bilang n = n ± ∆n. n = _____

13. Ipasok ang mga resulta ng mga kalkulasyon at mga sukat sa talahanayan.

Karanasan no.	α, cm	B, cm	n	∆α, cm	∆b, cm	ε	∆n

14. Ulitin ang mga sukat at kalkulasyon sa ibang anggulo ng saklaw.

15. Ihambing ang mga resulta ng glass refractive index sa talahanayan.

Karagdagang gawain

Laboratory work No. 5

Pag-unlad

1 Mag-assemble ng electrical circuit sa pamamagitan ng pagkonekta ng bumbilya sa pinagmumulan ng kuryente sa pamamagitan ng switch.

2. Ilagay ang bumbilya sa isang gilid ng talahanayan at ang screen sa kabilang gilid. Maglagay ng converging lens sa pagitan nila.

3. I-on ang bumbilya at igalaw ang lens sa kahabaan ng baras hanggang sa makuha sa screen ang isang matalim, pinababang larawan ng kumikinang na titik ng takip ng bombilya.

4. Sukatin ang distansya mula sa screen hanggang sa lens sa mm. d=

5. Sukatin ang distansya mula sa lens hanggang sa imahe sa mm. f

6. Sa d hindi nabago, ulitin ang eksperimento nang 2 beses, sa bawat pagkakataon na muling makakuha ng matalas na imahe. f ,f

7. Kalkulahin ang average na distansya mula sa imahe sa lens.

f f f = _______

8. Kalkulahin ang optical power ng lens D D

9. Kalkulahin ang focal length ng lens. F F =

10. Ipasok ang mga resulta ng mga kalkulasyon at mga sukat sa talahanayan.

Karanasan no.	f·10¯³, m	f, m	d, m	D, diopters	D, diopter	F, m

11. Sukatin ang kapal ng lens sa mm. h= _____

12. Kalkulahin ang ganap na error sa pagsukat ng optical power ng lens gamit ang formula:

∆D = , ∆D = _____

13. Isulat ang resulta bilang D = D ± ∆D D = _____

Laboratory work No. 6

Pag-unlad

1. I-on ang pinagmumulan ng ilaw.
2. Pagtingin sa diffraction grating at slit sa screen sa light source at paggalaw ng grating sa holder, i-install ito upang ang diffraction spectra ay parallel sa screen scale.
3. Ilagay ang screen na humigit-kumulang 50 cm mula sa grille.
4. Sukatin ang distansya mula sa diffraction grating sa screen. α= _____
5. Sukatin ang distansya mula sa screen slit hanggang sa pulang first order line sa kaliwa at kanan ng slit.

Kaliwa: b = _____ Kanan: b=_____

Sa kanan ng puwang violet Sa kaliwa ng puwang Sa kanan ng puwang

1. Ulitin ang mga sukat at kalkulasyon para sa kulay na lilang.

Pagmamasid sa epekto ng isang magnetic field sa isang kasalukuyang

Layunin ng gawain: siguraduhin na ang isang pare-parehong magnetic field ay may orienting na epekto sa kasalukuyang dala-dala na frame.

Kagamitan: reel-spool, tripod, direct current source, rheostat, key, connecting wires, arc-shaped o strip magnet.

Tandaan. Bago magtrabaho, siguraduhin na ang rheostat motor ay nakatakda sa maximum na resistensya.

Magsanay ng mga gawain at tanong

1. Noong 1820, natuklasan ni H. Oersted ang epekto agos ng kuryente sa _____
2. Noong 1820, itinatag ni A. Ampere na ang dalawang parallel conductor na may kasalukuyang _____
3. Maaaring lumikha ng magnetic field: a) _____ b) _____ c) _____
4. Ano ang pangunahing katangian ng magnetic field? Sa anong mga yunit ng SI ito sinusukat?
5. Ang direksyon ng magnetic induction vector B sa lugar kung saan matatagpuan ang frame na may kasalukuyang ay itinuturing na _____
6. Ano ang kakaiba ng magnetic induction lines?
7. Ang tuntunin ng gimlet ay nagpapahintulot sa _____
8. Ang formula ng Ampere force ay: F= _____
9. Bumuo ng panuntunan sa kaliwang kamay.
10. Ang maximum na umiikot na torque M na kumikilos sa kasalukuyang nagdadala ng frame mula sa magnetic field ay nakasalalay sa _____

Pag-unlad

1. Ipunin ang circuit ayon sa pagguhit, na nakabitin sa mga nababaluktot na wire

reel-skein.

1. Ilagay ang hugis-arc na magnet sa ilalim ng ilang matalim

anggulo α (halimbawa 45°) sa eroplano ng spool-spool at, pagsasara ng key, obserbahan ang paggalaw ng spool-spool.

1. Ulitin ang eksperimento, palitan muna ang mga pole ng magnet at pagkatapos ay ang direksyon ng electric current.
2. I-sketch ang coil at magnet, na nagpapahiwatig ng direksyon ng magnetic field, ang direksyon ng electric current at ang kalikasan ng paggalaw ng coil.
3. Ipaliwanag ang pag-uugali ng isang coil ng kasalukuyang nagdadala ng kasalukuyang sa isang pare-parehong magnetic field.
4. Ilagay ang hugis-arc na magnet sa eroplano ng coil-coil (α=0°). Ulitin ang mga hakbang na nakasaad sa hakbang 2-5.
5. Ilagay ang hugis-arc na magnet na patayo sa eroplano ng coil-spool (α=90°). Ulitin ang mga hakbang na nakasaad sa hakbang 2-5.

Konklusyon: _____

Karagdagang gawain

1. Sa pamamagitan ng pagpapalit ng kasalukuyang lakas gamit ang isang rheostat, obserbahan kung ang likas na katangian ng paggalaw ng coil na may kasalukuyang sa isang magnetic field ay nagbabago?

Laboratory work No. 2

Kagamitan: tripod na may coupling at claw, power supply, coil of wire, arc-shaped magnet, key, connecting wires.

Mga tagubilin para sa pagsasagawa ng gawain

1. Ipunin ang pag-install na ipinapakita sa Figure 144, b. Maglagay ng magnet sa coil ng wire at isara ang circuit. Bigyang-pansin ang likas na katangian ng magnetic interaction sa pagitan ng skein at ng magnet.

2. Dalhin ang magnet sa coil kasama ang kabilang poste. Paano nagbago ang likas na katangian ng pakikipag-ugnayan sa pagitan ng coil at ng magnet?

3. Ulitin ang mga eksperimento, ilagay ang magnet sa kabilang panig ng skein.

4. Maglagay ng coil ng wire sa pagitan ng mga pole ng magnet gaya ng ipinapakita sa Figure 144, a. Isara ang circuit at obserbahan ang phenomenon. Gumawa ng mga konklusyon.

Sa trabaho No. 4 isasaalang-alang namin ang pakikipag-ugnayan ng isang solenoid na may magnet. Tulad ng nalalaman, ang isang magnetic field ay lumitaw sa isang solenoid sa ilalim ng kasalukuyang, na makikipag-ugnayan sa permanenteng magnet. Magsasagawa kami ng serye ng apat na eksperimento na may iba't ibang posisyon ng coil at magnet. Dapat asahan na ang kanilang interaksyon ay magkakaiba din (attraction o repulsion).

Tinatayang pag-unlad ng trabaho:

Nagmamasid kami ang mga sumusunod na phenomena, na maaaring maginhawang iharap sa anyo ng mga larawan: