Перспективы технического прогресса определяются прежде всего достижениями физической науки. В связи с этим выпускники институтов должны овладеть необходимыми физико-математическими знаниями.
Физический практикум призван помочь студентам глубже осознать основные физические закономерности и приобрести элементарные навыки экспериментирования. Практикум является как бы введением в дальнейшую самостоятельную работу.
В предлагаемом практикуме, предназначенном для студентов втузов, сделана попытка приблизить физический эксперимент требуемому объему и уровню подготовки инженерных кадров.
Во вступительном разделе книги «Введение в практикум» содержатся основные сведения об измерении физических величин, теории погрешностей, приводятся методы обработки результатов измерений, правила работы с простыми измерительными приборами.
Книга охватывает все основные разделы курса физики и знакомит студентов с сущностью физических явлений и методами измерения физических величин.
В настоящее время лабораторные работы по физике немыслимы без применения современного дорогостоящего оборудования. Необходимо отметить, что ни один вуз не может обеспечить проведение занятий фронтальным методом, поэтому неизбежно некоторое «забегание» лабораторных занятий по сравнению с теоретическим курсом. В связи с этим в книге перед каждой работой помещен достаточный теоретический материал, содержащий описание физического явления и выводы основных соотношений, необходимых для воспроизведения эксперимента. Математические выкладки
СОДЕРЖАНИЕ
Предисловие............................. 3
Введение в практикум
Измерение физических величин........7......... 5
О приближенных вычислениях................... 13
Теория погрешностей......................... 15
Измерение длин, площадей, объемов и углов.......... 30
Точное взвешивание....................... 41
Измерение атмосферного давления , ............... 56
Часть I
Физические основы механики
I. Изучение законов поступательного движения.......... 59
Работа № 1. Изучение -законов свободного падения тел . . 59 Работа № 2. Изучение законов кинематики и динамики поступательного движения на машине Атвуда . 61
II. Изучение законов вращательного движения .......... 64
Работа № 3. Определение моментов инерции тел...... 66
Работа № 4. Изучение прецессии гироскопа........ 69
III. Изучение законов колебательного движения.......... 74
Работа № 5. Универсальный маятник........... 74
Работа № 6. Определение моментов инерции различных тел
методом крутильных колебаний ....... 79
422
Работа № 7. Определение скорости пули с помощью крутиль-
но-баллистического маятника......... 81
Работа № 8. Изучение явления механического резонанса па
крутильном маятнике ............ 85
IV. Изучение законов столкновения тел .............. 91
Работа № 9. Упругий центральный удар шаров....... 91
Работа № 10. Неупругий удар................ 95
Ч а с т ь II'
Молекулярная физика
..... 97
V. Элементы термометрии. ............ _
Работа № 11. Методы измерения температур ..,....,..
VI Определение теплоемкостей..................
Работа № 12. Определение водяного эквивалента калориметра 06
Работа № 13. Определение удельной темплоемкоститвердых тел 07
работа № 14. Определение удельных теплоемкостей жидкостей 109 Работа № 15. Определение отношения теплоемкостей газа CJ
методом Клемана — Дезорма......... ПО
Работа № 16. Определение теплоты плавления металла ... 113
. . 116
VII Изучение явлений переноса . ..............
' р а бота № 17. Определение коэффициента вязкости жидкости
по методу Стокса..............иь
Работа К» 18 Изучение температурной зависимости коэффициента вязкости вискозиметром Оствальда — Пин-
кевича .....................
Работа № 19. Определение коэффициента внутреннего трения и средней длины свободного пробега молекул
воздуха....................
Ра бот а №20. Определение коэффициента теплопроводности
твердых тел..................
125
VIII Изучение теплового расширения ...............
' Работа №21. Определение среднего коэффициента линейного
расширения методом Д. И. Менделеева .... 125 Работа № 22. Определение термического коэффициента расширения жидкостей................127
......128
IX Поверхностное натяжение...........
' Работа №23. Определение поверхностного натяжения методом
отрыва кольца от поверхности жидкости ... 130
423
Работа № 24. Определение зависимости коэффициента поверхностного натяжения от концентрации раствора с помощью торзионных весов......... 133
Работа №25. Изучение температурной зависимости коэффициента поверхностного натяжения жидкостей по методу максимального давления в пузырьках 135 X. Основы вакуумной техники..................137
Работа № 26. Получение и измерение вакуума.......137
XI. Основы акустики.......................149
Работа № 27. Определение скорости звука в воздухе методом
интерференции................149
Работа № 28. Определение отношения -? методом стоячих зву-
cv
новых волн..................155
Ча сть III .
Электричество и магнетизм
XII. Электроизмерительные приборы....., ,.........162'
XIII. Изучение законов электростатики............., . 172
Работа №29. Исследование электростатического поля .... 172 Работа №30. Градуировка электростатического вольтметра с
помощью абсолютного электрометра......175
XIV. Изучение законов постоянного тока..............178
Работа №31. Определение цены деления и внутреннего сопротивления гальванометра..........178
Работа №32. Измерение эл.ектрических сопротивлений . . . 182 Работа № 33. Изучение зависимости сопротивления металлов от
температуры .................187
Работа №34. Измерение электродвижущих сил элементов . . 189 Работа №35. Изучение гальванометра магнитоэлектрической
системы....................193
Работа № 36. Определение электроемкости конденсатора с помощью баллистического гальванометра .... 202
XV. Явление термоэлектричества................., 206
Работа №37. Градуировка термопары...........206
Работа № 38. Изучение эффекта Пельтье..........209
XVI. Электропроводность жидкостей ................213
Ра'бота № 39. Определение числа Фарадея и заряда электрона 213 Работа №40. Изучение зависимости сопротивления электролитов от температуры.............217
XVII. Изучение законов переменного тока..............220
Работа №41. Определение емкости конденсаторов с помощью
моста Сотти..................220
Работа №42. Определение коэффициента самоиндукции катушки .....................222
Работа №43. Изучение резонанса напряжений.......225
XVIII. Изучение термоэлектронной эмиссии и выпрямляющего действия полупроводников ..................... 229
Работа № 44. Изучение работы и снятие характеристик трех-
электродных ламп ..............229
Работа № 45. Исследование полупроводниковых выпрямителей 236 Работ а №46. Изучение температурной зависимости сопротивления полупроводников и определение энергии
активации ..................240
XIX. Осциллографирование физических процессов..........241
Работа № 47. Изучение работы электронного осциллографа . . 241
Работа № 48. Градуировка звукового генератора...... . . 248
Работа №49. Снятие анодных характеристик трехэлектродных
ламп с помощью осциллографа ........ 253
Работа №50. Изучение релаксационного генератора .... 255
XX. Изучение электромагнитных явлений.............259
Работа №51. Определение напряженности магнитного поля при
помощи баллистического гальванометра .... 259
Работа № 52. Определение точки Кюри...........261
Работа №53. Снятие кривой намагничивания и петли гистерезиса с помощью осциллографа ........265
Работа № 54. Изучение эффекта Холла...........270
Работа № 55. Определение магнитной проницаемости магнетиков с помощью моста Максвелла.......272
Работа №56. Определение горизонтальной составляющей напряженности магнитного поля Земли.....276
Работа №57. Определение электродинамической постоянной . 281
Ч а с т ь IV Оптика и строение вещества
;ХХ1. Изучение простых оптических систем.............284
Работа №58. Определение главного фокусного расстояния
оптических систем..............284
Работа №59. Изучение погрешностей линз........287
Работа № 60. Изучение микроскопа . ............292
;XXiI. Определение показателей преломления твердых тел и жидкостей 296
425
Ра бота №61. Определение показателя преломления стеклянной пластинки при помощи микроскопа .... 296
Работа № 62. Определение показателя преломления жидкостей с помощью рефрактометра Аббе.....298
Работа №63. Изучение температурной зависимости показателя преломления жидкостей с помощью рефрактометра ИРФ-23 ................301
XXIII. Изучение явления интерференции света...........305
Работа №64. Определение длины волны монохроматического
света с помощью интерференции от двух щелей 308
Работа №65. Определение длины световой волны с помощью
бипризмы Френеля..............310
Работа №66. Определение длины световой волны с помощью
колец Ньютона ...............312
Работа №67. Измерение показателей преломления газов с помощью интерферометра ИТР-1........315
Работа №68. Изучение чистоты обрабатываемой поверхности
с помощью интерферометра Линийка.....318
XXIV. Изучение явления дифракции света.............320
Работа № 69. Измерение длины световой волны с помощью дифракционной решетки.............326
Работа №70. Определение скорости и длины ультразвуковых волн в жидкостях оптическим методом 327 XXV. Изучение явления поляризации света ............331
Работа №71. Проверка закона Малюса...........335
Ра бота №72. Изучение поляризации при отражений от диэлектриков ..................338
Работа №73. Изучение вращения плоскости поляризации и определение концентрации сахарных растворов с помощью сахариметра.............339
Работа № 74. Вращение плоскости поляризации в магнитном
поле.....................343
Работа № 75. Изучение фотоупругостн...........345
XXVI. Изучение излучения и поглощения света..........347
Работа № 76. Определение постоянной Стефана — Больцмана 347
Работа №77. Изучение поглощения света в жидкостях и
твердых телах................353
XXVII. Элементы квантовой оптики.................358
Работа №78. Изучение внешнего фотоэффекта и определение
постоянной Планка .............358
XXVIII. Спектроскопия........................365
Работа №79. Градуировка спектроскопа.......... 365
Работа № SO. Изучение спектра водорода..........367
Работа №81. Качественный спектральный анализ......372
Работа №82. Определение процентного содержания марганца в углеродистых сталях с помощью спектрального анализа................374
XXIX. Изучение явления фотолюминесценции............377
Работа №83. Определение средней длительности возбужденного состояния молекул фосфора с помощью
тауметра...................380
XXX. Рентгеновские лучи......................383
Работа № 84. Определение постоянной и типа кристаллической решетки методом дифракции рентгеновских лучей (методом Дебая — Шерера)........383
XXXI. Атомная физика.......................390
Ра бот а №85. Определение заряда электрона методом койден-
сатора Милликена ..............390
Работа № 86. Измерение удельного заряда электрона — . . 393
т
Работа №87. Определение потенциалов возбуждения атомов
ртути.....................397
XXXII. Ядерная физика.......................399
Р а бота № 88. Снятие счетной характеристики счетчика Гейгера — Мюллера...............403
Работа № 89. Определение мертвого времени самогасящегося
счетчика ...................406
Работа № 90. Определение коэффициента поглощения свинцом
Y-лучей....................408
Работа №91. Определение периода полураспада радиоактивного изотопа.................409
Работа №92. Определение числа Авогадро с помощью спинтарископа ...................411
Работа №93. Определение длины пробега а-частиц.....412
Основные физические константы....................415
Литература..............................417
Таблицы................................420
Цена: 150руб.
