Практикум по курсу общей физики. Изд. 2-е, переработ, и доп. Учеб, пособие. М., «Высш, школа», 1970. 448 с. с илл.
В учебном пособии изложен теоретический материал в соответствии с программой курса физики для втузов и дается описание методики проведения каждой работы. Основное внимание уделено принципам измерения физических величин, технике выполнения лабораторных работ, вычислению погрешностей, обработке результатов и графическому tfx отображению. Единицы измерения приведены по Международной системе единиц (СИ).
53
ПРЕДИСЛОВИЕ
Первое издание «Практикума по курсу общей физики», вышедшее в 1963 г., уже разошлось, и возникла необходимость выпуска в свет нового издания.
Второе издание пришлось значительно переработать вследствие следующих Обстоятельств:
Во-первых, требования к подготовке инженеров оЧень возросли. ;
Во-вторых, в Московском станкоинструментальном институте под руководством проф. А. С. Ахматова создана новая физическая лаборатория, которая является образцом учебных лабораторий .по физике во втузах.
И в-третьих, промышленность выпускает много новых приборов, которые можно использовать при постановке лабораторных работ по физике. Эти обстоятельства учтены во втором издании.
Второе издание значительно расширено и переделано. В него вошли 24 новые работы, а некоторые старые работы дополнены и модернизированы. В раздел «Молекулярная физика и термодинамика» включены работы, которые поставлены в лаборатории физики Московского станкоинст-рументального института (№ 18, 20, 25, 29). Кроме того, изменено расположение работ по темам и разделам; новое расположение соответствует распределению материала в программе курса физики для втузов. Изложение теории перед-разделами по возможности согласовано с соответствующими разделами курсов физики, рекомендованными в программе. Вместе с тем остался без изменения принцип написания работ, т. е. все работы по-прежнему составлены по единому
1» з
СОДЕРЖАНИЕ
Предисловие............................ 3.
Введение в практикум
Измерение физических величин и классификация погрешностей 3
Определение погрешностей при прямых измерениях ....... 6
Определение погрешностей при косвенных измерениях . . . . i . 9
Графическая обработка результатов измерений.......... ^ №
Выполнение работы И оформление отчета ............ 13
Система единиц . ......................; . . . 14
Некоторые единицы электромагнитного излучения ....;.,. }5
Фотометрические единицы..................... 21
Некоторые единицы радиоактивного и рентгеновского излучения 23
Часть!
Физические основы механики. Механические колебания. Акустика
Работа № 1. Измерение линейных и угловых величин ... 27
Работа № 2. Точное взвешивание............~. . 39
Поступательное и вращательное движение твердого тела..... 45
Работа № 3. Определение ускорения; силы тяжести при
свободном падении тела ........... 51
Работа № 4. Изучение движения тел по наклонной пло- - .
скости ..................... О»,
Работа № 5. Изучение законов вращательного движений. 55"
Работа № 6. Определение момента инерции махового ко- ^
леса и силы трения в опоре .........' ч 8=
Законы сохранения. Столкновения твердых тел. ........ . у
Работа № 7. Измерение потенциальной и кинетической
энергии падающего шарика . . .......J 65"
Работа № 8. Провер*ка закона сохранения момента коли- , .
чества движения (момента импульса) .,...' • w
Работа Л° 9- Изучение законов столкновения упругих ша- - -
' ров . ,..................... 7»
* "*
444 J
Силы упругости........................... 75
Работа № 10. Определение модуля упругости методом изгиба........................ 78
Механические колебания .............; ....... ь 80
Работа № 11. Определение ускорения силы тяжести при
помощи маятника . . . . t.......... 88
Работа № 12» Определение момента инерции тела методом '
крутильных колебаний.............. 91
Работа № 13. Изучение собственных колебаний пружинного
маятника,. .................... 93
Работа № 14. Снятие резонансной кривой колебаний пружинного Маятника ............... 97
Работа № 15; Определение логарифмического декремента затухания кристаллического Тела — кварцевого резонатора ...............' 100
Акустика.......................... . -. . : 102
Работа № 16. Определение скорости звука и логарифмического декремента затухания методом резонанса...................... 104
Работа № 17. Определение скорости звука в воздухе методом сложения взаимно перпендикулярных колебаний .................. 109
Часть II Молекулярная физика и термодинамика
Состояние идеального газа. Кинетическая теория газа ...... 116
Работа № 18. Определение универсальной газовой постоянной методом откачки .........;-... 120
Работа № 19. Определение числа Авогадро методом наблюдения распределения частиц в поле силы тя-
жбсти...................... 122
Работа № 20. Определение средней длины свободного пробега и эффективного диаметра молекул воздуха ....,...;..;.......... 125
Явления переноса (в газах., жидкостях и твердых телах)..... 127
Работа № 21. Определение коэффициента теплопроводности
металлов калориметрическим методом .... 131 Работа № 22. Определение Коэффициента теплопроводности твердых тел методом температурного градиента ;.....;......'........ 133
- Работа № 23. Определение коэффициента внутреннего трения жидкости методом издающего шарика
' (меТОД СТОКСЗ) ; i' •. ; ; : ;-.:>>, :..... 136
Физические основы термодинамики ................ 139
Работа № 24. Определение отношения удельных тепло-емкостей газа методом адиабатического расширения ......:.; ; .;.'... i ... 145
Работа № 25. Определение приращения энтропии при плавлении олова ...............I,... 148
Жидкости и твердые тела ...;.....!........... 149
I. Поверхностное натяжение жидкостей; ;;;-.......... 149
Работа № 26. Определение коэффициента поверхностного
натяжения методом отрыва кольца...... 153
445 ,
. Работа № 27. Определение коэффициента поверхностного . . натяжения методом поднятия жидкости
. в капиллярах ,................ - 1
Работа №"28. Определение зависимости коэффициента по-
. , верхностного натяжения жидкости от темпе-
• ратуры и от поверхностно-активных веществ
\. . - . торзионными весами . . . . „. .'........ •'.
,11. Тепловое расширение и теплоемкость твердых тел.....
Работа № 29. Определение среднего коэффициента яиней-• •. ' ного расширения металлов микроскопом ... ,
Работа №30."Определение среднего коэффициента линей- ' ного расширения металлов методом Д. И.
Менделеева . ..... ....:........ .-'. . . I
Работа № 31. Определение теплоемкости металлов методом f
охлаждения . . ,............... *1
Работа № 32. Изучение зависимости изменения собственной *j - , частоты колебаний кристаллического тела от
температуры............. . . Г. , '
Ч а с т ь III , v
Электричество и магнетизм. Электромагнитные L, колебания и волны 3
Работа К» 33. Знакомство с электроизмерительными прибо- |
рами......................' 1
Электростатика . ...................-......^
Работа № 34. Исследование электростатического поля . . . "5J
Работа Кг 35. Снятие кривой зависимости диэлектрической '.
., проницаемости титаната бария от напряжен.-,,^
, ности электрического поля......... . "^,
Работа № 36. Снятие кривой зависимости диэлектрической ^ проницаемости титаната бария от температуры'*'
Постоянный электрический ток'..................,?
Работа № 37. Определение электродвижущей силы гальва- §;
- нических элементов методом компенсации *
Измерение1 сопротивлений металлов и емкостей проводникода?,
методом мостиковой схемы.....•• •' •-
Работа № 38. Измерение сопротивлений металлов Работа № 39. Изучение зависимости сопротивлений метал* лов от температуры' ' Работа № 40. Измерение емкости конденсаторов Измерение сопротивлений и емкостей баллистическим^ гад* нометром ...
Работа № 41. Измерение сопротивлений, Работа № 42, Измерение емкостей
Термоэлектррнная эмиссия и контактные явления^ Рабата № 43. Изучение работы электрбнной лампы . . $4 Работа № 44. Градуирование термоэлемента . .,. . .~ Работа № 45. Определение термоэлектродвижущен
> термоэлемента . . '........., .
Полупроводники 4 . . . ,
Работа ^fe 46. Изучение зависимости
/ проводника и термистера от
определение энергии активаций полупроводника, необходимой для возникновения собственной проводимости........... . 246
Работа № 47. Снятие вольт-амперной характеристики селенового и германиевого выпрямителей .... 249 Работа № 48. Определение к. п. д. твердого выпрямителя и исследование кривых подводимого и выпрямленного напряжений осциллографом. 252
Электромагнетизм.......................... 256
Работа № 49. Знакомство с работой электронного осциллографа . . . . . . . ....... ,........ . 259
Работа № 50. Определение удельного заряда электрона при
помощи электронно-лучевой трубки . . гт . 273 Работа № 51. Измерение постоянной Холла и концентрации
носителей тока в германии.......... 277
' Работа № 52. Определение горизонтальной составляющей
напряженности" магнитного поля Земли . . . 284
Магнитное поле в 'веществе.................... 287
Работа № 53. Снятие петли гистерезиса . . ......... 291
Электромагнитные колебания и волны . . . ........... 294
Работа № 54. Определение диэлектрической постоянной
- , жидкости методом двухпроводной линии . . . 294
' Часть IV Оптика
Элементы геометрической оптики.............ч ... 304
Работа № 55. Определение главного фокусного расстояния
собирающей и рассеивающей линз ...... 308
Работа № 56. Наблюдение сферической и хроматической
аберраций линз................ 311
Работа № 57. Определение показателя преломления стекла
' ^ с помощью микроскопа............ 313 '
Работа № 58. Определение показателя преломления* и концентрации раствора сахара при помощи реф-
.-"" рактометра .......•............ 317
Интерференция света......................... 323
Работа № 59. Определение длины волны монохроматического света/с помощью интерференции от двух
щелей ..'...,......'..,........ . 327
Работа № 60. Определение радиуса кривизны линзы с помощью колец Ньютона............. 329
Работа № 61, Определение качества обрабатываемой поверхности интерферометром Линника .... 333
Дифракция света............ . . ,....,,..... 337
Т*абота № 62. Определение длины световой волны при по-] _.мощи~дифракциодной решетки .,'.... ;_.• ' 342
Работа № 63. Определение длины волны и частоты ультра^
звука оптическим методом .,.„.•...... 344
"ШЙяризация света......................... 348
ч-рабЪта № 64. Изучение поляризации света при отражении -г от диэлектрика. Проверка закона Малюса 353
•Работа № 65. Определение концентрации раствора сахара
поляриметром .*.........;... . . . 355
. 447
Работа № 66. Изучение внутренних напряжений в твердых
телах оптическим методом......'. . . . 359
Поглощение и отражение света..................364
Работа № 67. Измерение коэффициентов поглощения света
прозрачных тел................368
Работа № 68. Измерение коэффициентов отражения света 371 Тепловое излучение.........................373
Работа № 69. Определение постоянной в законе Стефана — Больцмана при помощи оптического пирометра......................379
Работа № 70. Качественная проверка законов излучения
Кирхгофа'и закона смещения Вина.....382
Фотоэлектрический эффект.........-.............386
Работа № 71. Снятие вольт-амперной характеристики газонаполненного .фотоэлемента..........389
Работа № 72. Снятие удельной интегральной чувствительности и вольт-амперной характеристики фотоэлемента с внутренним фотоэффектом — фотосопротивления ................391
Работа № 73. Определение интегральной чувствительности фотоэлемента с запирающим слоем — вентильного....................394
Работа № 74. Исследование работы кремниевого фотоэлемента — солнечной батареи........397
Часть V Физика атома и атомного ядра
Физика атома (теория Бора).................., . 400
Работа № 75. Определение потенциалов возбуждения (опит
Франка и Герца) ...............405
Работа № 76. Изучение сериальных закономерностей в спектре водорода и определение постоянной
Ридберга....................409
Исследование линейчатых спектров испускания.........412
Работа № 77. Градуирование спектроскопа.........414
•Работа № 78. Градуирование стиллоскопа..........415
Радиоактивное излучение......................419
Работа № 79. Снятие счетной характеристики счетчика по
космическому излучению...........425
Работа № 80. Определение активности изотопа, относительным методом..................428
Работа № 81. Определение линейного коэффициента поглощения у-лучей..................431
Работа № 82. Определение коэффициента поглощения у- и
р-лучей.....................433
Работа № 83. Определение содержания калия в солях радиометрическим методом...........435
Работа № 84. Регистрация у-излученйя сцинтилляционным
" счетчиком....................435
Дозиметрия радиоактивных излучений............,. .
Работа № 85. Измерение дозы рентгеновского и у-излучений
индивидуальными дозиметрами........438
Таблица для справок.........................443
Цена: 150руб.
