Головна

ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ РОБОТИ

  1.  I Розрахунок витрат для визначення повної собівартості вироби (роботи, послуги), визначення рентабельності його виробництва
  2.  I. Завдання для обов'язкового виконання
  3.  I. Завдання для обов'язкового виконання
  4.  I. Завдання для обов'язкового виконання
  5.  I. Завдання для обов'язкового виконання
  6.  I. Завдання для обов'язкового виконання
  7.  I. Завдання для обов'язкового виконання

1. Ретельно вимити ванну і залити в неї воду, перевіряючи її рівень по розподілам на бічних стінках ванни. Рівень рідини повинен бути приблизно дорівнює 10 мм, Що дозволяє виключити вплив дна ванни на параметри хвилі. Занадто багато води наливати недоцільно, тому що внаслідок пре-ломленія в товщі рідини кільця хвильових поверхонь будуть широкими з низькими межами, що знижує точність вимірювань.

Провести регулювання положення підстави діаскопію (при необхідності) за допомогою регульованих опор.

Встановити (при необхідності) необхідний за умовами лабораторної роботи наконечник на вібратор і потрібний ек-ран на дно ванни.

2. Підключити пристрій до мережі 220 В і натиснути кнопку "Мережа". Дати пристрою прогрітися 1 - 2 хв.

Покласти на підставу діаскопію кальку (аркуш паперу) і зафіксувати її положення пружинами.

3. Користуючись ручками грубої і плавного регулювання, уста-новить частоту коливань вібратора, що дорівнює 30 Гц. Виміряти довжину возбуждаемой поверхневої хвилі. При вимірюванні дли-ни хвилі між відліками мірильною лінійки має по-міщан ціле число довжин хвиль. Закінчення стрижня вібро-тора у поверхні рідини повинне знаходитися на одній прямій з градуйованою гранню мірильною лінійки.

Вимірюється довжина хвилі (з урахуванням кратності збільшення) дорівнює відношенню відстані між обраними точками від-рахунки до числа довжин хвиль на інтервалі вимірювання. Результати вимірювань занести в таблицю 1.

Таблиця 1

Визначення швидкості поширення поверхневих хвиль

 №пп
 :: N          
 Середнє значення величини  
 середньоквадратичне відхилення  
 Довірчий інтервал величини  

Змінюючи частоту коливань вібратора (рекомендується з інтервалом 10 Гц), повторити вимірювання довжини хвилі, заносячи отримані результати в таблицю 1.

Величина швидкості визначається за формулою:

Розрахункові значення швидкості для кожної з виміряних довжин хвиль визначаються за формулою (10.12). Математичне сподівання величини  одно:

 (10.16)

де  - Число вимірювань.

Середньоквадратичне відхилення величини  одно:

 (10.17)

Довірчий інтервал для обраної довірчої ймовірності (рекомендується 0,95) дорівнює:

 , (10.18)

де  - Коефіцієнт Стьюдента (див. Додаток 1).

Побудувати в одній системі координат графіки и  . При побудові залежності  устано-вить мінімальну швидкість поверхневих хвиль у воді і з-Відповідаю цієї величини довжину хвилі.

4. Встановити частоту коливань вібратора 50 Гц. Раз-местить в ванні екран з одним отвором. Екран распола гается від вібратора на відстані близько 2-3 довжин хвиль таким чином, щоб уявна пряма, що з'єднує закінчення стрижня вібратора у поверхні води зі серед-ної отвори, була перпендикулярна поверхні екрану.

Регулюючи частоту ручкою "Плавно", домогтися найбільшої виразності дифракційної картини після проходження по поверхневих хвиль через отвір в екрані. Виміряти довжину хвилі до і після проходження коливань через отвір. Для чого в кожному з розглянутих випадків виконати по 4-5 вимірювань довжини хвилі. Потім, користуючись формулами (10.16), (10.17) і (10.18), визначити середні значення, середовищ-неквадратіческіе відхилення і довірчі інтервали для виміряних величин.

Скопіювати картину хвильових поверхонь в області вібратор-екран, звертаючи увагу на світлі і темні п'ят-на на відповідних хвильових поверхнях, і після про-ходіння хвилі через отвір. Пояснити отримані ре-зультати.

5. Встановити частоту коливань вібратора 50 Гц. За ме-методикою, викладеною в п.4 встановити екран з двома отверсием-тиями. Розміри отворів в екрані такі ж, як і в екрані з одним отвором (п.4).

Регулюючи частоту ручкою "Плавно", домогтися найбільшої виразності зображення хвильових поверхонь після про-ходіння коливань через отвори в екрані. Скопіювати картину хвильових поверхонь після проходження хвилі через отвори. Використовуючи результати п.4, показати, що ін-терференціонная картина виходить в результаті складання коливань від двох ідентичних джерел хвиль (отворів).

6. Замінити екран з двома отворами екраном з неяк-кими (більше двох) отворами. Повторити всі операції, описані в п.5. Показати, що інтерференційна картина виходить в результаті складання коливань від N ідентичний-них джерел поверхневих хвиль.

КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ

1. Назвіть основні характеристики плоских хвиль. Напи-шите рівняння плоскої хвилі.

2. Чим відрізняються поздовжні хвилі від поперечних?

3. Дайте визначення фазової і групової швидкості.

4. Як пов'язані хвильове число, частота і швидкість хвилі, а також довжина хвилі?

5. Які поверхневі хвилі називаються гравітаційними?

6. Які поверхневі хвилі називаються капілярними?

7. Виведіть вираз для швидкості поверхневих гравію-таційних хвиль.

8. Які наближення були зроблені в п.8?

9. Виведіть вираз для швидкості капілярних хвиль.

10. Які наближення були зроблені в п.10?

11. Отримайте вираз для швидкості хвилі на дрібній по-де з урахуванням як сили тяжіння, так і поверхневого натя-вання.

12. Що таке дисперсія?

13. Сформулюйте принцип Гюйгенса.

14. Дайте визначення явищу інтерференції.

15. Які хвилі називаються когерентними?

16. На чому заснований прицип дії експериментальної ус-тановки?

17. У якому випадку на екрані осцилографа можна спостеріга-дати нерухому картину?

18. Чим задається частота хвиль на поверхні води?

19. Чи можна використовувати наближення "дрібної води" при заданому рівні води у ванні?

20. Як виміряти в даному досвіді довжину хвилі?

21. Як отримати експериментальне значення швидкості віл-ни?

22. Розрахуйте середнє значення швидкості і абсолютну помилку вимірювання.

23. Як визначити розрахунковий значення швидкості при за-даної довжині хвилі?

24. Порівняйте розрахункові значення швидкостей з експеримен-тального. Чи збігаються вони в межах помилки вимірювань?

25. Як отримати дифракційну картину для поверхност-них хвиль?

26. Чи змінюється довжина хвилі до і після проходження отвори в екрані?

27. Обчисліть середні значення і абсолютні похибки довжин хвиль до і після проходження екрану. Поясніть отримані результати.

28. Яким повинен бути розмір отвору, щоб можна було спостерігати явище дифракції?

29. Сформулюйте умови дифракційну максимумів в разі дифракції на одному отворі.

30. Сформулюйте умови дифракційну мінімумів у разі дифракції на одному отворі.

 



 ОПИС ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЇ УСТАНОВКИ |  Теоретичною основою РОБОТИ
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати