Методические указания по проведению лабораторных работ по курсу «Физика» (для студентов и преподавателей) (стр. 13 из 13)
В данной наблюдение спектров испускания различных веществ производится с помощью спектроскопа.
Порядок выполнения работы
Наблюдение сплошного спектра.
1. Пронаблюдать спектр дневного света и спектр люминесцентной лампы дневного света, приблизив окуляр спектроскопа к глазу.
2.Зарисовать спектры, сохранив последовательность расположения основных цветов спектра и яркость отдельных участков.
Наблюдение линейчатого спектра.
1. Направить щель спектроскопа параллельно щели спектральной трубки.
2. Рассмотреть спектры газов, отметить характерные для них цветные линии, расположенные на некотором расстоянии друг от друга.
3. Зарисовать спектры, сохраняя наблюдаемые в них цвета линий и относительное расстояние между ними.
Сделать выводы по каждому наблюдению и подпись к каждому спектру, в которой отметить вид спектра и вещества.
Контрольные вопросы
Вариант 1
1. Какова причина разложения белого света призмой?
2. Будут ли изменяться частота и длина световой волны при переходе зеленого света
из воздуха в воду •
3. Почему спектр, полученный с помощью призмы, применяют в основном для изучения состава коротковолнового излучения, а длинноволновое излучение анализируют с помощью дифракционного спектра?
4. Почему при уменьшении напряжения "световая отдача" ламп накаливания
уменьшается и свечение приобретает красный оттенок?
5. Электрическую лампу накаливают постепенно. Какие изменения в спектре лампы
при этом наблюдаются?
Вариант 2
1. Как объяснить происхождение линейчатых спектров?
2. В чем отличия дифракционного и дисперсионного спектров?
3. Почему стеклянная призма непригодна для получения спектров инфракрасного и ультрафиолетового излучения? Какие призмы нужны для этих двух случаев?
4. Что можно узнать о составе сплава по яркости спектральных линий в его спектре?
5. По каким спектрам можно производить спектральный анализ?
Рекомендуемая литература
1. Кикин Д.Г., Самойленко П.И. Физика(с основами астрономии) – М.: Высшая школа, 1995. (Стр.237-240)
2. Омельченко В.П., Антоненко Г.В. Физика.- Р., 2005. (Стр. 294-295)
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №20
ИЗУЧЕНИЕ ТРЕКОВ ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ ПО ГОТОВЫМ
ФОТОГРАФИЯМ
Цель работы
1. Ознакомиться с одним из методов изучения заряженных частиц. 2.Закрепить и углубить знания по теме « Элементарные частицы».
Оборудование
1.Фотографии или рисунки косых столкновений частиц.
2.Транспортир.
3.Линейка.
4.Тонко заточенный карандаш.
Теория
В результате нецентрального (косого) соударения двух элементарных частиц каждая разделяется по траектории, выходящей из одной точки, поэтому образуется "вилка".
На рис. 1 показана импульсная диаграмма такого взаимодействия движущейся частицы и неподвижной. Здесь
М - масса движущейся частицы;
v , v1 - скорость движущейся частицы до и после взаимодействия;
m- масса неподвижной частицы;
u - скорость движения неподвижной частицы после взаимодействия;
θ - угол рассеяния;
φ - угол отдачи;
М v и М v1 - векторы импульсов налетающей частицы до и после взаимодействия;
mu - вектор импульса неподвижной частицы после взаимодействия; Используя закон сохранения энергии и теорему синусов можно вывести соотношение:
M / m = sin (θ + 2 φ) / sin θ (1)
позволяющее решить ряд задач по трекам частиц на готовых фотографиях.
Порядок выполнения работы
1.Используя рисунок (фотографию), скопировать его на прозрачную бумагу, прикрепить в тетрадь скопированный трек налетающей частицы и продолжить его тонкими линиями.
2. Начертить прямолинейные участки треков взаимодействующих частиц, сохранив углы рассеяния θ и отдачи φ. Отметить эти углы и измерить транспортиром.
3. Записать массу m или М известной частицы в а.е.м. и, используя формулу (1), вычислить массу неизвестной частицы .
4. Зная массу и используя таблицу " Периодическая система элементов ", определить ядром какого атома является неизвестная частица. Назвать эту частицу.
5. Результаты измерений записать в таблицу 1. ^
Таблица 1
| № | θ | φ | M (а.е.м.) | m (а.е.м.) | Вид частицы |
Контрольные вопросы
Вариант 1
1. Что вам известно о протоне?
2. Дайте определение атомной единицы массы. Укажите ее соотношение с
килограммом.
3. Как узнать ядро какого атома приобретает большую кинетическую энергию после столкновения?
4. По какому принципу частицы делят на адроны и лептоны?
5. Какими частицами обмениваются нуклоны в ядре при взаимодействиях?
Вариант 2
1.Что вам известно об α- частице?
2. Какие частицы относятся к нуклонам?
3.По какой схеме распадается свободный нейтрон? Каково время его жизни?
4.Какой заряд и массовое число имеет электрон? Его обозначение в ядерных реак- циях?
5.Какие законы сохранения действуют в ядерных реакциях?
Рекомендуемая литература
1. Кикин Д.Г., Самойленко П.И. Физика(с основами астрономии) – М.: Высшая школа, 1995. (Стр.328-333)
2. Омельченко В.П., Антоненко Г.В. Физика.- Р., 2005. (Стр. 297-298)
Список литературы
1. Лабораторные занятия по физике : учеб. пособие / под ред. Л. Л. Гольдина. – М. : Наука, 1983. – 704 с.
2. Лабораторный практикум по физике. Часть 1. Физические измерения : учеб. пособие / под ред. В. И. Ивлева. – Саранск : Изд-во СВМО, 1999. – 50 с.
3. Соловьев В. М. Экспериментальные методы обработки результатов измерений – Л. : Изд-во Ленингр. ун-та, 1977. – 72 с.
4. Детлаф А.А., Яворский М.В. Курс физики.- М.:1989 г.