Фізика і астрономія. Рівень стандарту. 11 клас. Головко

Цей підручник можна завантажити у PDF форматі на сайті тут.

Лабораторний практикум

Під час проведення дослідів з фізики виконують спеціальні вимірювання. Для фізики, як науки експериментальної, вимірювання є невід'ємною складовою досліджень.

Коли наводиться значення величини з урахуванням похибки, її числове значення разом з абсолютною похибкою слід брати в дужки, а позначення одиниці розташовувати після дужок. Якщо дужки не застосовуються, то слід розташовувати позначення одиниці, як після числового значення виміряної величини, так і після числового значення абсолютної похибки.

Розрахунки, що виконуються під час обробки результатів експерименту, вимагають використання калькулятора. Для цього можна скористатись інженерним (науковим) калькулятором (окремим приладом чи програмою для смартфонів).

За допомогою встановленого програмного забезпечення смартфон також можна перетворити на різноманітні прилади, щоб застосувати під час дослідження. На рис. 1. зображено використання смартфона як наукового калькулятора та секундоміра.

Рис. 1. Використання смартфона

ОРІЄНТОВНА ТЕМАТИКА ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНИХ РОБІТ

Лабораторні роботи дібрано Отже, що їх можна виконати без використання складного обладнання та спеціальних експериментальних установок. Залежно від обладнання фізичного кабінету можна тематику лабораторних робіт замінювати на рівноцінну, з урахуванням місцевих особливостей побудови освітнього процесу.

Лабораторна робота № 1

Дослідження взаємодії наелектризованих тіл

Мета роботи. Дослідити взаємодію наелектризованих тіл. Навчитися розрізняти знаки зарядів після їх електризації.

Обладнання: паперова гільза, підвішена на шовковій нитці, штатив універсальний з лапкою, лінійка вимірювальна із оргскла (30 см) з міліметровими поділками, гумова смужка розміром 30x300 мм, плівка поліетиленова розміром 30x300 мм, паперова смужка розміром 30x300 мм, шматок капронової тканини (рис. 2).

Рис. 2. Обладнання для виконання лабораторної роботи

Хід роботи

1. Підвісити на штативі паперову гільзу на шовковій нитці й зарядити її.

2. Наелектризувати лінійку з оргскла і гумову смужку (тертям, притискуванням, вдарянням). (Оргскло у взаємодії з гумою заряджається позитивно.)

3. Підносити по черзі заряджену лінійку і гумову стрічку до зарядженої гільзи, не доторкуючись до неї, спостерігати їх взаємодію. Якими зарядами заряджені гільза і гумова смужка?

4. Визначити за допомогою зарядженої гільзи знаки зарядів на тілах після їх електризації одне об одне. Результати дослідів записати в таблицю:

Наелектризовані тіла	Об оргскло	Об гуму	Об поліетилен	Об папір	Об капрон
Оргскло	0	+
Гума	—	0
Поліетилен			0
Папір				0
Капрон					0

6. Пояснити явища, які ви спостерігаєте, на основі електричних уявлень.

7. Зробити висновки.

Лабораторна робота № 2

Вивчення конденсаторів

Мета роботи. Ознайомитися з одним із методів визначення електроємності конденсатора та виміряти його ємність.

Обладнання: набір конденсаторів; конденсатор невідомої ємності; ампервольтомметр або мікроамперметр; джерело електроживлення; перемикач однополюсний; комплект з'єднувальних проводів.

Хід роботи

1. Скласти електричне коло за схемою, яку зображено на рис. 3, увімкнувши в нього джерело постійного струму, конденсатор відомої ємності, гальванометр і однополюсний перемикач.

Рис. 3. Схема електричного кола для визначення ємності конденсатора

2. Зарядити конденсатор. Для цього з'єднати його на короткий час із джерелом струму. Потім, зосередивши увагу на стрілці приладу, швидко перемкнути конденсатор на гальванометр і визначити максимальне відхилення (відкид) стрілки, відлічуючи на око десяті частини поділки. Дослід повторити кілька разів, щоб точніше зняти покази стрілки та обчислити коефіцієнт пропорційності k. (Якщо конденсатор постійної ємності заряджати від одного й того самого джерела сталої напруги, а потім розряджати його через гальванометр, то стрілка гальванометра щоразу відкидатиметься по шкалі на одне й те саме число поділок. Якщо змінити ємність конденсатора, то відкид стрілки гальванометра буде іншим). Маючи конденсатори відомої ємності (еталони), на досліді можна переконатися, що ємність конденсатора С прямо пропорційна числу поділок n, на яке відкидається стрілка гальванометра: С = k · n. Звідси можна визначити коефіцієнт пропорційності

який є електроємністю, що відповідає одній поділці. Знаючи коефіцієнт, можна за відкиданням стрілки гальванометра визначити ємність будь-якого іншого конденсатора, повторивши з ним описаний дослід.

3. Виконати досліди з конденсаторами іншої ємності та за здобутими даними обчислити середнє значення k. Результати вимірювань і обчислень записати в таблицю.

№ досліду	Ємність конденсатора С, мкФ	Число поділок по шкалі гальванометра	Коефіцієнт пропорційності	Середнє значення k

5. В електричне коло увімкнути конденсатор невідомої ємності Сх і визначити, на скільки поділок відхиляється стрілка вимірювального приладу в цьому випадку. Знаючи коефіцієнт пропорційності k, обчислити С за формулою C = k · n_x

5. Розрахуйте енергію конденсатора за формулою

6. За результатами досліджень зробити висновок.

Лабораторна робота № 3

Визначення ЕРС і внутрішнього опору джерела струму

Мета роботи. Навчитись визначати ЕРС та внутрішній опір джерела струму.

Обладнання: досліджуваний гальванічний елемент, амперметр, вольтметр, вимикач, реостат, з'єднувальні провідники.

Хід роботи

1. Скласти електричне коло за схемою, показаною на рис. 4.

Рис. 4. Електричне коло для дослідження джерела струму

2. Після перевірки правильності складання (відповідність між складеною вами схемою та поданою на малюнку), переведіть повзунок реостата в положення, що відповідає максимальному опору та замкніть ключ. Якщо стрілки амперметра і вольтметра відхилилися від нуля, можна продовжувати роботу, якщо ж ні, тоді ще раз перевірте відповідність між складеною вами схемою та поданою на малюнку, а також надійність електричних контактів.

3. Підготувати таблицю для запису виміряних та обчислених фізичних величин.

№ дос.	ЕРС джерела живлення Ε, В	Напруга на зовнішній ділянці кола U, B	Сила струму в колі І, А	Внутрішній опір r, Ом	Відносна похибка ε	Абсолютна похибка
						ΔΕ, В	Δr, Ом
1
2

4. Зняти покази вольтметра, коли вимикач розімкнутий. ЕРС чисельно дорівнює напрузі між полюсами джерела живлення, коли його полюси не замкнуті. Занести отримане значення Ε до таблиці.

5. Замкнути коло і за допомогою реостата відрегулювати силу струму так, щоб зручно було знімати покази приладів. Під час проведення експерименту бажано, щоб покази амперметра були в середній частині шкали, тобто від 0,5 до 1,5 А.

6. Записати значення сили струму I₁ та напруги на зовнішній ділянці кола U₁.

7. Змінити положення повзунка реостата та повторити вимірювання сили струму І₂ та напруги на зовнішній ділянці кола U₂. Занести отримані значення фізичних величин до таблиці.

Закон Ома для повного кола для першого та другого положення реостата буде мати вигляд:

Ε = U₁ + I₁r, (1)

Ε = U₂ +І₂r. (2)

8. Використавши дані про клас точності амперметра і вольтметра, визначити максимальну відносну похибку результатів вимірювання:

Значення максимальної відносної похибки записати до таблиці.

9. Визначити максимальні абсолютні похибки Δr = εr та ΔΕ = εΕ та записати значення внутрішнього опору та ЕРС джерела живлення з урахуванням похибки вимірювання:

10. Порівняти значення ЕРС отримані в п. 4 та 8. Зробити висновки за результатами визначення ЕРС та внутрішнього опору джерела живлення.

Лабораторна робота № 4

Дослідження послідовного та паралельного з'єднання провідників

Мета роботи. Навчитись з'єднувати провідники послідовно та паралельно, визначати опір такого з'єднання, розподіл сил струмів і напруг.

Обладнання: батарея акумуляторів; дві електролампочки (опори); амперметр постійного струму на 2 А; вольтметр постійного струму на 4 В; реостат; перемикач; з'єднувальні провідники.

Хід роботи

1. Скласти коло для вивчення послідовного з'єднання елементів (рис. 5).

Рис. 5. Електричне коло з послідовним з'єднанням резисторів

2. Записати показання амперметра.

3. Вольтметр підключити паралельно: а) до опору R₁ і записати показання вольтметра U₁; б) до опору R₂; і записати показання вольтметра U₂; в) до ділянки кола з обома опорами і записати показання вольтметра U.

4. Скласти коло для вивчення паралельного з'єднання елементів (рис. 6).

Рис. 6. Електричне коло з паралельним з'єднанням резисторів

5. Записати покази вольтметра.

6. Амперметр підключити послідовно: а) до опору R₁ і записати покази амперметра І₁; б) до опору R₂ і записати покази амперметра І₂; в) до ділянки кола з R₁ і R₂ і записати покази амперметра І.

7. Зробити висновок, чи виконуються закони послідовного та паралельного з'єднання елементів.

Лабораторна робота № 5

Дослідження електричного кола з напівпровідниковим діодом

Мета роботи. Дослідити властивості напівпровідникового діода при пропусканні електричного струму в прямому і зворотному напрямках.

Обладнання: батарея гальванічних елементів, лампочка розжарення, напівпровідниковий діод, з'єднувальні провідники, вимикач лабораторний; джерело електроживлення постійного струму; міліамперметр постійного струму; вольтметр постійного струму; реостат повзунковий; ключ.

Хід роботи

1. Скласти електричне коло, щоб анод діода був з'єднаний через лампочку з позитивною клемою батареї, а катод — з негативною клемою (рис 7, а).

Рис. 7. Пряме та зворотне підключення діода

2. Замкнути вимикач і спостерігати за яскравістю горіння лампочки, увімкнутої в електричне коло. Зробити висновок про величину опору напівпровідникового діода, увімкнутого в пропускному напрямку.

3. Змінити порядок включення електродів діода в електричне коло на зворотний (рис. 7.б).

4. Замкнути вимикач і спостерігати за станом лампочки, увімкнутої в електричне коло. Зробити висновок про величину опору напівпровідникового діода, увімкнутого у зворотному напрямку.

5. Дослідити залежність сили прямого струму від прикладеної до діода напруги. Для цього скласти електричне коло за схемою, яку зображено на рис. 8. Діод увімкнути у пропускному напрямі, звернувши увагу на знаки «+» і «-», позначені на його панелі. Напругу на діод подають з потенціометра і вимірюють вольтметром зі шкалою 3 В, силу прямого струму діода — міліамперметром, увімкнутим спочатку зі шкалою 7,5 мА, а потім із шкалами 15 і 30 мА.

Рис. 8. Підключення діода у пропускному напрямі

6. Збільшуючи напругу на діоді щоразу приблизно на 0,02 В, записувати покази обох приладів у таблицю.

U, B
I, A

Застереження. Сила прямого струму діода не повинна перевищувати 300 мА, інакше діод вийде з ладу.

7. Дослідити залежність сили зворотного струму від прикладеної до діода напруги. Для цього скласти електричне коло за новою схемою, яку зображено на рис. 9, звернувши увагу на відмінність вмикання діода і вольтметра.

Рис. 9. Підключення діода у зворотному напрямі

8. Напругу на діод подати за допомогою потенціометра; виміряти її вольтметром зі шкалою 15 В, а силу струму — міліамперметром зі шкалою 1,5 мА.

9. За результатами досліджень зробити висновок.

Лабораторна робота № 6

Розширення меж вимірювання амперметра та вольтметра

Мета роботи. Вивчити будову електровимірювальних приладів магнітоелектричної системи. Навчитись виготовляти шунт і додатковий опір до міліампертметра

Обладнання: міліамперметр лабораторний, амперметр лабораторний, вольтметр лабораторний, мікрометр, лінійка, омметр, джерело постійного струму на 6 В, реостат на 30 Ом, змінний резистор на 500 Ом на панелі, мідна або константанова дротина для виготовлення шунта, панель із чотирма клемами, ключ, з'єднувальні проводи.

Теоретичні відомості

Основною частиною будь-якого амперметра і вольтметра є високочутливий прилад магнітоелектричної системи (мікроамперметр чи міліамперметр). Цей прилад має певну чутливість, і стрілка його відхиляється на всю шкалу під час проходження певного струму І₀. Коли потрібно виготовити амперметр з номінальним значенням І_n = n · I₀, де n може бути числом порядку 10—10⁵, до мікроамперметра чи міліамперметра приєднують паралельно шунт (резистор з опором r_ш) (рис. 10. а). У разі використання амперметра з шунтом сила струму I у колі дорівнює nI₀, де

— показує, у скільки разів зростає ціна поділки приладу;

І₀— сила струму, що проходить через амперметр;

r₀ — опір амперметра; r_ш — опір шунта.

Рис. 10. Розширення меж вимірювання амперметра та вольтметра

Для вимірювання малих напруг вольтметр застосовують у поєднанні з вимірювальним підсилювачем; для вимірювання великих напруг вольтметр використовують разом із додатковими опорами (рис 9, б).

Хід роботи

1. Визначити і записати характеристики лабораторного міліамперметра.

2. Розрахувати опір шунта до лабораторного міліамперметра на 0,5 А. З мідної чи константанової дротини виготовити шунт.

3. Підключити шунт до клем міліамперметра і зібрати коло за схемою (рис. 11, а). На схемі А_к — контрольний амперметр, яким є лабораторний амперметр, R — змінний резистор на 500 Ом.

Рис. 11. Схема експериментальної установки

4. Замкнути ключ і, переміщаючи повзунок змінного резистора, перевірити показання виготовленого амперметра за допомогою контрольного.

5. Записати результати перевірки, характеристики виготовленого амперметра та його внутрішній опір.

6. Розрахувати опір додаткового резистора на напругу 5 В. Як додатковий резистор взяти змінний резистор опором 500 Ом, встановивши за допомогою омметра потрібний опір. Приєднати додатковий резистор до клем міліамперметра і зібрати коло за схемою, поданою на рис. 10, б. На схемі V_к — контрольний вольтметр, яким є лабораторний вольтметр, R₁ — реостат.

7. Замкнути ключ і, переміщаючи повзунок реостата, перевірити покази виготовленого вольтметра за допомогою контрольного.

8. Записати результати перевірки, характеристики виготовленого вольтметра та його внутрішній опір.

9. Зробити висновок.

Лабораторна робота №7

Дослідження явища електромагнітної індукції

Мета роботи. Експериментально вивчити явища електромагнітної індукції та самоіндукції.

Обладнання: котушка з великою кількістю витків; дві котушки з осердями; два підковоподібні магніти; гальванометр демонстраційний; джерело постійного струму на 5...6 В; реостат на 30 Ом; реостат на 10 Ом; ключ; з'єднувальні провідники.

Хід роботи

1. Приєднати котушку з 1200 витків до гальванометра. Швидко вставити магніт у котушку, спостерігати за показами приладу. Залишити магніт у котушці і спостерігати за стрілкою приладу. Потім швидко витягнути магніт з котушки, спостерігаючи за показами гальванометра. Зробити висновок.

2. Повільно вставити в котушку, яка замкнена на гальванометр, або витягнути з неї два магніти, складені однойменними полюсами. Повторити дослід, збільшивши швидкість руху магнітів. З'ясувати, в яких випадках сила індукційного струму більша і як змінюється напрямок струму під час досліду.

3. Повторити досліди, рухаючи котушку відносно нерухомого магніту. Зробити висновок.

4. Послідовно до гальванометра увімкнути ще й реостат і приблизно з однаковою швидкістю вставляти в котушку (або витягувати з неї) магніт: спочатку, коли реостат виведено з кола (R = 0), а потім, коли введено повністю (R = 10 Ом). Зафіксувати покази гальванометра і зробити висновок.

5. Скласти електричне коло за схемою на рис. 12.

Рис. 12. Схема експериментальної установки

6. Використовуючи ключ, замкнути й розімкнути коло, зафіксувати при цьому напрям відхилення стрілки гальванометра. За напрямом відхилення стрілки визначити напрям індукційного струму, напрям індукції магнітного поля цього струму, а за полярністю джерела струму — напрям струму в первинній котушці й напрям індукції магнітного поля цього струму. Пояснити, який напрям має індукційний струм порівняно з індукуючим під час замикання й розмикання індукуючого струму, а також під час збільшення і зменшення індукуючого струму. Перевірити виконання в цих дослідах правила Ленца.

7. Використовуючи те саме коло, повністю вивести реостат, замкнути коло і за допомогою реостата швидко збільшувати і зменшувати опір кола. Зафіксувати максимальне відхилення стрілки гальванометра при замиканні кола, при швидкому і повільному зменшенні опору кола. Зробити висновок про значення ЕРС індукції в цих дослідах.

8. Вставити і вийняти з обох котушок сталеве осердя. Весь час спостерігати за показами гальванометра. Зробити висновок.

9. Всі спостереження і висновки записати у зошит.

Лабораторна робота № 8

Визначення прискорення вільного падіння за допомогою маятника

Мета роботи. Навчитись виготовляти нитяний маятник та визначати прискорення вільного падіння за його допомогою.

Обладнання: лінійка, штатив, нитка, кулька з гачком для кріплення нитки, годинник.

Хід роботи

1. За допомого нитки підвісьте кульку до кільця або лапки штатива.

2. За допомогою лінійки виміряйте діаметр кульки d та довжину нитки l.

3. Поставте штатив на край стола, відхиліть маятник на невеликий кут (до 10°) і відпустіть його.

4. Секундоміром виміряйте час t, за який маятник зробить N повних коливань.

5. Обчисліть прискорення вільного падіння за формулою:

6. Повторіть дослід ще два рази з різними довжинами маятника.

7. Обчисліть середнє значення прискорення вільного падіння та абсолютну й відносну похибку.

8. Результат вимірювань запишіть у вигляді: g = g_c ± Δg.

9. Зробіть висновок.

Контрольні запитання

1. Які коливання називають гармонічними?
2. За яких умов тіло, підвішене на нитці, можна вважати математичним маятником?
3. За яких умов коливання математичного маятника будуть гармонічними?
4. За якими формулами можна визначити період коливань математичного маятника?
5. Що називають прискоренням вільного падіння і які способи його дослідного визначення ви знаєте?

Лабораторна робота № 9

Дослідження коливань пружинного маятника

Мета роботи. Перевірити залежність періоду коливань від амплітуди, маси вантажу та коефіцієнта жорсткості.

Обладнання: пружини різної жорсткості, тіла відомої маси, штатив з муфтою та лапкою, лінійка.

Хід роботи

1. Визначте жорсткість пружини; для цього підвісьте до неї тіло відомої маси m та виміряйте її видовження х.

2. Розрахуйте жорсткість пружини

3. Дослідіть залежність періоду коливань від маси та амплітуди.

4. Аналогічні дії проробіть з іншою пружиною.

5. Зробіть висновок.

Лабораторна робота № 10

Визначення роздільної здатності людського ока

Мета роботи. Навчитись визначати роздільну здатність людського ока.

Обладнання: папір, аркуш з отворами відомого діаметра, голка.

Хід роботи

1. Підготуйте об'єкт спостереження. Візьміть один аркуш паперу та нанесіть олівцем дві точки на відстані 1 мм.

2. Встановіть перед правим оком аркуш паперу з отворами і спостерігайте крізь отвір діаметром 0,5 мм дві точки на іншому аркуші білого паперу. Поступово віддаляючись від аркуша паперу, визначте максимальну відстань R, за якої дві точки ще не зливаються в одну, а видні роздільно. Занесіть результат вимірювань до таблиці.

№	Діаметр отвору d, мм	Ліве око		Праве око
№	Діаметр отвору d, мм	R, м	φ, '	R, м	φ, '

4. Обчисліть роздільну здатність ока, тобто мінімальну кутову відстань, з якої точки видно роздільно

5. Проведіть спостереження і розрахунки для правого і лівого ока й з різними отворами.

6. Зробіть висновок.

Лабораторна робота № 11

Спостереження інтерференції та дифракції світла

Мета роботи. Навчитись спостерігати та пояснювати явища інтерференції та дифракції світла.

Обладнання: дві невеличкі скляні пластини розміром приблизно 4 x 8 см, гумове кільце для їх скріплення з одного боку, аркуш паперу, мильний розчин, трубка для видування мильних кульок, гас, джерело світла, ємність з водою, дві половинки леза безпечної бритви, каркас із дротиною, CD-диск.

Хід роботи

1. Отримайте інтерференційні лінії за допомогою повітряного клину. Дайте опис і пояснення побаченого явища.

2. Поспостерігайте інтерференцію світла в мильній плівці. Поясніть причину утворення інтерференційної картини.

3. Розгляньте гас у відбитому і прохідному світлі. Поясніть побачене явище.

4. Розгляньте крізь отвір між лезами бритви спіраль лампочки (око має бути якомога далі від отвору). Поясніть побачені картини.

5. Розгляньте розжарену пряму нитку лампи через тонку дротину. Дайте опис побаченої картини.

6. Спостерігайте дифракційний спектр у відбитому світлі за допомогою CD-диска. Опишіть побачене явище.

7. Результати проведення експериментів з вивчення явищ дифракції та інтерференції світла запишіть до таблиці.

Назва дослідж. явища	Обладнання	Проведений дослід	Спостереження	Пояснення побаченого
Інтерференція світла	Дві невеличкі скляні пластини розміром приблизно 4 х 8 см, гумове кільце для їх скріплення з одного боку, аркуш паперу, джерело світла — свічка або лампочка на підставці	Отримання інтерференційних ліній, за допомогою повітряного клину
Інтерференція світла	Мильний розчин, трубка для видування мильних кульок	Інтерференція світла в мильній плівці
Інтерференція світла	Гас, джерело світла, ємність з водою	Інтерференція світла в плівці гасу на поверхні води
Дифракція світла	Дві половинки леза безпечної бритви	Спостереження дифракції світла крізь отвір безпечної бритви
Дифракція світла	Каркас із дротиною	Спостереження дифракції світла крізь тонку дротину
Дифракція світла	CD/DVD-диск	Спостереження дифракції світла у відбитому світлі

8. Зробити висновок.

Контрольні запитання

1. Чим пояснюють виникнення інтерференційної картини у проведених дослідах?
2. Внаслідок чого спостерігається утворення кольорових смуг у проведених дослідах?
3. Чим можна пояснити утворення дифракційної картини?
4. Що ви можете сказати про залежність дифракційної картини від розмірів отворів і перешкод?
5. Як змінюються інтерференційна і дифракційна картини в монохроматичному світлі залежно від довжини світлової хвилі? Поясніть цю залежність.

Лабораторна робота № 12

Вимірювання довжини світлової хвилі за допомогою дифракційної ґратки

Мета роботи. Виміряти довжину хвилі червоного й фіолетового кольору в спектрі першого порядку; порівняти здобуті результати з табличними даними.

Обладнання: дифракційна ґратка (період зазначений на ґратці), лінійка з тримачем, прикріпленим до неї, з екраном із вузькою вертикальною щілиною посередині, штатив з лапкою й муфтою, лампа розжарення (або ліхтарик).

Хід роботи

1. Зібрати вимірювальну установку (рис. 13). Екран установити на відстані а = 50 см від ґpатки. Записати сталу d дифракційної ґратки.

Рис. 13. Експериментальна установка

2. Дивлячись через дифракційну ґратку й щілину в екрані на джерело світла й пересуваючи ґpaтку в тримачі, установити її так, щоб дифракційні спектри розташовувались паралельно до шкали екрана.

3. За шкалою екрана визначити вiдcтaнь (b) від щілини до лінії спектра червоного кольору праворуч і ліворуч від щілини в екрані.

4. Обчислити довжину хвилі (λ) світла в спектрі першого порядку:

5. Те саме зробити для визначення довжини хвилі фіолетового світла першого порядку.

6. Зробити висновок.

Контрольні запитання

1. Як впливає число штрихів дифракційної ґратки на відстані між світлими смугами і на їхні розміри в спектрі ґратки?
2. Чим відрізняється дифракційний спектр від дисперсійного?
3. Як зміниться вигляд спектрів дифракційної ґратки, якщо її занурити у воду?

Лабораторна робота № 13

Спостереження неперервного і лінійчатого спектрів речовини

Мета роботи. Навчитися спостерігати суцільний i лінійчатий спектр за допомогою скляної пластини зі скошеними гранями (або спектроскопа прямого зору).

Обладнання: проекційний апарат, спектральні трубки з воднем, неоном, гелієм, високовольтний індуктор, джерело струму, з'єднувальні провідники, штатив, спектроскоп, спиртівка, водні розчини солей металів, кольорові олівці.

Хід роботи

1. Розташувати спектроскоп горизонтально перед оком, спостерігати світлу вертикальну смугу на екрані — зображення розсувної щілини проекційного апарату. Виділити основні кольори спектру й намалювати їх у спостереженій послідовності.

2. Вставити у високовольтний індуктор по черзі спектральні трубки з воднем, натрієм, гелієм. Спостерігати спектри, розглядаючи спектральні трубки, що світяться, через спектроскоп. Замалювати види спектрів.

3. Розмістити перед спектроскопом полум'я спиртівки і по черзі внести в нього жмутки вати, змочені водними розчинами хлориду натрію і хлориду барію. Спостерігати на фоні слабкого суцільного спектра яскраві лінії натрію і барію. Результати спостережень замалювати або записати в зошит.

4. Зробити висновок.

Контрольні запитання.

1. Які речовини дають суцільний спектр? Які — лінійчатий?
2. Чим відрізняються лінійчаті спектри різних газів і пари?
3. З'ясуйте, який спектр і чому виникає в газі за рекомбінацій додатних йонів з вільними електронами.
4. Який перехід електрона в атомі Гідрогену зумовлює утворення зеленої лінії спектра?

Лабораторна робота № 14

Вивчення треків заряджених частинок за готовими фотографіями

Мета роботи. Навчитися аналізувати фотографії треків заряджених частинок.

Обладнання: фотографії треків заряджених частинок; трикутник або лінійка з ціною поділки 1 мм/под; циркуль; аркуш прозорого паперу; олівець.

Хід роботи

1. Розглянути фотографії треків, рис. 14. Трек І належить протону, треки ІІ, ІІІ і IV — частинкам, які потрібно ідентифікувати. Вектор індукції магнітного поля перпендикулярний до площини фотографії і дорівнює 2,17 Тл. Початкові швидкості всіх частинок однакові й перпендикулярні до напрямку магнітного поля.

Рис. 14. Фотографії треків заряджених частинок

2. Накласти на фотографію аркуш прозорого паперу і перенести на нього треки.

3. Для кожного треку провести дві хорди і в їх серединах поставити перпендикуляри. На перетині перпендикулярів лежать центри кіл.

4. Виміряти радіуси кривизни треків частинок, перенесених на папір, на їх початкових ділянках. Пояснити, чому траєкторії частинок є дугами кіл. Яка причина різниці в кривизні траєкторій різних ядер? Пояснення записати в зошит.

5. Виміряти радіуси кривизни на початку і в кінці одного з треків. Пояснити, чому кривизна траєкторії кожної частинки змінюється від початку до кінця пробігу частинки.

6. Пояснити причини відмінності в товщині треків різних ядер. Чому трек кожної частинки більш товстий наприкінці пробігу, ніж на початку? Пояснення записати в зошит.