Порядок выполнения работы. 1.Подвесьте к пружине груз m1=0,2 кг и определите статическое смещение Δℓ конца

1.Подвесьте к пружине груз m₁ =0,2 кг и определите статическое смещение Δℓ конца

пружины. Проделайте то жесамое,подвешивая последовательно дополнительные грузы так, чтобы m₂ = 0,3 кг и m₃ =0,4 кг. Данные занесите в таблицу.

m, кг	Δℓ, м	Ттеорс	t1	t2	t3	tcр	Тэкс с	δТ,%	δсрТ,
0,2
0,3
0,4

2. По формуле (2) рассчитайте Т_теор. - теоретические значения периода колебаний. Данные занесите в таблицу.

3. Определите Т_эксп - экспериментальные значения периодов колебаний. Для этого в каждом опыте, подвешивая грузы (m₁, а затем m₂ и m₃), определите время t их (N =20-30) колебаний. Каждый опыт проделывайте три раза: t_ср = (t₁+ t₂ + t₃)/3. Т_экс = t_ср/N. Данные в таблицу.

4. Найдите и занесите в таблицу относительное отклонение результатов: dТ = (|Т_теор - Т_экс|) 100% /Т_теор.

5. Определите среднее отклонение dТ _ср.

Контрольные вопросы 1.Какие колебания называют гармоническими? 2. Что такое амплитуда, фаза, циклическая частота колебаний? 3. Что такое частота, период колебаний? 4. Как найти скорость и ускорение при гармонических колебаниях? 5. Какие из перечисленных параметров достигают максимального значения в момент прохождения положения равновесия: v - скорость, a - ускорение, E_пот - потенциальная энергия, E_кин -кинетическая энергия?

 

Краткая теория и описание экспериментальной установки

Спектральный состав в спектре паров ртути

 

№ линии	Цвет линии	Длина волны λ, нм	Показания измерительного барабана φ, град.
	Красный	628,2
	Желтый	579,0
	Желтый	577,0
	Зеленый	546,1
	Сине-зеленый	491,6
	Фиолетово-синий	435,8
	Фиолетово-синий	433,9

Порядок выполнения работы

1. Вращая измерительный барабан поворотного механизма, просмотрите спектр излучения, сравните цвет и относительное расположение линий с данными табл.1. Совмещая каждую линию спектра с визиром, запишите для неё значение угла φ поворота барабана в табл. 1.

2. На основании полученных данных постройте на координатно-масштабной бумаге градуировочный график монохроматора: λ = f( φ).

3. Отключите питание ртутной лампы и поместите напротив входной щели монохроматора газоразрядную трубку. Наблюдайте спектр свечения газоразрядной трубки и с помощью градуировочного графика определите длины волн излучения. Сделайте вывод о химическом (элементном) составе газа в трубке, используя для этого данные табл. 2 Длины волн спектральных линий для газов в видимой части спектра

 

Газ	Цвет линии	Длина волны λ, нм
H	Красный	656,3
Голубой	486,1
Фиолетово-синий	434,0
He	Оранжевый	587,6
Зеленый	501,6
Фиолетово-синий	447,1
Ne	Ярко-красный	640,2
Ярко-красный	638,3
Желтый	585.3
Зеленый	540,1

 

Контрольные вопросы

1. Почему атомы каждого химического элемента, находящегося в газообразном состоянии, имеют строго определенный линейчатый спектр?

2. Чем отличаются линейчатые спектры излучения различных химических элементов?

3. В чем состоит явление дисперсии света?

4. Объясните принцип работы призменного монохроматора.

5. Для вопросов и задач, приведенных далее, выберите правильный вариант ответа:

 

5.1. На рис. 4 изображены спектры излучения трех газов: гелия (спектр a) и двух смесей газов (спектры б и в). В какой из смесей газов содержится гелий?

 

Рис. 4

 

5.2. На рис. 5 изображены спектры испускания смеси газов (спектр в) и двух газов (спектры а и б). Определить, есть ли в смеси газов газы а и б?

 

 

Рис. 5

 

 

5.3. На рис. 6 изображены спектры поглощения трех газов: водорода (спектр а), гелия (спектр б) и солнца (спектр в). Содержится ли в солнечной атмосфере водород и гелий?

 

Рис. 6

 

5.4. На рис. 7 изображен спектр поглощения некоторого газа. Построить взаимное положение линий спектра излучения этого же газа и объяснить построение.

Рис. 7

5.6. На рис. 8 изображены спектры излучения трех газов: водорода (спектр а) и двух смесей газов (спектры б и в). В какой из смесей газов содержится водород?

 

Рис. 8

 

5.7. На рис. 9, а–в изображены спектры поглощения трех смесей газов. Сравнить спектры поглощения и определить, содержится ли в этих трех смесях один и тот же газ, спектр поглощения которого состоит из четырех темных линий.

Рис. 9

 

Литература

 

1. Трофимова Т.И. Курс физики.-М.: Высшая школа, 2004.

2. Лабораторные занятия по физике / Под ред. Л.Л. Гольдмана. – М.: Наука, 1983.