Scop. pentru a măsura diferența de fază a oscilațiilor prin metode diferite.
Echipamente. generator GSF-2, osciloscop C1-131 / 1-D, rezistor, condensator, fire de semnal.
Fig. 1. Lanțul RC integrat
Un semnal este trimis de la generatorul GSF-1 la intrarea osciloscopului.
Circuitul din Fig. 1. Lanțul RC de ieșire a semnalului de pe cele două intrări ale osciloscopului. Semnalul de ieșire rămâne în fază de la semnalul de intrare cu o sumă j, definită de relația:
unde T = 2p / w, n = w / 2p, w = 2pn,
Pentru a măsura diferența de fază, ambele semnale sunt suprapuse pe ecranul osciloscopic, iar valorile medii ale acestora sunt combinate.
Măsurată pe scala osciloscopică este perioada T și întârzierea t (Figura 2a).
Fig.2. Determinarea diferenței de fază a oscilațiilor
Diferența de fază este definită ca j1 = 2pt / T
Apoi, un semnal este introdus de la intrarea lanțului RC la intrarea osciloscopului X și de la ieșirea lanțului la intrarea Y. Se măsoară segmentele H și h (figura 2b).
Diferența de fază este determinată de relația:
Există o eroare absolută și relativă de măsurare.
Ministerul Educației și Științei al Federației Ruse
Agenția Federală pentru Educație
Sucursala GOU VPO "Universitatea de Stat din Uralul de Sud"
1. Un șurub de ajustare grosier în plan orizontal.
2. Un șurub de ajustare grosier în plan vertical.
3. Șurub de reglare fină în plan orizontal.
4. Șurub de reglare fină în plan vertical.
Ajustarea constă în fixarea fasciculului laser și a centrelor elementelor optice pe axa optică a instalației situate la o înălțime de 45 mm de la marginea superioară a șinei sau, care este la fel de la 40 mm de planul superior al piloților. Ajustarea în comun a unui grup de elemente optice se numește aliniere. Indicatorul de aliniere este un microproiector (modulul 3). Poziția axei optice după ajustare este determinată de poziția centrului lentilei microproiectorului. Înainte de ajustare, obiectivul microproiectorului este setat la poziția de mijloc (coordonate de 3 mm)
După pornirea laserului, se efectuează două etape de aliniere. reglaj brut (notația din figura 1.) Prin rotirea brațelor 1 și 2 fasciculul de radiație este amplasat în centrul oglinzii 5, apoi rotind mânerul 3 și șuruburi 4 directă a fasciculului de-a lungul banc optic.
Aliniere precisă. Instalați microproiectorul (modulul 3) în poziția cu coordonatele riscurilor de 10,0 cm și punctul de ieșire al fasciculului după reflexie din oglindă va avea o coordonată de 13,0 cm și va fi vizavi de crucea din stânga a ecranului. Rotiți ghearele 1 și 2 pentru a alinia centrul punctului de radiație laser cu crucea de vedere pe ecran.
Deplasați microproiectorul în poziție cu coordonatele riscurilor de 67.0 cm, iar punctul de ieșire al fasciculului după reflexie din oglindă va avea o coordonată de 70.0 cm și va fi vizavi de crucea dreaptă a ecranului.
Rotiți mânerul 3 și șurubul 4 pentru a alinia centrul punctului luminos cu centrul scalei fotodetectorului. Specificați poziția fasciculului prin reglarea fină cu șurubul microproiectorului. Operația exactă de aliniere trebuie repetată de 2-3 ori până când deplasarea punctului luminos din poziția nominală atunci când se deplasează microproiectorul este mai mică decât raza acestui punct.
Când instalați fiecare element optic nou pe șină, în primul rând, folosind șuruburile suportului acestui element, încercați să readuceți centrul de pe ecran pe același loc ca la reglarea fasciculului laser. Aceasta înseamnă că centrul elementului optic se află pe axa optică a instalației și puteți continua cu experimentul sau plasați următoarele elemente pe șină. În experiment, aveți posibilitatea să mutați imaginea pe ecran într-o poziție convenabilă pentru observații sau măsurători prin mutarea elementelor optice cu șuruburile suporturilor cu două coordonate.
Lucrări de laborator №2
Obiectiv: Măsurarea coeficientului de absorbție a apei # 509;
1. sursa de lumină (lampă)
2. sticlă mată
Legea Bouguer I = -I0 exp # 509; h;
Unde: I1. I2 - citirile fotosensorului pentru cuvetă cu apă,
I10. I20 - citirile unui fotosensor pentru o celulă fără apă,
coeficientul de absorbție Calculați folosind formula:
Unde h1, h2 sunt grosimea cuvetelor.
Proceedings: Collect circuit pentru a măsura intensitatea luminii transmise prin 1 si 2 cuvetă fara I20 I10 apa si apa I1 I 2 rezultate înregistrate în tabelul 1. Se calculează raportul de intensitate al coeficientului de absorbție, rezultatele înregistrate în tabelul 2.
Prelucrarea rezultatului: Construiți o dependență teoretică și experimentală a intensităților pe unghiul. Calculați eroarea de aproximare standard:
unde n este numărul de măsurători.
Pe baza rezultatelor obținute, sunt formulate concluzii.
Lucrări de laborator №4
Interferența luminii. Experiența lui Jung.
Determinarea lungimii de undă a luminii
Obiectiv: determinarea experimentală a lungimii de undă a luminii.
Echipamente: Lanternă, filtru de lumină, oglindă, fantă micrometrică, lentilă, lentilă cu o pereche de fante.
Fig.1. Schema experienței lui Young cu o sursă de lumină albă
3. oglinda (modulul 2)
4. slotul micrometric
5. obiectivul (modulul 6)
6. Un obiect cu o pereche de fante (obiect 27 sau 28)
7. Planul obiect A al micrometrului ocular
Z - coordonează axa paralelă cu rigla bancului optic
- lungimea de undă a luminii; - eroare absolută; 100% - eroare relativă;
De exemplu, se folosește un filtru verde. Distanța dintre sloturi este d = l, 0mm. Circuitul va avea un model clar de interferență.
Punctați privitorul (încrucișarea micrometrului) la maximul central, fixați coordonatele acestuia, apoi la primul maxim spre dreapta și la primul maxim spre stânga.
Măsurătorile se repetă apoi. Conform datelor obținute, lungimile de undă sunt calculate: 1 = 545 nM; 2 = 524 nM; 3 = 545 nM; 4 = 524 nM; cp = 534,5 nM; = 10,5 nM;
Rezultatele sunt introduse în tabel. Rezultatul final este considerat ca fiind valoarea medie a lungimilor de undă măsurate. Se calculează eroarea de măsurare. Concluziile sunt formulate.
Condiția minimelor: m = ± 1; ± 2;
Starea maximelor :; m = ± 1; ± 2;
Valori teoretice: Valori experimentale:
Din datele obținute, se construiesc dependențele teoretice și experimentale ale intensităților pe unghi. Calculați eroarea de aproximare standard:
Lucrări de laborator №6
Dispersia luminii.
Determinarea indicelui de refracție
Obiectiv: Investigarea fenomenului de dispersie a luminii. Determinați indicele de refracție al substanței.
Echipamente: sursă de lumină, filtru de lumină, fantă micrometrică, lentilă, prism, ecran.
Fig.1. Schema de observare a dispersiei luminii pe prisma.
Când fasciculul de lumină trece prin prisma, există un unghi de incidență la care abaterea fasciculului de la direcția inițială este minimă. În acest caz, razele fasciculului incident și ale fasciculelor transmise sunt simetrice în raport cu fețele refracționale ale prismei. Unghiul abaterii minime este legat de unghiul refractar al prismei de relația
sin ((+) / 2] = n sin (/ 2), (1)
unghiul de incidență este determinat de legea refracției:
păcatul i1 = n sin / 2. (2)
Așezați masa rotativă pe bancul optic și introduceți prisma (obiect 8 sau 9) în fasciculul laser, așa cum se arată în Fig. 3 (vedere de sus). Întorcându-ne masa, observăm mișcarea grinzilor reflectate de fețele prismei și se reflectă în ea.
Întorcând masa, îndreptați raza reflectată din lateral spre cea care se încadrează, combinând pistele grinzilor corespunzătoare pe oglinda modulului 2. Poziția obișnuită față de fața prismei este fixă. Îndepărtați lectura corespunzătoare din scala mesei. Eliminați aceste citiri pentru fețele rămase ale prismei. Determinați din aceste date unghiurile de refracție ale prismei.
După ce ați determinat poziția normală a uneia dintre fețele prismei, întoarceți masa până când ajungeți la deformarea minimă a razei refractate. Îndepărtați coordonatele unghiulare corespunzătoare ale mesei și determinați unghiul de incidență i1. Din (2) găsiți indicele de refracție. Comparați indicii de refracție ai diferitelor tipuri de sticlă.
1. Asamblați circuitul cu o sursă de lumină albă. Luați o imagine a dispersiei luminii. Măsurați unghiurile de deformare a luminii pentru diferite lungimi de undă (culori).
Rezultatele sunt introduse în tabel.
a) literatura principală
6. Kos'yanov P.M. Manual metodic privind practica de laborator.
b) literatura suplimentară
Compoziția și volumul lucrărilor de laborator
Numărul de lucrări de laborator
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: