8 (495) 724-93-09

lab.texnika@ya.ru

Лабораторная установка «Определении отношения теплоемкостей методом Клемана — Дезорма и измерения отношения Cp/Cv для воздуха». ФПТ1-6

 

Определение отношения теплоемкостей  воздуха

ФПТ1-6н

(модернизированная, метод Клемана-логопад Дезорма, Cp/Cv)

 

 

НАЗНАЧЕНИЕмолекулярная физика, фпт, лабораторная установка, ОПРЕДЕЛЕНИИ ОТНОШЕНИЯ ТЕПЛОЕМКОСТЕЙ МЕТОДОМ КЛЕМАНА — ДЕЗОРМА, ИЗМЕРЕНИЯ ОТНОШЕНИЯ CP/CV ДЛЯ ВОЗДУХА

Установка предназначена для изучения процессов, протекающих в газе при определении отношения теплоемкостей методом Клемана-Дезорма и измерения отношения Cp/Cv для воздуха.

Установка ФПТ1-6н предназначена для проведения лабораторной по курсу «Молекулярная физика и термодинамика» в высших учебных заведениях.

Установка предназначена для эксплуатации в закрытых помещениях при температуре окружающего воздуха от +10 0С до +35 0С и относительной влажности не более 80%.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

  • Максимальное давление в ресивере, мм. рт. ст., не менее 110 (14600 Па);
  •  Точность измерения температуры , град ±0,1;
  • Время непрерывной работы, час. не более 6;
  • Питание установки: сеть 220 В ±10% 50 Гц;
  • Потребляемая мощность, Вт не более 60;
  • Габаритные размеры, мм, не более: 310х250х250;
  • Масса установки, кг не более 6.

КОМПЛЕКТНОСТЬ

  • Установка ФПТ1-6н — 1 шт.
  • Паспорт — 1 шт.

УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ

Лабораторная установка «Определение отношения теплоемкостей воздуха» представляет собой моноблочную настольную конструкцию, которая включает:

Компрессор, объём воздуха (ресивер), манометр  и электронный термометр.

На верхней крышке установки находится кнопка сброса давления в ресивере.

На лицевой панели находится кнопка включения компрессора.

Пневмосхема установки изображена на передней панели. Внешний вид установки показан фотографии.

УКАЗАНИЯ МЕР БЕЗОПАСНОСТИ

К работе с установкой допускаются лица, ознакомленные с её устройством и принципом действия, а также с настоящим паспортом.

Установка содержит напряжения опасные для жизни человека, поэтому, перед началом работы с лицами, допускаемыми к работе, должен быть проведен инструктаж по технике безопасности при работе с электроустановками до 1000 вольт.

ПОДГОТОВКА УСТАНОВКИ К РАБОТЕ

Распаковать установку из штатной упаковки , дать ей прогреться, если она внесена в помещение в холодное время года и протереть её от пыли мягкой тканью.

Установку расположить на рабочем столе, заземлить и подключить сетевой шнур к розеткам 220 В, 50 Гц.

Кнопку включения компрессора поставить в положение «0».

ВНИМАНИЕ: Для заземления установки использовать клемму, расположенную на задней панели блока.

ПОРЯДОК РАБОТЫ

1. Включить питание установки выключателем сети расположенным на задней панели. На табло термометра должна отображаться температура внутри ресивера в градусах Цельсия.

2. Для запуска компрессора поставить кнопку включения в положение «1». Переключатель капилляров в положение «Компрессор». Должен заработать компрессор.

3. Подождать пока компрессор создаст давление в ресивере до 100 – 120 мм.рт.ст.

4. Выключить компрессор, подождать несколько секунд, пока в системе выровняется давление и считать показания манометра и термометра.

5. Нажать кнопку сброса давления в ресивере. По достижению минимального давления в ресивере считать показания термометра

6. Результаты измерений падения давления и интервал температур записать в журнал эксперимента.

7. Повторить п.п. 2; -6 3-5 раз и вычислить средние значения результатов.и

По результатам измерений вычислить теплоемкость воздуха, пользуясь методическими указаниями к лабораторной работе.

Внимание: При наборе давления происходит хлопок (щелчёк). Это предусмотрено заводом изготовителем. 

 ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ

 Установка ФПТ1-6н в процессе эксплуатации не требует специального обслуживания.

Достаточно периодически (раз в неделю) удалять пыль, проверять подключение защитного заземления и эксплуатировать в условиях предусмотренных п.1 настоящего паспорта.

 

Лабораторный комплекс «Электричество и магнетизм». ЭиМ-01

Типовой комплект «Физика. Электричество и магнетизм»                                                                                             

 Срок изготовления: 6-8 недель.ЭиМ, электричество, магнетизм, ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ПОЛЯ; • ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЕМКОСТИ КОНДЕНСАТОРА; • ОПРЕДЕЛЕНИЕ УДЕЛЬНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ПРОВОДНИКА; • ИЗУЧЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРНОЙ ЗАВИСИМОСТИ СЭИМ, электричество, магнетизм, ПРОВОДНИКОВ, ПОЛУПРОВОДНИКОВ, УДЕЛЬНОГО, ЗАРЯДА, ЭЛЕКТРОН, МАГНЕТРОН

Основное

Подготовка к работе. ЭиМ

Расположить составные части комплекса на лабораторном столе и заземлить блок генераторов напряжений,

используя клемму заземления. Налить в ванну воду на 1-2 см и выровнять её по горизонтали.

Долить воду до уровня 3-4 см. и приготовить электролит.

С этой целью с помощью омметра измерить сопротивление между установленными электродами.

Сопротивление воды должно быть в пределах 1-2 Мом.

При необходимости уменьшить сопротивление можно с помощью раствора поваренной соли.

Тщательно перемешать приготовленный электролит.

Нормирование сопротивления необходимо для обеспечения удовлетворительной работы индикатора «0» .

Подключить установку с помощью вилки к сети и включите с помощью выключателя.

Дальнейшие манипуляции с составными частями комплекс производить согласно методических указаний по проведению лабораторных работ.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ:

Комплекс ЭиМ, для выполнение следующих лабораторных работ:

Количество лабораторных работ — 14

Наименования лабораторных работ:
• Исследование электростатического поля;
• Определение емкости конденсатора;
• Определение удельного сопротивления проводника;
• Изучение температурной зависимости сопротивления проводников и полупроводников;
• Определение удельного заряда электрона методом магнетрона;
• Изучение эффекта Холла в полупроводниках;
• Изучение зависимости магнитной проницаемости ферромагнетика от напряженности магнитного поля;
• Снятие основной кривой намагничивания ферромагнетика;
• Изучение свойств ферромагнетика с помощью петли гистерезиса;
• Определение точки Кюри и магнитного момента молекулы ферромагнетика;
• Изучение затухающих электрических колебаний;
• Вынужденные электрические колебания в контуре, содержащем индуктивность;
• Исследование явления резонанса в электрических цепях;
• Определение постоянной времени цепи, содержащей сопротивление и емкость.

Количество модулей для наборного поля 18.

Диапазон частот генерируемых генератором сигналов, Кгц, не менее 0,02-20.

Напряжения постоянного тока источников 0-15 В/ 1А

+ 15 В/1А

— 15 В/1А.

Питание: сеть переменного тока 220 В 50 Гц.

Потребляемая мощность, Вт, не более 150;
Габаритные размеры, мм.:

Основного блока: 730 х260 х 400;

Блока моделирования полей: 430 х 330 х 140;

Общая масса, кг.: 12

  • Комплект модулей для наборного поля

1) «Резистор 10 Ом»;

2) «Резистор 100 Ом»;

3) «Резистор 470 Ом»;

4) «Конденсатор 1,0 мкФ»;

5) «Конденсатор 0,1 мкФ»;

6) «Конденсатор Сх»;

7) «Индуктивность 16 мГн»;

8) «Индуктивность Lx»;

9) «Ключ»;

10) «Сопротивление проводника»;

11) «Реостат»;

12) «Исследование температурной зависимости сопротивления проводника и полупроводника»;

13) «Эффект Холла»;

14) «Интегратор тока»;

15) «Точка Кюри»;

16) «Магнетрон»;

17) «Ферромагнетик»;

18) «Катушка со съемным сердечником»;

Модули предназначены для сборки установок для проведения конкретных лабораторных работ из вышеперечисленного перечня.

Набор дифракционных решеток.

 

Дифракционная решетка.                                                                                         Цена за набор из трех решеток: 900 рублей.лабораторная работа, учебное оборудование,

•демонстрации дифракционных спектров,
•исследования спектрального состава различных источников света,
•исследования влияния периода решетки на вид дифракционной картины,
•определения длины световой волны,
•оценки значения постоянной Планка.

Изделие используется при проведении учебных опытов в условиях типовых кабинетов физики средних общеобразовательных школ.

Устройство изделия и работа с ним

Основой решетки является прозрачная пластиковая пленка, на поверхности которой нанесены с использованием метода электронно-лучевой литографии штрихи, параллельные друг другу.Пленка вставлена в слайд-рамку. На корпусе рамки указан период решетки и количество штрихов на миллиметр. Ориентация штрихов вертикальная.

Для демонстрации дифракционного спектра используют:

•осветитель,
•диафрагму со щелевидным отверстием,
•собирающую линзу.

Диафрагму со щелью помещают вблизи окна осветителя. С помощью собирающей линзы на экране получают четкое изображение освещенной щели. Рядом с линзой устанавливают дифракционную решетку, закрепленную в лапке штатива. Щель и штрихи решетки должны располагаться параллельно друг другу, на экране при этом образуются дифракционные спектры. Следует учитывать, что яркость дифракционных спектров зависит от ширины щели и мощности лампы осветителя.

При небольшой яркости осветителя опыт проводят в затемненном помещении.
В качестве осветителя удобно использовать диапроектор или графопроектор. При этом окно графопроектора закрывают двумя листами непрозрачной бумаги, так чтобы между ними образовалась щель шириной 5-7 мм. Объективом получают на экране четкое изображение щели. Дифракционную решетку закрепляют в лапке штатива и помещают вблизи объектива со стороны экрана. Штрихи решетки ориентируют параллельно изображению щели.

Поверхность пленки следует оберегать от царапин и деформации.

Число штрихов на мм, не менее — 300, 500, 1000

Технические характеристики

1 вариант:

Период решетки, не более — 0,002 мм
Число штрихов на мм, не менее — 500
Размер кадрового окна рамки, не менее — 33х23 мм
Габаритные размеры рамки, не более — 50х50х3 мм

2 вариант:

Период решетки, не более — 0,001 мм
Число штрихов на мм, не менее — 1000
Размер кадрового окна рамки, не менее — 33х23 мм
Габаритные размеры рамки, не более — 50х50х3 мм

Комплект поставки

Слайд-рамка с решеткой — 1 шт.
Руководство по эксплуатации — 1 шт.
Укладочная кювета — 1 шт.

ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕХАНИКИ. ФМ

Механика.физика, механика, молекулярная физика

Состав из двенадцати установок по механике.

 

 

 

 

Предназначена для определения скорости полета «снаряда» методом крутильного баллистического маятника и определения моментов инерции твердых тел.

 

 

 

 

Установка предназначена для изучения крутильного маятника. Установка позволяет определить момент инерции крутильного маятника и модуль сдвига проволоки.

 

Установка «Маховик» обеспечивает возможность экспериментального определения момента инерции маховика и проверить справедливость теоремы Штайнера.

 

Блок ФМ 1/1 необходим для лабораторного  комплекса ФМ 1. ФМ1/1 обеспечивает измерение временных интервалов в диапазоне от 1 мкс до 9999 с, формирует постоянные напряжения для питания датчиков электромагнита и электродвигателя, подсчитывает длительность временных интервалов, определяет частоту вращения маховика и скорость прецессии гироскопа.
Результаты измерений отражаются на экране жидкокристаллической панели.

Проводимые лабораторные работы:

  • Определение ускорения свободного падения;
  • Определение скорости пули с помощью баллистического маятника;
  • Определение момента инерции маятника Обербека;
  • Определение момента инерции тела вращения и оценка момента сил трения;
  • Математический маятник;
  • Физический маятник.

 

  • МОДУЛЬНЫЙ УЧЕБНЫЙ КОМПЛЕКС МЕХАНИКА-2. МУК Цена: 110 000 руб.

Проводимые лабораторные работы:

  • Машина Атвуда;
  • Определение коэффициента трения-скольжения;
  • Неупругое соударение шаров;
  • Упругое соударение шаров;
  • Движение связанных тел;
  • Определение коэффициента трения покоя;
  • Проверка законов динамики поступательного движения;
  • Изучение законов сохранения при вращательном движении.

Типовой комплект учебных установок по оптике (Свет). ФПВ.

ТИПОВОЙ КОМПЛЕКТ ОПТИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ СВЕТ «ФПВ»

типовой комплект оборудования по оптике, свет, дифракция, дисперсия, кольца ньютона

 

Цена 80 000 руб.

ФПВ

Типовой комплект оборудования для лаборатории «Квантовая физика» ФПК

Квантовая, фпк, физика, космический телескопКВАНТОВАЯ ФИЗИКА, ФПК. Цена 140 000 руб.

УСТАНОВКА ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ КОСМИЧЕСКИХ ЛУЧЕЙ ФПК-01 Цена 140 000 руб.

УСТАНОВКА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РЕЗОНАНСНОГО ПОТЕНЦИАЛА МЕТОДОМ ФРАНКА И ГЕРЦА ФПК-02М Цена 80 000 руб.

УСТАНОВКА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДЛИНЫ ПРОБЕГА АЛЬФА-ЧАСТИЦ И БЕТА-РАДИОАКТИВНОСТИ ФПК-03М Цена 110 000 руб.

УСТАНОВКА ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО СПЕКТРА ЭЛЕКТРОНОВ ФПК-05.Цена 120 000 руб.

УСТАНОВКА ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ P-N ПЕРЕХОДА ФПК-06 Цена 100 000 руб.

УСТАНОВКА ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРНОЙ ЗАВИСИМОСТИ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ МЕТАЛЛОВ И ПОЛУПРОВОДНИКОВ ИЗУЧЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРНОЙ ЗАВИСИМОСТИ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ МЕТАЛЛОВ И ПОЛУПРОВОДНИКОВ  ФПК-07 Цена 70 000 руб.

УСТАНОВКА ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ЭФФЕКТА ХОЛЛА В ПОЛУПРОВОДНИКАХ ФПК-08 Цена 90 000 руб.

УСТАНОВКА ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ СПЕКТРА АТОМА ВОДОРОДА ФПК-09 Цена 90 000 руб.

ДЕМОНСТРАЦИОННАЯ УЧЕБНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ВНЕШНЕГО ФОТОЭФФЕКТА ФПК-10 Цена 90 000 руб.

УСТАНОВКА ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ АБСОЛЮТНО ЧЕРНОГО ТЕЛА ФПК-11 Цена 80 000 руб.

Установка для изучения работы сцинтилляционного счетчика  ФПК-12 Цена 805000 руб.

Установка для изучения и анализа свойств материалов с помощью сцинтилляционного счетчика (изучения γ-радиоактивных элементов) ФПК-13 Цена 90 000 руб.

УСТАНОВКА ЛАБОРАТОРНАЯ «ЭФФЕКТ ЗЕЕМАНА» ФПК-14 Цена 160 000 руб.

УСТАНОВКА ЛАБОРАТОРНАЯ «УДЕЛЬНЫЙ ЗАРЯД ЭЛЕКТРОНА» ФПК-15 Цена 75 000 руб.

ЭФФЕКТ ШОТКИ ФПК-16 Цена 90 000 руб.

Установки лабораторные «Молекулярная физика и термодинамика». ФПТ.

МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА. ФПТ

   Установка для определения коэффициента вязкости воздуха. ФПТ1-1н  ЦЕНА: 89 000 руб.
Определение коэффициента вязкости воздуха и исследование зависимости объема воздуха, протекающего через капилляр, от размеров капилляра
предназначена для определения коэффициента вязкости воздуха капиллярным методом.

   Установка для определения коэффициента теплопроводности воздуха. ФПТ1-3  ЦЕНА: 100 000 руб.
Позволяет изучать явление переноса тепла от вольфрамовой нити нагревателя к цилиндрической поверхности за счет теплопроводности в слое воздуха; определять коэффициент теплопроводност и воздуха.

   Установка для определения коэффициента взаимной диффузии воздуха и водяного пара. ФПТ1-4  ЦЕНА: 99 000 руб.
Позволяет изучать явление диффузии газов, получаемое путем испарения в атмосферный воздух дистиллированной воды; определять коэффициент диффузии воздуха и водяного пара.

   Установка для определения отношения теплоемкостей при постоянном давлении и объёме (Ср/Сv). ФПТ1-6  ЦЕНА: 89 000 руб.
Позволяет определять отношение удельных теплоемкостей воздуха при постоянном давлении и постоянном объеме по измерениям разности уровней воды в коленах манометра при изохорном и адиабатическом процессах (метод Клемана — Дизорма).

   Установка для изучения зависимости скорости звука от температуры. ФПТ1-7  ЦЕНА: 110 000 руб.
Позволяет определять отношение удельных теплоемкостей воздуха при постоянном давлении и постоянном объеме при различных температурах по измерению резонансных частот звуковых колебаний воздуха в цилиндрическом канале.

    Установка для определения теплоемкости твердого тела. ФПТ1-8  ЦЕНА: 99 000 руб.
Позволяет определять теплоемкость стали, алюминия и латуни калометрическим методом по измерениям силы тока, напряжения, температуры и времени нагрева пустого калориметра и калориметра с каждым из трех исследуемых образцов.

   Установка для измерения теплоты парообразования ФПТ1-10 ЦЕНА: 140 000 руб.
Позволяет изучать явление фазового перехода из одного состояния вещества в другое (воды в пар); исследовать зависимость давления насыщенного пара в ампуле от температуры жидкости и определять молярную теплоту парообразования в зависимости от давления и температуры. Для наполнения установки дистиллированной водой используется заправочное устройство.

Установка для определения изменения энтропии. ФПТ1-11   ЦЕНА: 99 000 руб.
Позволяет определять универсальную газовую постоянную, используя электронные весы и компрессор.

Установка для определения универсальной газовой постоянной. ФПТ1-12  ЦЕНА: 99 000 руб.
Позволяет определять универсальную газовую постоянную, используя
электронные весы и компрессор.

Установка для изучения Поверхностного натяжение в жидкости. ФПТ1-14  ЦЕНА: 80 000 руб.
Позволяет проводить  лабораторной работы «Измерение силы поверхностного натяжения жидкости методом отрыва кольца» по курсу «Молекулярная физика и термодинамика» в высших учебных заведениях.

Установка для определения тангенциальной составляющей магнитного поля Земли. ФЭ-1-1

Установка предназначена для изучения Земного магнетизма.лабораторная, установка, фэ, магнитную стрелку, компас, магнитных, поле, Земля

Установка позволяет определить горизонтальную составляющую индукции магнитного поля Земли методом воздействия магнитного поля возникающего

в плоской катушке на магнитную стрелку.

Установка тангенс-гальванометр, состоит из катушки размещенной вертикально и магнитной стрелки, установленной в центре катушки.

Стрелка размещена в корпусе и вращаться вокруг вертикальной оси, которая лежит в плоскости катушки. Внутри корпуса размещена шкала,

по которой отсчитывают угол поворота стрелки. Магнитная стрелка снабжена указателем положения. Указатель положения размещен

перпендикулярно по отношению к магнитной стрелке. Катушка установлена на стойке, стойка — на основании с регулировочными ножками.

Катушка и корпус поворачиваться в горизонтальной плоскости для установки катушки в плоскости магнитного меридиана и совмещения нуля шкалы

с указателем положения магнитной стрелки соответственно.

Регулировка тока, а также измерение и индикация силы тока через катушку осуществляется с помощью источника тока

(входит в комплект установки).

тангенциальной, магнитного поля, поле земли, ФЭ1-1Основные технические характеристикиМагнитное, поле, земли, фэ

Параметры катушки тангенсгальванометра:

количество витков 150;

— средний диаметр, мм 200;

  • Пределы установи тока через катушку, мА 0 – 350;
  • Относительная погрешность измерения силы тока через катушку, %, не более 5;
  • Цена деления шкалы тангенсгальванометра, град. 2;
  • Потребляемая мощность, Вт, не более 30;
  • Питание: сеть переменного тока 220 В 50 Гц.
  • Габаритные размеры, мм, не более:

источника тока 200 х150 х 60

тангенсгальванометра 350 х 250 х 300 ;

  • Общая масса, кг., не более 5

Цена: ТУТ

Лабораторная работа «ИЗУЧЕНИЕ ЯВЛЕНИЯ ВНЕШНЕГО ФОТОЭФФЕКТА»

Лабораторная работа №12

ИЗУЧЕНИЕ ЯВЛЕНИЯ ВНЕШНЕГО ФОТОЭФФЕКТА

Цель работы: изучить законы внешнего фотоэффекта, определить постоянную Планка.

Установку можно посмотреть ТУТ

Содержание работы

                        Гипотеза Планка получила подтверждение при объяснении явления фотоэлектрического эффекта. Внешним фотоэффектом называется испускание электронов веществом под действием электромагнитного излучения. Фотоэффект был обнаружен в 1887 году г. Герцем, позднее детально исследован А. Г. Столетовым

  1. Ввакуумной трубке с помощью потенциометра R можно менять величину напряжения между катодом К и анодом А и его знак. Облучая катод светом разных для действием света, прямо пропорциональна его интенсивности.
  2. Для каждого вещества существует “красная граница” фотоэффекта, то есть минимальная частота 0, ниже которой фотоэффект не происходит.
  3. Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов не зависит от интенсивности падающего света и линейно возрастает с частото излучения.

В 1905 году для объяснения явления фотоэффекта А. Эйнштейн выдвинул квантовую теорию фотоэффекта, согласно которой свет испускается, распространяется в пространстве и поглощается в веществе порциями – квантами (фотонами), энергия которых

= h, (1)

При этом каждый квант поглощается только одним электроном. Отсюда следует первый закон фотоэффекта. Энергия падающего фотона идет на совершение им работы выхода А из металла и на сообщение вылетевшему фотоэлектрону кинетической энергии:

h = А + mvmax2/2, (2)

это уравнение Эйнштейна для внешнего фотоэффекта, из которого непосредственно следует вывод второго и третьего законов фотоэффекта. Так, максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов линейно возрастает с ростом частоты падающего света (третий закон). А с уменьшением частоты света кинетическая энергия фотоэлектронов уменьшается до нуля, при этом

h0 = А, (3)

следовательно,

0=А/h (3а)

– красная граница фотоэффекта для данного материала.

Эксперимент, позволяет получить вольт-амперную характеристику фотоэффекта – зависимость фототока i от разности потенциалов между катодом и анодом U

С ростом U фототок i постепенно возрастает, т.е. все большее число фотоэлектронов достигает анода, и достигает насыщения iнас. При U=0 фототок не исчезает, то есть электроны, выбитые из катода, обладают некоторой начальной скоростью v, позволяющей им достигнуть анода без внешнего поля. Для того чтобы фототок стал равным нулю, необходимо приложить задерживающее напряжение U0, измерив которое, можно определить максимальное значение скорости и кинетической энергии фотоэлектронов:

mvmax2/2 = qU0, (4)

Электроны в твердом теле можно считать находящимися в некоторой потенциальной яме на глубине U

Согласно квантовой теории металлов свободные электроны в потенциальной яме заполняют дискретный ряд уровней энергии.

При низких температурах (Т → 0) заполненными оказываются все нижние уровни, вплоть до уровня Ef, называемого уровнем Ферми. Для выхода электронов за пределы металла с уровня Ферми следует сообщить ему дополнительную энергию, достаточную для преодоления потенциального барьера.

Минимальная дополнительная энергия, достаточную для преодоления потенциального барьера с уровня Ферми, называется работой выхода А. Величина А зависит от свойств кристаллической решетки твердого тела и состояния поверхности металла.

Приборы и оборудование

Установка состоит из объекта исследования ОИ и устройства измерительного УИ, выполненных в виде конструктивно законченных изделий, устанавливаемых на лабораторном столе и соединяемых между собой кабелем 1

ОИ конструктивно выполнен в виде сборного корпуса 2, в котором установлены осветитель (спектральная ртутная лампа) с источником питания, блок интерференционных светофильтров 3 и устройство регулировки освещенности 4. Положение «0» блока светофильтров соответствует прохождению света без светофильтров и может применяться для снятия интегральных вольтамперных и люксамперных характеристик, а положение «5» – перекрывает лампу и используется для установки ноля. К корпусу с помощью кронштейна 5 крепится усилитель фототока 6, на верхнюю крышку которого устанавливаются сменные фотоприемники 7 с фотоэлементами. При установке фотоприемников их приемное окно совмещается с выходным окном осветителя и закрывают при помощи бленды 8.

На передней панели объекта исследования находятся сетевой выключатель с индикатором включения сети 9. На задней панели объекта исследования расположены клемма заземления, держатели предохранителей и сетевой шнур с вилкой. На боковой стенке расположено выходное окно осветителя 8 и устройства для смены интерференционных светофильтров 3 и регулировки освещенности 4. На боковых поверхностях усилителя фототока расположены соединительный шнур 1 с разъемом для подключения объекта исследования к устройству измерительному и регуляторы ГРУБО и ТОЧНО 10 установки ноля при отсутствии освещенности.

На передней панели устройства измерительного размещены следующие органы управления и индикации:

– кнопка 11 ПРЯМАЯ — ОБРАТНАЯ с соответствующими индикаторами — предназначена для включения прямого или обратного режимов измерения.

– кнопки «+», «-» 12 и СБРОС 13 — предназначены для регулировки напряжения на фотоэлементе и его сброса в ноль.

– индикаторы В 14 и мкА 15 — предназначены для индикации значений величин напряжения на фотоэлементе и фототока в процессе работы

На задней панели устройства измерительного расположены выключатель СЕТЬ, клемма заземления, держатели предохранителей (закрыты предохранительной скобой), сетевой шнур с вилкой и разъем для подключения объекта исследования .

Принцип действия установки основан на измерении тока через фотоэлемент при изменении полярности и величины приложенного к нему напряжения и изменения спектрального состава и величины освещенности катода фотоэлемента.

В процессе выполнения лабораторных работ снимаются зависимости тока через фотоэлемент от приложенного к нему напряжения. При этом меняется полярность напряжения ( т.е. раздельно снимаются прямая и обратная ветви вольтамперной характеристики фотоэлемента). Характеристики снимаются при различных значениях освещенности и при изменении длины волны освещения фотоэлемента. По результатам измерений строятся семейства вольтамперных характеристик и, используя соответствующие методы расчета, численно оценивается значение постоянной Планка.

Порядок выполнения работы

1. Установить на объект исследования фотоприемник 7 с исследуемым фотоэлементом и задвиньте бленду 8 осветителя в окно фотоэлемента.

2. Включить устройство измерительное и объект исследования выключателем СЕТЬ. При этом должен загореться индикаторы ОБРАТНАЯ, В и мкА устройства измерительного. После 5 минутного прогрева ручками 10 УСТАНОКА НОЛЯ (ГРУБО и ТОЧНО) на объекте исследования установить нулевое значение на индикаторе15 (мкА) устройства измерительного.

3. Включить объект исследования выключателем СЕТЬ на его передней панели. При этом должен загореться индикатор СЕТЬ объекта исследования.

4. Дать лампе осветителя прогреться в течение 15 мин.

5. С помощью кнопки 11 (ПРЯМАЯ – ОБРАТНАЯ) выбрать необходимый режим измерения.

6. Установить необходимый светофильтр.

7. Изменяя значения напряжения с помощью кнопок 12 («+» и «-«), и считывать показания фототока с индикатора 15 («мкА») снять данные для построения вольтамперной характеристики

8. Повторить измерения для других светофильтров.

Примечание 1: При необходимости с помощью поворота кольца 4, расположенного на выходном окне объекта исследования, можно изменять освещенность фотоэлемента.

Примечание 2: При определении запирающего напряжения фотоэлемента необходимо нулевое значение тока считывать при уменьшении напряжения от нулевого значения по индикатору 14 до значения запирающего напряжения, а не наоборот. Не рекомендуется устанавливать значение напряжения ниже запирающего.

9. По окончании работы выключить объект исследования и устройство измерительное.

10. Построить ВАХ.

11. Определить число фотоэлектронов, выбитых в единицу времени:

n = iн/е, (5)

где е =1.6*10-19 Кл.

12. Оценить постоянную Планка для найденных задерживающих потенциалов U0, соответствующих двум по формуле:

(6)

где с=3*108м/с.

13. Повторить вычисления для других значений λ. Оценить погрешность.

Контрольные вопросы

1. В чем состоит явление внешнего фотоэффекта.

2. Что такое “красная граница ” фотоэффекта.

3. Сформулировать законы фотоэффекта.

4. Вывод второго и третьего законов фотоэффекта на основе уравнения Эйнштейна.

5. Объяснить ход прямой и обратной ветвей графика зависимости фототока от напряжения между катодом и анодом.

Методические указания,  УЧЕБНАЯ ТЕХНИКА 8- 495- 724-93-09,www.учебнаятехника.рф

Установка для изучения абсолютно черного тела. ФПК-11

 

Установка для изучения абсолютно черного тела, ФПК-11

Лабораторный стенд «Изучение абсолютно черного тела»

показан принципа действия установки, технические характеристики, указания по эксплуатации и другие сведения, необходимые для обеспечения полного использования технических и педагогических возможностей установки.

НАЗНАЧЕНИЕ

Установка предназначена для проведения лабораторных работ по курсу «Квантовая физика» для инженерно-технических специальностей высшей школы.

Установка предназначена для эксплуатации в закрытых, сухих, отапливаемых помещениях при температуре окружающей среды от +10 ЦЕЛ до +35 ЦЕЛ и относительной влажности воздуха до 80 %.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Установка содержит:

  • Электропечь 1 шт.
  •  Блок управления 1 шт.
  • Термопарный приемник излучения

Максимальная рабочая температура, 0С 900

Сопротивление излучателя при 20 град. Цельсия, Ом 1,9± 0,05

.Питание установки осуществляется от сети переменного тока

частотой, Гц 50 + — 1

напряжением, В 220 В (+10%;-15%)

Потребляемая мощность, В*А, не более 160

Габаритные размеры, мм, не более:

  • электропечи с приемником теплового излучения 300 х 150 х 250
  • измерительного устройства 240 х 320 х 80

Масса, кг, не более:

  • электропечи 4,0
  • блока управления 3,0

Наработка на отказ, час, не менее 1000

Средний срок службы, лет, не менее 6

Тепловое излучение. Абсолютно черное тело. Законы Кирхгофа, Стефана-Больцмана, Вина.

     Тела, нагреты до достаточно высоких температур, светятся. Свечение тел, обусловленное нагреванием, называется тепловым излучением. Тепловое излучение является самым распространенным в природе, совершается за счет энергии теплового движения атомов и молекул в-ва (т.е. за счет его внутренней энергии) и свойственно всем телам при температуре выше 0 К. Тепловое излучение характеризу­ется сплошным спектром, положение максимума которого зависит от температуры. При высоких температурах излучаются короткие (видимые и ультрафиолетовые) электромагнитные волны, при низких – преимущественно длинные инфракрасные. Тепловое излучение – практически единственный тип излучения, который может быть равновесным. Предположим, что нагретое тело помещено в полость, ограниченное идеально отражающей оболочкой. С течением времени, в р-тате непрерывного обмена энергией между телом и излучением, наступит равновесие, т.е. тело в единицу времени будет поглощать столько же сколько и излучать.

  • Закон Стефана — Больцмана — интегральный закон излучения абсолютно чёрного тела. Определяет зависимость плотности мощности излучения абсолютно чёрного тела от его температуры.
ПОИСК ПО САЙТУ
Все страницы
Вверх
Яндекс.Метрика © 2019    Компания ООО "УЧЕБНАЯ ТЕХНИКА". ИНН 7724306437 Телефон: +7 (495) 724-93-09 E-mail: Lab.texnika@yandex.ru 115573 г. Москва, ул. Ореховый бульвар дом 22   //    Войти
Paste your AdWords Remarketing code here