8 (495) 724-93-09
lab.texnika@ya.ru
Установка лабораторная ФПК-10 предназначена для проведения лабораторных работ по курсу «Квантовая физика» для инженерно-технических специальностей высшей школы.
Лабораторная установка «Изучение законов фотоэффекта и определение постоянной Планка» ФПК-10 позволяет снимать и исследовать вольтамперные характеристики фотоэлементов в широком интервале освещенностей и производить оценку численных значений постоянной Планка.
При проведении лабораторных работ установка может использоваться, как самостоятельно, так и в составе лаборатории «Квантовая физика».
Установка предназначена для эксплуатации в закрытых, сухих, отапливаемых помещениях.
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Изучение внешнего фотоэффекта
Количество исследуемых фотоэлементов 2-3 шт.
Пределы изменения анодного напряжения, В, от -1,8 В до + 0,5В
Предел измерения анодного напряжения, В -1,999….…1,999
Пределы измерения фототока, мкА, 0.0000….199,9
Погрешности измерения анодного напряжения и фототока от максимальной величины соответствующего предела измерения, %, 4 ± 2 единицы младшего разряда.
Изменение освещенности — плавное, с помощью двух поляризационных светофильтров.
Количество интерференционных светофильтров 5.
Длины волн пропускания светофильтров нм, 4 07 (1), 435(2), 546(3), 570(4), 580(5).
Примечание: в скобках указаны номера светофильтров, указанные на установке.
Тип применяемого осветителя лампа галогенная (50 Вт. 220 В)
Питание установки осуществляется от сети переменного тока частотой 50 ± 0,4 Гц, напряжением 220В.
Потребляемая мощность, ВА, 150
Габаритные размеры, мм:
Масса установки, кг 8
Средний срок службы, лет 5
Наработка на отказ, часов, 1000
Машина Атвуда. ФМ-11Установка лабораторная предназначена для исследования равноускоренного прямолинейного движения тел.
С помощью лабораторной установки можно проводить следующие эксперименты:
Состав устройства:
На основание установки закреплена стойка с миллиметровой шкалой.
Сверху установки установлен блок, через который переброшена нить с креплениями для подвешивания наборных грузов.
Блок представляет собой электромагнит, с помощью которого через электронный блок фм 1/1 фиксируется блок.
Снизу крепится кронштейн с фотодатчиком.
Все электропитание подается через электронный блок ФМ1/1 на электромагнит, фотодатчик и так же через ФМ1/1 производится отсчет времени.
Блок электронный (включен в комплект установки).
Блок электронный ФМ1/1 (секундомер) предназначен для проведения лабораторных работ по физике в школах и в высших учебных учреждениях по дисциплине «Физические основы механики».
Технические данные электронного блока ФМ1/1
Отображение измеряемых величин на 3-х и 4-х разрядных индикаторах;
Режим измерения: в цикле или однократно.
Обеспечение проведения опытов по механике на 9 лабораторных установках, так же с помощью ФМ 1/1 можно следить за управлением гироскопом с измерением скорости вращения маховика гироскопа и скорости прецессии;
Питание:
- Напряжение питания — 220В, 50Гц;
- Потребляемая мощность — 30 Вт.
Данные для измерения:
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ФМ-11:
Основные технические данные
Стоимость установки в месте с электронным секундомером 70 000 рублей с НДС. Срок отгрузки 15 дней.
входят следующие лабораторные установки:
Состав установки:
Лазер с источником питания, бипризмы Френеля, линз, щели с изменяемой шириной, нейтрального светофильтра и экрана с миллиметровой шкалой в виде креста, устанавливаемых на оптическую скамью с помощью рейтера.
На поверхности скамьи нанесена миллиметровая шкала.
Бипризма Френеля представляет собой две призмы с малыми преломляющими углами, сложенные основаниями. Свет от щели преломляется и в бипризме делится на два перекрывающихся пучка исходящих от мнимых изображений щели, являющихся когерентными источниками. Так же за бипризмой в области пересечения пучков наблюдается интерференционная картина в виде чередующихся светлых и темных полос.
ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ УСТАНОВКИ:
Длина оптической скамьи, мм 1200
Высота оптической оси, над опорной плоскостью скамьи, мм 230
Цена деления линейки, мм 1
Ширина раскрытия щели, мм 0-4
Расстояние от плоскости щели до оси стойки, мм 9
Цена деления линеек скамьи и экранов, мм 1
Фокусное расстояние линзы (справ.) 35
Показателем преломления стела призмы 1,5183
Длина волны лазерного излучения, мкм 0,63
Питание осуществляется от сети переменного тока 220В 50Гц
Потребляемая мощность, ВА, 35
Габаритные размеры установки мм, 1300х300х400
Общая масса, кг, не более 17
Лабораторная установка предназначена для изучения работы устройства и принципа действия ее, а так же технические
характеристики, указания по эксплуатации и другие сведения, необходимые для обеспечения полного использования ее технических и педагогических возможностей.
НАЗНАЧЕНИЕ
При проведении лабораторных работ установка может использоваться как самостоятельно, так и в составе лаборатории -оптика.
Фокусное расстояние рассеивающих линз определяют по изменению положения фокальной плоскости собирательной линзы.
Установка ФПВ 05-1-10 предназначена для проведения лабораторных работ по курсу физики раздел «Оптика» для инженерно-технических специальностей высшей школы.
Установка обеспечивает возможность построения модели зрительной трубы и определения их увеличения.
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:
Напряжение, В 220 (+10 %;-15 %)
Потребляемая мощность, В*А, не более 10
Габаритные размеры, мм, не более 1000 х200 х 350
Масса, кг, не более 10
Наработка на отказ, часов, не менее 500
Средний срок службы, лет, не менее 5
курсу физики раздел «Оптика»
ФПВ 03
Установка позволяет определить скорость распространения звуковой волны в воздухе и твердых телах.
Установка ФПВ 03 — выполнена в настольном исполнении и состоит из волновода и резонатора, которые установлены на штативе, и измерительного устройства.
Определение скорости звуковых волн в воздухе основано на измерении длины стоящей волны, которая установлен в волноводе, путем измерения расстояния между источником звука (громкоговоритель) и приемником звука (микрофон) при измерении разности фаз сигналов.
Возможности определения скорости распространения волн в твердых телах основано на резонансном методе. Изменяя частоту генератора, меняют частоту колебаний стержня до получения резонанса.
Основные технические характеристики:
Установка также может быть использована в колледжах, лицеях, техникумах, ПТУ.
Установка обеспечивает возможность определения модуля Юнга и модуля сдвига различными методами, ознакомления с основными методами физических измерений,
оценки достоверности полученных результатов.
Установка помогает обучаемым глубже понять основные физические закономерности и приобрести элементарные навыки проведения экспериментов.
Установка эксплуатируется в помещении при температуре от + 10 С до + 35 С, относительной влажности воздуха до 80 % при 25 С.
Установка «Модуль Юнга», «Модуль сдвига» — предназначена для проведения лабораторных работ по курсу «Физика», раздел МЕХАНИКА
в высших учебных заведениях. Машина также может быть использована в колледжах, лицеях, техникумах, ПТУ.
Установка эксплуатируется в помещении при температуре от + 10 °С до + 35 °С, относительной влажности воздуха до 80 % при 25 °С.
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Установка «Модуль Юнга»
а) количество исследуемых образцов (пластин), шт. 2
б) размеры исследуемых образцов, мм:
— толщина 0,8 ± 0,08
— ширина 12 ± 0,5
— длина 120-0,2
в) материал исследуемых образцов: сталь пружинная,
бронза;
г) максимальная величина прогиба, мм 5
д) габаритные размеры в сборе, мм :
— длина 260
— ширина 250
— высота 515
е) масса, кг 3,5
Установка «Модуль сдвига»
а) количество исследуемых образцов (пружин), шт. 2
б) параметры исследуемых пружин:
— диаметр проволоки, мм 0,8-0,08; 1-0,1
— диаметр пружин, мм 20-0,5
— число витков пружин 28
в) габаритные размеры в сборе, мм:
— длина 250
— ширина 210
— высота 515
г) масса, кг 3,5
Стойка вертикальная
а) диапазон измерения миллиметровой шкалы, мм от 50 до 400
б) цена деления шкалы, мм 1 ± 0,1
з) средняя наработка до отказа установки,
циклов 5000
и) изучение с помощью установки «Модуль Юнга» «Модуль сдвига»:
к) определение модуля Юнга методом изгиба.
Так же у нас есть следующие установки:
Дополнительное оборудование для лабораторных установок по физике.
Описание:
Осциллограф UNI-T — прибор, предназначенный для исследования (наблюдения, записи, измерения) амплитудных и временны́х параметров электрического сигнала, подаваемого на его вход, либо непосредственно на экране.
Техническое описание
Дисплей: 320 х 240/64 цвета, 7 «ЖК-
Каналы: 2
Полоса пропускания: 25MHz
Частота дискретизации: 250 мс / с (макс.)
Время нарастания: не более 14ns
Глубина памяти: 25kpts
Waveform скорость захвата: не менее 2000wfms / с
Вертикальная чувствительность: 1mV/div ~ 20V/div
Время базе диапазон: 10ns/div ~ 50s/div
Режимы хранения: Установка, формы, растровые
Режимы синхронизации: по фронту, пульс, видео, альтернативное
Интерфейс: USB OTG, Pass / Fail
Размеры: 30,2 см х 13,7 см х 9,9 см
Вес: 2 кг.
Страна производства из предпоследней поставки была: Китай
Гарантия: 1 год
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
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.
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.
Предназначена для демонстрации опытов по физике и позволяет запасать электрическую энергию в магнитном поле.
Позволяет изучить :
Представляет собой катушку с обмоткой из медной проводки помещенной в пластмассовый корпус с выведенными клемниками, и внутреннего сердечника свободного хода. Высота 12 см.
Устройство подходит для изучения принципов электромагнитной индукции и трансформаторов.
Можно использовать с гальванометром, для демонстрации существования и направление индуцированного тока в магнитном поле. Металлический сердечник используется для увеличения силы магнитной индукции.
НАЗНАЧЕНИЕ
Установка ФПК-03/05 предназначена для проведения лабораторных работ по курсу «Квантовая физика» для инженерно-технических специальностей высшей школы.
Установка позволяет производить определение интенсивности излучения бета частиц по количеству импульсов возникающих в счетчике и подсчитываемых установкой.
При проведении лабораторных работ установка может использоваться как самостоятельно (для изучения бета радиоактивности) так и в составе лаборатории » Квантовая физика «
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 %.
Установка предназначена для применения совместно с источниками радионуклидными бета излучений закрытых типов 1П9-253, 1СО-324 или им подобными. Основные технические характеристики рекомендуемых источников приведены в разделе 2 настоящего паспорта. Поставка источников излучения производится через П/О «ИЗОТОП» в соответствии с НРБ-76/87 и ОСП-72/87.
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Установка содержит:
Блок управления 1 шт
Блок регистрации альфа — частиц ФПК03.04.00.00.00 1 шт
Блок регистрации бета- частиц ФПК05.04.00.00.00 1 шт.
Разрядность индикатора КОЛИЧЕСТВО ЧАСТИЦ, знаков 5
Диапазон измерения времени таймером, сек от 0 до 1800
Погрешность измерения времени, % не более 1
Диапазон расстояний от источника бета частиц до счетчика, мм от 50 до 130
Скорость регистрации альфа и бета частиц, при использовании
образцовых источников, на расстоянии 0 мм от источника, имп./мин., не менее 2500
Точность измерения напряжения на анодах счетчиков, В, не хуже ± 5
Рекомендуемые параметры применяемых совместно с установкой источников радионуклидных альфа и бета излучений:
тип источника закрытый
наружные размеры источника:
диаметр, мм 35 -1
толщина, мм, не более 5
площадь активной части кв. см, не более 1
виды радионуклидов (бета) К-40, Sr-90 + Y-90
максимальная активность источников, Бк, не более 3,7*104
Примечание: Максимальная активность источника не должна превышать значение минимально значимой активности (МЗА) по нормам радиационной безопасности, утвержденным в установленном порядке
Электропитание установки от сети переменного тока
частотой , Гц 50 ± 1
напряжением, В 220 (+10%;-15%)
Потребляемая мощность, В*А, не более 30
Габаритные размеры, мм, не более:
Масса установки, кг, не более 5
Наработка на отказ, час, не менее 500
Средний срок службы, лет, не менее 5
Комплект поставки
1. ФПК05.03.00.00.00 Блок управления 1шт.
2. ФПК03.04.00.00.00 Блок регистрации альфа – частиц (А) 1шт.
3. ФПК05.04.00.00.00 ПС Блок регистрации бета – частиц (Б) 1шт.
4. ФПК05.00.00.00.00 ПС 1шт.