11 сынып физика пәнінен зертханалық жұмыстар

11-сынып.

Зертханалық жұмыс №1.

Тақырыбы: Жарықтың интерференциясын және дифракциясын бақылау.

Мақсаты: интерференция және дифракция құбылыстарын бақылау.

Құрал-жабдықтар: шыны пластиналар -2, қыздыру қылы түзу шам, жарықтанжаралған фотопленка, ұстараның жүзі.

Жұмыс барысы:

Жарықтың интерференциясын бақылау.

1. Екі шыны пластинааны мұқият сүртіп, еекеуін қосып, оларды саусақпен қысыңдар.

2. Пластиналарды күңгірт реңде шағылған жарықта қараңдар. Осы кезде пластиналарды олардан жарқырыа шағыоған жарық болмайтындай етіп ұстаңдар.

3. Плстиналардың жанасатын жерлерінде пайда болатын айқын түрлі-түсті түйық сызықтарды байқаңдар.

4. Интерференцияны өтетеін сәуледе байқаңдар.

Жарықтың дифракциясын бақылау.

1. Фотопленкада ені 0,5 мм саңылау жасажасаңдар.

2. Саңылауды вертикаль етіп, көзге тақап ұстаңдар.

3. Саңлау арқылы вертикаль орналасқан шамның қылына қарап отырып, оның екі жағындағы түрлі-түсті жолақтарды бақылаңдар.

4. Саңылаудың енін 0,5 мм-ден 0,8 мм-ге өзгерте отырып, дифракциялық спектрдің қалай өзгеретінін байқаңдар.

Бақылау сұрақтары:

1. Жарықтың интерференциясы кез келген жағдайда бола ма? Оны барлық кездерде де бақалуға бола ма?

2. Қай жарықта интерференцияны бақалу оңай: өтетін немесе шағылған?

3. Гюйгенс-Френель принципін пайдаланып, жарықтың дифракциясын түсіндіріңдер.

4. Егер саңлаудың жолына жарық сүзгіштерін қойса, дифракциялық кескін қалай өзгерер еді? Мұны тәжірибе жүзінде тексеріп көріңдер.

5. Көзіңді сығырайтып, шамның қылына қара. Не көрдің? Көзіңдң сығырайтуыңа қарай кескін қалай өзгереді? Түсіндіріңдер.

6. Дифракциялық спектрдің дисперсиялық спектрден айырмашылығы неде?

Зертханалық жұмыс №2.

Тақырыбы: дифракциялық тордың көмегімен жарықтың толқын ұзындығын анықтау.

Құрал-жабдықтар: жарықтың толқын ұзындығын анықтайтын аспап, дифракциялық тор, жарық көзі.

Жұмыстың теориясы.

Жарықтың дифракциясы дифракциялық тордың көмегімен жақсы бақыланады. Дифракциялық тордың формуласы (1) бойынша түрліше толқындағы толқындар үшін максимумдар түрліше бұрыштармен бақыланады. Φ бұрышы аз және ор мен экранның а қашықтығы саңылаудан толқынның максимумы бақыланатын в қашықтықтан көп үлкен болатындықтан, (2) деп алуға болады.

)1) мен (2) формулалардан аламыз:

Жұмыстың барысы:

1. Дифракциялық торды аспаптың (1) көмегімен рамкасына (2)қойып, оны көтерілгіш үстелдің қысқышына бекітіңдер. (1-сурет)

2. Жылжымалы экранды (5) дифракциялық тордан 50 см қашықтыққа қогйыңдар.

3. Дифракциялық тор (1) арқылы қарап, аспапты нысана саңылауынан көрінетін етіп қойыңдар. Осы кезде жылжымалы экранның қараңғы реңінде бірнеше ретті дифракциялық спектрлерді көруге болады. Спектрлер көлбеу тұрса, торды олар вертикаль болатындай етіп, бұрып қойыңдар.

4. Экрандағы шкала бойынша бірінші реттік спектрдің қызыл және күлгін шекарасын анықтаңдар, сонымен қатар спектрдің жасыл сызығының орнын да байқаңдар.

5. Өлшеу нәтижелерін кестеге түсіріңдер.

Спектрдің реттілігі

Тордың

периоды,

d

Тордан экранға дейінгі қашықтық,

а

Спектрлердің шкалалары және белгілері, м

Толықн ұзындығы,

м

қызыл

жасыл

күлгін

қыз.

жас.

күлг.

6. Жылжымалы экран мен тордың ара қашықтығын өзгертіп, өлшеулерді қайталаңдар. Мұны экранның әр түрлі үш орналасу жағдай үшін қайталаңдар.

7. Есептеу формуласы бойынша қызыл, жасыл эәне күлгін сәулелер үшін толқын ұзындығын анықтаңдар.

8. Қызыл, дасыл, күлгін сәулелер үшін толқын ұзындығының орташа мәнін бтабыңдар.

9. Өлшеу қателігін бағалаңдар.

Бақылау сұрақтары:

1. Дифракциялық тор дегеніміз не?

2. Тордың периоды дегеніміз не?

Ол қалай есептеледі?

3. Спектрдің қай бөлігі экранның саңылауына жақын орналасқан?

4. Тор мен экранның ара қашықтығы дифракциялық спектрдің ретіне қалай әсер етеді?

5. Тордың периоды дифракциялық спектрлердің ара қашықтығына қалай әсер етеді?

Егер көшедегі шамға капрон, тюль арқылы қарайтын болсақ, неге оларыдң төнірегінде түрлі-түсті шеңберлер пайда болады?

11-сынып.

Зертханалық жұмыс №3.

Тақырыбы: шынының сыну көрсеткішін жазық параллель пластинаның көмегімен анықтау.

Құрал-жабдықтар: жазық параллель пластина, ағылшыг түйреуіші -4 дана, өлшеуіш сызғыш, ақ қағаз; шам, аккумулятор батареясы, кілт, жалғағаш сымдар, саңылау бар экран, транспортир.

Жұмысытң теориясы.

Жарық бір ортадан екінші ортаға өткенде жарықтың сыну құбылыс бақыланады. Мұның себебі - әр түрлі орталарда жарықтың таралу жылдамдығы түрліше болады. Сыну заңы бойынша:

n=sinα/sinβ

Жұмыстың барысы:

1. Электр шамын кілт арқылы батаеяға қосып, тізбек құрыңдар.

2. Шамның алдына саңылау бар экранда орналастырып, ал оның сыртына ақ қағаз қойыңдар.

3. Кілт арқылы тізбекті қосыңдар да, қағаз бетіне жіңішке жарық жолағын алыңдар.

4. Жарық жолағына кез келген бұрышпен шыны пластинаны қойыңдар.

5. Пластинаның пішінін қағазға салып, түсетін сәуленің А басы мен В соңын және жарықтың пластинадан Ғ шығу нүктесін белігдеңдер.

6. Тізбекті ағытып қағаздан шыны пластинадан алыңдар.

7. А мен В, В мен Ғ нүктелерін қосып, түскен және шыққан сәулелерді сызыңдар. Пластинаға жарықтың В түсу нүктесінде перпендикуляр тұрғызыңдар.

8. Транспортирдің көмегімен түсу және сыну бұрыштарын өлшеңдер.

9. Шынының сыну көрсеткішін (1) формула бойынша есептеңдер.

10. Тәжірибені басқа түсу бұрыштары кезінде қайталаңдар және нәтижелерді салыстырыңдар.

11. Тәжірибелерді жарық көзінсіз, ағылшын түйреуіштерін пайдаланып жасаңдар.

Бақылау сұрақтары:

1. Шынының сыну көрсеткішінің жарық сәулелерінінң түсу бұрышы артқан кезде қалай өзгеретінен анықтаңдар. Осы тәуелділіктің графигін салыңдар.

2. Жарықтың сыну бұрышы түсу бұрышынан кіші немесе үлкен, сондай-ақ нөлге тең бола ала ма?

3. Абсолют сыну көрсеткішінің физикалық мағынасы неде?

4. Сыну көрсеткішін ең үлкен дәлдікпен, яғни ең кіші қатемен анықтауға болады?

11-сынып.

Зертханалық жұмыс №4.

Тақырыбы: зарядталған бөлшектердің ізін зерттеп үйрену.

Құрал-жабдықтар, қажетті өлшеулер, өлшеу әдістері.

Жұмыс зарядталған бөлшектер үшін 4-суретте берілген фотосуретпен жүргізіледі. І із протондікі, ІІ із ұқсастыру үшін беріледі. Магнит өрісінің индукциясы фотсурет жазықтығына перпендикуляр. Екі бөлшектің бастапқы жылдамдықтары бірдей және фотосурет шеттеріне перпендикуляр. Белгісіз бөлшекті ұқсастыру оның меншікті зарядын q/m протооннның меншікті зарядымен салыстыру жолымен жүргізіледі. Оны былай орындайды: бөлшектердің ізін бастапқы бөлігіндегі радиустарын өлшеп салыстырады. Шынында магнит өрісіндегі бөлшек үшін Ньютонның екінші заңы былай жазылады:

. Бұдан .

Осы формулалардан зарядталған бөлшектредің меншікті заряды олардың іздерінің радиустарының кері қатынасына тең екені көрініп тұр.

Бөлшек ізінің қисықтық радиусын анықтау үшін 4- суреттегі фотосуреттің бетіне мөлдір қа,ғазды салады да, екі хорданың орталарынан перпендикуляр жүргізеді. (5-сурет). Перпендикулярдың қиылысында шеңбердің центір жатады. Оның радиусы сызғышпен өлшенеді.

Жұмысты орындауға дайындық.

1. Өлшеудің және есептеудің нәтижесін жазу үшін кесте дайындалады.

2. Фотосуреттен калькаға бөлшектердің ізі түсіріледі.

Эксперимент жүргізу, өлшеулер нәтижесін өңдеу.

1. Калькаға көшірілген бөлшек іздерінің бастапқы бөліктеріндегі қисықтық радиустарын өлшеңдер.

2. Калькаға түсірілген белгісіз бөлшек пен протоннңы меншікті зарядтарын салыстырыңдар. Өлшеу нәтижелері бойынша қандай бөлшек екенін анықтаңдар.

Бақылау сұрақтары:

1. Бөлшектердің ізінің фотосуреттегі ізіне қатысты магнит индукциясы векторы қалай бағытталған?

2. Бір бөлшек ізінің әр түрлі бөліктердегі қисықтық радиусы неліктен әр түрлі?