Порядок виконання роботи. 1 Після дозволу викладача ввімкнути генератор ультракоротких хвиль.

1 Після дозволу викладача ввімкнути генератор ультракоротких хвиль.

2 Провести виміри залежності показань індикатора від відстані вздовж двопровідної лінії Лехера через кожні 2 см. Результати записати у табл. 5.3.1. При цьому стрілка гальванометра не повинна виходити за межі шкали. Якщо ж стрілка гальванометра виходить за межі шкали, то провести регулювання індикатора. Для цього змінити положення у просторі короткої дротинки, яка під’єднана до однієї з клем гальванометра. Після закінчення вимірювань вимкніть генератор УКХ.

3 Вимкнути генератор ультракоротких хвиль.

4 Побудувати графік залежності показів індикатора від відстані x.

4 За графіком визначити довжину стоячої хвилі як відстань між сусідніми пучностями і вузлами стоячої хвилі. Провести 5 різних вимірювань довжини стоячої хвилі.

5 Обчислити середнє значення та похибку виміру довжини стоячої хвилі за формулами, що призначені для прямих вимірювань:

,

,

. (5.3.15)

Тут N – кількість вимірювань; – випадкова похибка; – похибка приладу (половина ціни поділки шкали).

Таблиця 5.3.1

6 Знайти довжину біжучої хвилі та похибку її вимірювань, використовуючи формули , .

7 Обчислити частоту генератора та похибку її вимірювань, використовуючи формули , . Тут – швидкість світла у вакуумі (повітрі).

8 За результатами роботи зробити висновки, в яких навести результати вимірювань довжини біжучої хвилі у вигляді , частоти генератора УКХ у вигляді .

Контрольні питання[23]⁾

1 Хвилі в пружному середовищі. Рівняння біжучої хвилі. Фазова швидкість. Поперечні та поздовжні хвилі. Довжина хвилі, хвильове число.

2 Хвильове рівняння. Фазова швидкість поширення хвиль у твердому тілі й газі.

3 Густина енергії пружної хвилі.

4 Вектор Умова. Інтенсивність.

5 Звукові хвилі та їх застосування. Висота, тембр та гучність звуку. Рівень гучності. Ефект Допплера для звукових хвиль.

6 Хвильове рівняння для електромагнітної хвилі. Фазова швидкість поширення електромагнітної хвилі.

7 Напруженість електричних і магнітних полів у лінійно поляризованій електромагнітній хвилі.

8 Вектор Пойнтінга.

9 Описати експериментальну установку та фізичні процеси, що там відбуваються. Як працює індикатор, з якою характеристикою стоячої хвилі пов’язані його показання?

10 Отримати хвильове рівняння для сили струму, напруги у двопровідній лінії Лехера (співвідношення (5.3.8)). Чим визначається фазова швидкість поширення хвилі у двопровідній лінії?

11 Отримати рівняння стоячої хвилі (5.3.14). Що називають вузлом, пучністю, довжиною стоячої хвилі? Чим визвано виникнення стоячої хвилі в лінії Лехера? Розкажіть про перенесення енергії в стоячій хвилі на прикладі двопровідної лінії.

12 У якому випадку в двопровідній лінії виникатимуть найбільш сильні вимушені стаціонарні коливання? Зробити рисунок розподілу струмів, зарядів, магнітного та електричного полів у стоячій хвилі у двопровідній лінії Лехера для деякого моменту часу. До рисунку дайте пояснення.

13 Як у лабораторній роботі визначити довжину біжучої хвилі, частоту генератора УКХ? Отримати формулу для відповідних похибок.

ОПТИКА

6.1 Лабораторна робота
«Визначення довжини світлової хвилі за допомогою дифракційної ґратки»

Мета роботи: 1) ознайомитися з явищем дифракції; 2) експериментально визначити довжини світлових хвиль різного кольору.

Обладнання: 1) освітлювач; 2) дифракційна ґратка; 3) екран; 4) лінійка.