Материал: laby_2_semestr_fizika
1
Федеральное агентство по образованию
АССОЦИАЦИЯ КАФЕДР ФИЗИКИ
ТЕХНИЧЕСКИХ ВУЗов РОССИИ
В.М. Анисимов, И.Н. Данилова,
В.С. Пронина, Г.Э. Солохина
Лабораторные работы по физике
ЧАСТЬ 2
ЭЛЕКТРИЧЕСТВО. ОПТИКА. АТОМНАЯ ФИЗИКА.
ФИЗИКА ТВЕРДОГО ТЕЛА
Под редакцией проф. Г.Г.Спирина
Рекомендовано в качестве учебного пособия
научно-методическим советом по физике
при Министерстве общего и профессионального
образования Российской Федерации для студентов
высших технических учебных заведений
Москва
2
ББК 22.3
Рецензенты:
Нагаев В.Б., Чернышев В.В.
А 67 Анисимов В.М., Данилова И.Н., Пронина В.С., Солохина Г.Э.
Лабораторные работы по физике. Часть 2. Электричество.
Оптика. Атомная физика. Физика твердого тела.
ISBN 978-5-903111-03-3
Лабораторный практикум является необходимой составной
частью процесса изучения физики студентами МАИ. Как правило,
лабораторные
работы
выполняются
вслед
за
изучением
соответствующего раздела в теоретическом курсе.
Главная цель лабораторного практикума - дать возможность
студентам познакомиться с приборами, некоторыми физическими
явлениями, овладеть различными методами измерений, научиться
технике эксперимента, суметь сделать выводы относительно
измеряемых величин или каких-либо функций от них. Результаты
измерений должны быть подвергнуты анализу, а также проведена
необходимая математическая обработка результатов.
Предназначено для студентов всех факультетов МАИ дневного и
вечернего отделений, выполняющих лабораторные работы по
физике.
ББК 22.3
ISBN 978-5-903111-03-3
В.М. Анисимов, И.Н. Данилова,
В.С. Пронина, Г.Э. Солохина 2010 г.
3
С О Д Е Р Ж А Н И Е
С О Д Е Р Ж А Н И Е -------------------------------------------------------------- 3
П Р Е Д И С Л О В И Е ------------------------------------------------------------ 7
Р А З Д Е Л 6 ----------------------------------------------------------------------- 7
Электростатическое поле. Движение заряженных частиц
в поле ------------------------------------------------------------------------------ 7
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 60
Изучение электростатического поля --------------------------------------- 11
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 60(к)
Теорема Остроградского Гаусса для электростатического поля в
вакууме --------------------------------------------------------------------------- 15
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 74
Электронный осциллограф --------------------------------------------------- 18
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 74(к)
Движение заряженной частицы в электрическом поле ----------------- 30
Вопросы по разделу 6 --------------------------------------------------------- 33
Р А З Д Е Л 7 ---------------------------------------------------------------------- 35
Электромагнетизм ------------------------------------------------------------ 35
7.1 Магнитное поле тока. Закон Био–Савара–Лапласа -------------- 35
7.2 Действие магнитного поля на движущие заряды и токи ------- 37
7.3 Электромагнитная индукция ----------------------------------------- 37
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 63
Определение отношения заряда электрона к его массе методом
магнетрона ----------------------------------------------------------------------- 39
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 64
Изучение магнитного поля соленоида с помощью датчика Холла -- 45
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 64(к)
Изучение магнитных полей токов ------------------------------------------ 51
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 65
Изучение явления взаимной индукции ------------------------------------ 59
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 67
Изучение гистерезиса ферромагнитных материалов ------------------- 64
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 76
Изучение явления электромагнитной индукции ----------------------------- 73
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 78
Определение горизонтальной составляющей магнитного поля
Земли с помощью тангенс–буссоли ------------------------------------------- 77
Вопросы по разделу 7 --------------------------------------------------------- 81
4
Р А З Д Е Л 8 -----------------------------------------------------------------------82
Электрические колебания --------------------------------------------------82
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 70
Исследование затухающих колебаний в колебательном контуре ----88
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 70(к)
Свободные затухающие колебания в электрическом контуре --------95
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 72
Изучение релаксационных колебаний ----------------------------------- 101
Вопросы по разделу 8-------------------------------------------------------- 108
Р А З Д Е Л 9 --------------------------------------------------------------------- 109
Волновая оптика ------------------------------------------------------------ 109
9.1 Интерференция света ------------------------------------------------- 109
9.2 Дифракция света ----------------------------------------------------- 1111
9.3 Поляризация света ---------------------------------------------------- 115
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 109
Определение длин волн света при помощи бипризмы Френеля ---- 118
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 110
Определение радиуса кривизны линзы с помощью колец
Ньютона ------------------------------------------------------------------------ 123
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 111(к)
Изучение явления интерференции ---------------------------------------- 128
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 112
Изучение дифракции Фраунгофера на щели ---------------------------- 135
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 112(к)
Изучение явления дифракции ---------------------------------------------- 141
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 113
Изучение дифракции Фраунгофера с использованием
дифракционной решетки и гониометра ---------------------------------- 150
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 114
Изучение дифракционного спектра и определение длины
световой волны --------------------------------------------------------------- 154
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 116
Изучение явления отражения и преломления
плоскополяризованного света --------------------------------------------- 158
Вопросы по разделу 9-------------------------------------------------------- 161
Р А З Д Е Л 10 ------------------------------------------------------------------- 162
Квантовая оптика ----------------------------------------------------------- 162
10.1 Тепловое излучение ------------------------------------------------- 162
10.2 Внешний фотоэффект ---------------------------------------------- 165
10.3 Эффект Комптона --------------------------------------------------- 169
5
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 120
Исследование излучения абсолютно черного тела -------------------- 171
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 122
Изучение внешнего фотоэффекта----------------------------------------- 174
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 122(к)
Внешний фотоэффект ------------------------------------------------------- 176
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 121 (к)
Эффект Комптона ------------------------------------------------------------ 181
Вопросы по разделу 10 ------------------------------------------------------ 184
Р А З Д Е Л 11 ------------------------------------------------------------------- 185
Атомная физика ------------------------------------------------------------- 185
11.1 Теория Бора ---------------------------------------------------------- 185
11.2 Квантовомеханическая теория атома --------------------------- 187
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 127
Определение постоянной Планка ----------------------------------------- 190
Вопросы по разделу 11 ------------------------------------------------------ 194
Р А З Д Е Л 12 ------------------------------------------------------------------- 195
Физика твердого тела ----------------------------------------------------- 195
12.1 Собственная проводимость полупроводников ---------------- 196
12.2 Примесная проводимость полупроводников ------------------ 197
12.3 Контактные явления в р–n переходе ---------------------------- 200
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 132
Исследование параметров полупроводникового кристаллического
диода ---------------------------------------------------------------------------- 202
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 133
Исследование параметров кристаллического триода (транзистора),
включенного по схеме с общей базой ------------------------------------ 206
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 134
Исследование параметров кристаллического триода (транзистора),
включенного по схеме с общим эмиттером ----------------------------- 211
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 135
Исследование температурной зависимости электропроводности
полупроводников ------------------------------------------------------------- 215
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 136/137
Определение чувствительности фотоэлемента и
фотосопротивления ---------------------------------------------------------- 218
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 170
Определение концентрации и подвижности носителей заряда в
полупроводниках ------------------------------------------------------------- 224
Вопросы по разделу 12 ------------------------------------------------------ 230