Порядок виконання роботи.

 

Завдання №1. Покази призмового монохроматора залежать від матеріалу призми. Тому перед роботою монохроматор треба проградуювати відповідно відомому спектру ртутної пари (або гелію).

Градуювання шкали монохроматора здійснюється у такому порядку.

1. Ввімкнути в електричну мережу ртутну лампу.

2. За допомогою окуляра монохроматора домогтись чіткого зображення спектра ртуті і візира у полі зору.

3. Послідовно суміщаючи візир монохроматора з відповідними лініями спектру, визначити з точністю до половини поділки шкали барабана положення спектральних ліній.

4. Результати вимірювання записати у табл. 1.

 

 

Спектральна лінія газу гелія	Поділка шкали	Довжина хвилі, нм
Червона Оранжева Жовта Зелена Зелено-голуба Голуба Синя Фіолетова		707 668 588 502 492 471 447 403
Спектральна лінія парів ртуті	Поділка шкали	Довжина хвилі, нм
Червона Оранжева Жовта Зелена Голуба Синя Фіолетова		691 623 579 546 492 436 408

 

5. За допомогою даних таблиці побудувати градуювальний графік. По осі абсцис відкласти поділки шкали, по осі ординат, відповідно, довжини хвиль.

 

Завдання №2.

1. Відключити ртутну лампу і запалити наповнену воднем газорозрядну трубку.

2. За допомогою візира та градуювального графіка шкали знайти довжину хвилі для кожної спектральної лінії атому водню. Результати занести у таблицю 2.

 

Спектральна лінія водню

Поділка шкали

Довжина хвилі, нм

 

3. За допомогою формул (5) та (8) для всіх ліній знайти  та сталу Планка.

4. Знайти середнє значення  та , а також абсолютну похибку. Результат подати у вигляді:

і порівняти з табличними даними для цих величин.

 

Контрольні запитання.

 

1. Що дає для науки дослідження спектрів?

2. Які основні труднощі зустрічала класична фізика при інтерпретації спектра водню?

3. Який вихід запропонував Бор?

4. В чому полягають недоліки теорії Бора?

5. Принцип дії, будова та призначення спектроскопа.

 

Варіант	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
Номер задачі	601	602	603	608	609	610	605	606	607	609

[1] – [4], [17]

 

 

Лабораторна робота №55

ДОСЛІДЖЕННЯ ТЕМПЕРАТУРНОІ ЗАЛЕЖНОСТІ ОПОРУ МЕТАЛУ І ТЕРМІСТОРА ТА ВИЗНАЧЕННЯ ЕНЕРГІІ АКТИВАЦІІ НАПІВПРОВІДНИКА

 

Мета роботи: дослідити залежність опору металу та напівпровідника від температури, за результатами експерименту обчислити температурний коефіцієнт  для металу та енергію активації  електропровідності для напівпровідника.

Обладнання: термостат, зразки металу і напівпровідника, універсальний місток постійного струму, з’єднувальні проводи, термометр.

 

Опір металевого провідника залежить від температури:

,

(1)

де  – опір провідника при температурі t (вимірюється в ⁰С),  – його опір при ,  – температурний коефіцієнт опору – фізична величина, що показує, на яку частину збільшується опір провідника при нагріванні його на . Характер залежності опору металу від температури повністю пояснюється зонною теорією твердого тіла.

На практиці вимірювання температурного коефіцієнта опору зводиться до визначення опорів  і  при двох довільних  та . Записавши  і  у вигляді (1) і розв’язавши систему рівнянь відносно , маємо:

.

(2)

Напівпровідник відрізняється від металу не тільки значно меншою провідністю, але й іншою залежністю опору від температури. Для металів опір зростає лінійно з підвищенням температури, для напівпровідника з підвищенням температури опір зменшується за експоненціальним законом:

,

(3)

де  – константа, яка залежить від природи напівпровідника,  – енергія активації,  – стала Больцмана, Т – температура, яка вимірюється в градусах Кельвіна.

Вимірявши опір напівпровідника  і  при різних температурах  і  та виходячи з формули (3) можна знайти енергію активації:

.

(4)

Для визначеності залежностей опору зразків від температури використовується схема, зображена на рис.1. Вона містить металевий провідник М, намотаний на ізолятор, і напівпровідник Н. Досліджувані зразки розміщуються в термостаті, що живиться від електромережі. Вимірювання опору зразків проводиться з інтервалом . Температура визначається за допомогою термометра Т. Опір зразків вимірюється за допомогою вимірювального універсального моста (омметра).

 

Рис. 1

 

⇐ Предыдущая234567891011Следующая ⇒

Поделиться: