Физический практикум. Под редакцией проф. Валентины Ивановны Ивероновой. М., Физматгиз, 1962 г., 956 стр. с илл.
составлено: А. Г. БЕЛЯНКИНЫМ, Г. П. МОТУЛЕВИЧ, Е. С. ЧЕТВЕРИКОВОЙ, И. А. ЯКОВЛЕВЫМ
Экспериментальное обучение студентов физического и механико-математического факультетов Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова проходит в значительной мере в общем физическом практикуме, описание которого охватывает настоящее руководство. Московский университет не впервые составляет подобное руководство. Однако после переезда в новое здание на Ленинских горах физический практикум был существенно изменен. Практикум обогатился новым оборудованием, выпускаемым нашей промышленностью. Бурное развитие физики заставило повысить требования к экспериментальному обучению студентов. Практикум для физиков и математиков был отделен от практикума для прочих естественных факультетов. В связи с этим было поставлено много новых задач и изъят из практикума ряд более простых задач. Настоящая книга является итогом семилетней работы сотрудников кафедры общей физики физического факультета. Книга написана в соответствии с программой по физическому практикуму и в основном в соответствии с настоящим состоянием физической лаборатории, хотя уже сейчас в практикуме имеются некоторые новые задачи, не вошедшие в книгу.
СОДЕРЖАНИЕ
Предисловие ………………………………………………….9
Введение……………………………………………………….13
Часть первая МЕХАНИКА
1. Изучение нониусов………………………………………………35
2. Определение толщины пластинки и радиуса кривизны линзы сферометром ……………….43
3. Изучение законов падения на машине Атвуда………………….46
4. Определение ускорения силы тяжести с помощью маятника ……….49
5. Точное взвешивание…………………………………57
6. Определение плотности твердых тел пикнометром и гидростатическим взвешиванием …………………69
7. Определение плотности жидкостей пикнометром и гидростатическим взвешиванием………………….73
8. Определение модуля упругости из растяжения и изгиба…………76
9. Определение модуля сдвига из кручения……………………….81
10. Изучение вращательного движения тела…………………………86
11. Определение момента инерции и проверка теоремы Штейнера методом крутильных колебаний……………….90
12. Определение коэффициента восстановления и времени соударения упругих шаров ………………….93
13. Измерение скорости полета пули с помощью баллистического маятника …………………..97
14. Крутильный баллистический маятник………………………..100
15. Движение маятника Максвелла…………………………….105
16. Движение центра масс……………………………107
17. Изучение движения гироскопа (прецессия) ………………..113
18. Движение тела переменной массы (ракета) ………………..115
19. Изучение собственных колебаний сосредоточенной системы……….120
20. Изучение явления резонанса на крутильном маятнике…………..122
21. Изучение колебаний связанных систем …………………………126
22. Исследование собственных колебаний струны методом резонанса……..131
23. Определение скорости звука в твердых телах методом Кундта ………136
24. Определение скорости звука и модуля Юнга в твердых телах …….138
Часть вторая. МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА
25. Изготовление и градуировка термопар…………………………..142
26. Определение механического эквивалента тепла…………145
27. Определение теплоемкости металлов методом охлаждения……….148
28. Определение коэффициента теплопроводности (сравнительный метод)………………….. 150
29. Определение коэффициента теплопроводности металлов…… 153
30. Определение коэффициента теплопроводности воздуха……. 158
31. Определение коэффициента внутреннего трения жидкостей по методу Стокса…………………. 163
32. Определение коэффициента внутреннего трения жидкости капиллярным вискозиметром …………….. 167
33. Определение коэффициента внутреннего трения газа капиллярным вискозиметром……………… 169
34. Определение коэффициента внутреннего трения вязких сред ротационным вискозиметром М. П. Воларовича…………. 172
35. Определение коэффициента поверхностного натяжения по высоте поднятия жидкости в капиллярных трубках………… 176
36. Определение коэффициента поверхностного натяжения при помощи горизонтального капилляра……………… 181
37. Изучение зависимости коэффициента поверхностного натяжения раствора от его концентрации и температуры по методу максимального давления в пузырьке…………………. 183
38. Определение коэффициента теплоотдачи при естественной конвекции ……………………………. 186
39. Измерение теплоты испарения жидкого азота………… 190
40. Определение коэффициента поверхностного натяжения волновым методом…………………………… 193
41. Определение критической температуры…………… 200
42. Определение коэффициента поверхностного натяжения в большом интервале температур……………………. 202
43. Определение влажности воздуха………………. 208
44. Определение отношения удельных теплоемкостей газов…… 214
45. Определение скорости звука в газах и отношения удельных тепло-емкостей методом стоячей волны………………. 218
46. Техника получения и измерения высокого вакуума…….. 221
47. Измерение средней длины свободного пробега атомов металла в вакууме…………………. 230
48. Определение числа Авогадро………………… 235
49. Изучение броуновского движения газового пузырька…….. 239
50. Ознакомление со статистическими закономерностями на механических моделях………………………… 247
Часть третья. ЭЛЕКТРИЧЕСТВО
51. Изучение электростатического поля………………………..257
52. Градуирование электростатического вольтметра по абсолютному электрометру ………………….264
53. Определение элементарного заряда методом измерения скорости перемещения заряженных частиц в поле конденсатора…………..270
54. Градуирование амперметра и вольтметра……………………….277
55. Измерение сопротивлений при помощи моста постоянного тока ………..283
56. Изучение зависимости сопротивления металлов от температуры………..288
57. Изучение зависимости сопротивления электролитов от температуры………..290
58. Измерение сопротивления гальванометра и внутреннего сопротивления гальванического элемента……………………293
59. Измерения малых сопротивлений при помощи двойного моста ………….298
60. Изучение принципа электрических компенсационных измерений………..300
61. Изучение вакуумного диода и определение удельного заряда электрона ………………… 308
62. Определение работы выхода электрона методом компенсации охлаждения нити ………………… 312
63. Изучение явления термоэлектронной эмиссии и определение работы выхода электрона …………….. 316
64. Изучение распределения термоэлектронов по скоростям…… 321
65. Ознакомление с работой трехэлектродной лампы………. 325
66. Ознакомление с работой многосеточных радиоламп и наблюдение явления вторичной эмиссии электронов……………. 330
67. Изучение работы тиратрона…………………. 334
68. Определение электрохимических эквивалентов и градуирование амперметра при помощи вольтаметра ……………. 339
69. Изучение гальванометра магнитоэлектрической системы…… 343
70. Определение емкости конденсатора посредством баллистического гальванометра …………………… 355
71. Исследование магнитной индукции в железе баллистическим методом …………………………. 361
72. Измерение напряженности магнитного поля соленоида на его оси ……………….369
73. Изучение влияния геометрической формы тела на магнитную восприимчивость и петлю гистерезиса ферромагнетика…….. 373
74. Магнитометрический метод измерения кривой намагничения, петли гистерезиса и точки Кюри……………… 380
75. Феррорезонансный стабилизатор напряжения………… 385
76. Измерение концентрации и подвижности носителей заряда в полупроводниках ……………………. 391
77. Изучение процессов зарядки и разряда конденсатора……. 397
78. Измерение емкости конденсаторов при помощи мостовой схемы на переменном токе…………………….. 399
79. Измерение емкости мостовым методом с учетом утечки в конденсаторах …………………….. 402
80. Измерение индуктивности катушек при помощи мостовой схемы …………………..407
81. Определение индуктивности Мостовым методом с использованием постоянной емкости…………………… 413
82. Измерение коэффициента самоиндукции, емкости и проверка закона Ома для переменного тока…………….. 417
83. Измерение мощности переменного тока и сдвига фаз между током и напряжением…………………… 423
84. Изучение работы полупроводниковых выпрямителей…………… 432
85. Изучение кенотронного выпрямителя ……………. 447
86. Изучение собственных электромагнитных колебаний в контуре …………458
87. Ознакомление с работой лампового генератора электромагнитных колебаний и исследование вынужденных колебаний в контурах с разной добротностью ………………… 467
88. Изучение вынужденных колебаний и явления резонанса в колебательном контуре………………….. 477
89. Изучение явлений в колебательном контуре, включенном параллельно источнику электродвижущей силы переменной частоты …………….483
90. Изучение работы электронного осциллографа…………….490
91. Релаксационные колебания в схеме с неоновой лампой………. 509
92. Изучение характеристик усилителя низкой частоты на сопротивлениях………………………. 517
93. Гармонический анализ……………………. 524
94. Определение отношения заряда электрона к его массе методом магнетрона……………………… 540
95. Электромагнитные волны в двухпроводной линии………. 543
96. Изучение работы мотора и генератора постоянного тока …… 549
Часть четвертая. ОПТИКА
97. Определение фокусного расстояния собирательной и рассеивающей линз ………………………. 553
98. Определение увеличения оптической трубы и микроскопа….. 559
99. Изучение зрительной трубы……………………..571
100. Исследование сложных оптических систем………….. 576
101. Изучение погрешностей линз………………… 582
102. Определение показателя преломления, дисперсии и разрешающей силы стеклянной призмы спектрометром………….. 588
103. Определение показателя преломления жидких и твердых тел рефрактометром Пульфриха…………………… 597
104. Определение показателя преломления и средней дисперсии жидкостей и твердых тел с помощью рефрактометра Аббе…….. 602
105. Определение длины световой волны при помощи билинзы и бипризмы ………………………. 607
106. Определение радиуса кривизны линзы и длины световой волны с помощью колец Ньютона………………. 615
107. Измерение показателей преломления газов с помощью интерферометра Релея………………………. 620
108. Изучение с помощью интерферометра зависимости показателя преломления газа от давления……………….. 631
109. Изучение основных явлений интерференции света с помощью интерферометра Майкельсона……………….. 642
110. Изучение дифракционной решетки и определение длины световой волны………………………. 657
111. Изучение явлений дифракции в параллельных лучах на отдельной щели и на простейших дифракционных решетках……… 662
112. Изучение явлений дифракции света на круглых и прямоугольных отверстиях и дисках………………….. 670
113. Зонная пластинка……………………… 680
114. Изучение роли дифракционных явлений в формировании оптического изображения……………………… 689
115. Дифракция света на ультразвуковых волнах………… 701
116. Изучение основных явлений поляризации света в параллельных световых пучках…………………….. 716
117. Получение и исследование поляризованного света……… 729
118. Измерение показателя преломления кристаллов при помощи кристалл-рефрактометра …………………….. 740
119. Изучение кристаллооптических явлений при помощи поляризационного микроскопа………………………. 748
120. Спектроскопическое исследование явлений хроматической поляризации света…………………………. 760
121. Изучение явления естественного вращения плоскости поляризации света……………………………… 766
122. Изучение явления магнитного вращения плоскости поляризации 772
123. Изучение спектров излучения паров и газов и спектральный анализ смесей солей щелочных металлов……………. 778
124. Изучение сериальных закономерностей в спектре водорода ………….783
125. Изучение спектрографа и измерение длин волн спектральных линий………………………. 786
126. Фотометрирование линейчатого спектра при помощи стилометра и спектральный анализ состава стали…………….. 798
127. Спектральная фотометрия………………….. 809
128. Исследование спектров поглощения растворов с помощью фотометра ……………………….. 821
129. Изучение спектров поглощения при помощи поляризационного спектрофотометра…………………827
130. Исследование дисперсии показателя преломления «методом крюков» Рождественского………………..836
131. Изучение эффекта Зеемана…………………………………848
132. Изучение основных законов внешнего.фотоэлектрического эффекта……………………..856
133. Изучение фотоэлементов с внутренним усилением фототока при помощи вторичной эмиссии электронов (фотоэлектронные умножители) ……………………..868
134. Измерение высоких температур с помощью оптического пирометра с исчезающей нитью………………….883
135. Определение коэффициента диффузии оптическим методом …………..890
136. Определение потенциалов возбуждения и ионизации…………….897
137. Дифракция рентгеновских лучей на монокристалле…………….901
138. Дифракция рентгеновских лучей в поликристаллах…………….911
139. Измерение скорости света………………………..917
ТАБЛИЦЫ
1. Международная система единиц……………………………..921
2. Приведение показаний барометра к 0° С…………………………923
3. Поправка отсчета барометра на капиллярность……………………924
4. Приведение веса тела к пустоте………………………………….924
5. Плотность сухого воздуха при разных температурах…………….925
6. Плотность воды при разных температурах……………………….926
7. Плотность ртути при разных температурах……………………….926
8. Плотность некоторых жидкостей………………………………….927
9. Плотность некоторых водных растворов…………………………..927
10. Плотность некоторых твердых веществ…………………………..929
11. Некоторые постоянные газов……………………………………..930
12. Некоторые постоянные жидких тел………………………………931
13. Некоторые тепловые постоянные твердых тел……………………..932
14. Приведение объема газа к 0° и давлению 760 мм рт. ст…………..933
15. Температура кипения воды при разных давлениях………………934
16. Теплоемкость воды при различных температурах………………..934
17. Теплоемкость меди при разных температурах……………………934
18. Давление и плотность насыщенного водяного пара при разных температурах ………………935
19. Психрометрическая таблица относительной влажности воздуха …………936
20. Растворимость некоторых солей в воде…………………….936
21. Поверхностное натяжение воды при температурах от 0 до 80° С ……………937
22. Коэффициент внутреннего трения воды при разных температурах…………….937
23. Ускорение силы тяжести g для разных широт на уровне моря …………….937
24. Упругие свойства твердых тел………………………938
25. Сопротивления и веса медных проводов………….939
26. Удельное сопротивление некоторых изоляторов ………………939
27. Удельное сопротивление некоторых металлов и сплавов…………..940
28. Удельное сопротивление некоторых водных растворов при 18° С …………..940
29. Электропроводность водных растворов серной кислоты…………..941
30. Температурные коэффициенты сопротивлений некоторых металлов и сплавов……………………941
31. Диэлектрические постоянные при 18° С…………………………..941
32. Термоэлектродвижущие силы……………………………………..942
33. Электродвижущие силы элементов………………………………..943
34. Электрохимические эквиваленты………………………………….944
35. Длины волн некоторых спектральных линий……………………..944
36. Длины волн спектральных линий ртутно-кадмиево-цинковой лампы…………945
37. Длины волн некоторых линий в спектре неона……………945
38. Спектры водорода, гелия, лития, натрия, ртути и солнца ………946
39. Длины волн главных фраунгоферовых линий……………………946
40. Коэффициенты преломления некоторых твердых тел при 18° С относительно воздуха и вращательная способность кварца в 1 мм толщины …………………….946
41. Показатели преломления некоторых жидкостей………………….947
42. Интерференционные окраски кварцевого клина при скрещенных и параллельных николях………………….947
43. Геометрические, механические и тепловые единицы………………948
44. Формулы размерностей электромагнитных единиц…………………950
45. Плотность водных растворов сахара в интервале температур от 0 до 50° С……………….952
46. Цветная номограмма двойного светопреломления ………………..952
47. Тепловые единицы в системе LMT6………………………..953
48. Периодическая система элементов Д. И. Менделеева………………954
49. Универсальные физические константы…………………..956
[flipbook pdf=»https://book.edu-lib.net/books/Fizicheskij_praktikum_Iveronovoj_1962-1.pdf» theme=»light» header=»Загрузка…»]
[flipbook pdf=»https://book.edu-lib.net/books/Fizicheskij_praktikum_Iveronovoj_1962-2.pdf» theme=»light» header=»Загрузка…»]
