Слишком сложно? Тогда запросите консультацию специалиста!
Наша компания занимается тем, что помогает студентам выполнять различные учебные работы на заказ. Вы можете ознакомиться с перечнем выполняемых работ, а так же с их стоимостью на странице с ценами.
Кафедра Физики
ОТЧЕТ
Лабораторная работа по курсу общей физики
ИЗУЧЕНИЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ МАКСВЕЛЛА
Преподаватель Студенты гр. 238-2
__________ С.Ю. Корнилов _______М. Тимохина
«5» декабря 2008г. _______ С. Слепцов
_______ Ю. Игнатьев
_______ А. Мартынова «5» декабря 2008г.
ВВЕДЕНИЕ
Целью данной лабораторной работы является изучение распределения по скоростям электронов, эмитированных термокатодом, и сравнение полученного распределения с максвелловским.
1 ОПИСАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ УСТАНОВКИ
И МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЙ
12 10
|
| |
11
| 
|
4
|
6
|
13 5 8
2 3 9
1 – выключатель; 2, 3 – рукоятки управления приводом; 4 – кнопки выбора лабораторной работы; 5, 6, 7 – рукоятки изменения накала лампы, напряжения анода и нагрева нити; 8, 9 - переключатели режимов работы приборов 10, 11; 12 – лампочки для индикации выбранной лабораторной работы; 13 – электронная лампа.
Рисунок 1.1 – Внешний вид экспериментальной установки
Переменный резистор R служит для регулировки тока накала катода, а приборы V1 и A – для измерения напряжения и тока накала, соответственно. Источник задерживающего напряжения ИЗН позволяет регулировать задерживающую разность потенциалов, измеряемую вольтметром V2. Рукоятка 5 управления резистором R и рукоятка 7 управления задерживающим напряжение находятся на горизонтальной панели установки. Ток анода измеряется микроамперметром. В настоящей установке измерения напряжения и тока накала осуществляются одним прибором 11, который с помощью переключателя 8 включается в режим вольтметра либо амперметра. Задерживающая разность потенциалов и анодный ток измеряются прибором 10, переключения режимов которого осуществляется переключателем 9. В данной работе необходимо, меняя внешнее сопротивление R в нужных пределах, снять зависимость IА от R для 8-10 значений внешнего сопротивления, повторить эксперимент для двух других значений напряжения накала.
|
Рис 1.2 – Схема включения электронной лампы
2 ОСНОВНЫЕ РАСЧЕТНЫЕ ФОРМУЛЫ
Выражение для расчета температуры катода имеет вид:
(2.1),
где 
– коэффициент угла наклона прямой,
k – постоянная Больцмана, равная 1,38*10-23,
e – заряд электрона, равный 1,6*10-19.
Выражение для расчета наиболее вероятной скорости имеет вид:
(2.2),
где T – температура катода,
me- масса электрона, равная 9,31*10-31.
Выражение для расчета средней скорости имеет вид:
(2.3).
Выражение для расчета среднеквадратичной скорости имеет вид:
(2.4).
3 РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ И ИХ АНАЛИЗ
Результаты прямых и косвенных измерений приведены в таблице 3.1.
| UH ,B | IH,A | P,Вт | U3, MB | Iа,мкА | LnIа |
| 4,33 | 0,36 | 1,5588 | 4,13 | -10,1779 | |
| 14,07 | -10,2891 | ||||
| 24,13 | -10,3815 | ||||
| 34,10 | -10,4833 | ||||
| 44,08 | -10,5966 | ||||
| 54,22 | -10,7245 | ||||
| 64,37 | -10,8198 | ||||
| 74,46 | - | -10,9251 | |||
| 84,35 | -11,0429 | ||||
| 94,47 | -11,1764 | ||||
| 4,73 | 0,39 | 1,8447 | 8,31 | - 9,4461 | |
| 18,11 | - 9,5250 | ||||
| 28,32 | - 9,6258 | ||||
| 38,66 | - 9,7212 | ||||
| 48,72 | - 9,8082 | ||||
| 58,34 | - 9,9035 | ||||
| 68,20 | - 10,0088 | ||||
| 78,79 | - 10,1019 | ||||
| 88,73 | - 10,2046 | ||||
| 98,92 | - 10,3190 |
Таблица 3.1. Результаты измерений
| 4,66 | 0,38 | 1,7708 | 6,62 | - 9,6884 | |
| 16,56 | - 9,7725 | ||||
| 26,18 | - 9,8643 | ||||
| 36,74 | - 9,9654 | ||||
| 46,36 | - 10,0778 | ||||
| 56,68 | - 10,1779 | ||||
| 66,67 | - 10,2891 | ||||
| 76,10 | - 10,3815 | ||||
| 86,75 | - 10,4833 | ||||
| 96,85 | - 10,5966 |
Пользуясь графиками определим коэффициент наклона Kn для каждого графика
К1 = -10,9306,
К2 = -9,6072,
К3 = -10,1668.
Воспользуемся формулой 2.1 и найдем температуру Тn для каждого Kn
Т1 =-1,6*10-19/-10,9306*1,38*10-23 = 1061(К).
Т2 =1,6*10-19/-10,1668*1,38*10-23 = 1140(К).
Т3 =1,6*10-19/-9,6072*1,38*10-23 = 1207(К).
Воспользуемся формулой 2.2 и найдем
Vн.в. = Ö1207*1,38*10-23*2/9,31*10-31 = 1,89*109 (м/с).
Воспользуемся формулой 2.3 и найдем
Vср. =Ö1207*1,38*10-23*8/3.14*9,31*10-31 = 2,135*109 (м/с).
