LABORATORIUM FIZYKI CENTRUM NAUCZANIA MATEMATYKI I FIZYKI POLITECHNIKI ŁÓDZKIEJ. Sylwestra Kani

Transkrypt

1 S K R Y P T Y D L A S Z K Ó Ł W YSZYCH P O L I T E C H N I K A Ł Ó D Z K A LABORATORIUM FIZYKI CENTRUM NAUCZANIA MATEMATYKI I FIZYKI POLITECHNIKI ŁÓDZKIEJ pod redakcj Sylwestra Kani ŁÓD 2006

2 Skrypt jest przeznaczony dla studentów wszystkich wydziałów Politechniki Łódzkiej jako materiał pomocniczy dla Laboratorium Fizyki Centrum Nauczania Matematyki i Fizyki Politechniki Łódzkiej. Moe stanowi pomoc dla studentów uniwersytetów technicznych w Unii Europejskiej oraz dla wszystkich osób zainteresowanych nowoczesn technik laboratoryjn. Recenzent: prof dr hab. in. Józef witek KOMITET REDAKCYJNY WYDAWNICTWA POLITECHNIKI ŁÓDZKIEJ Przewodniczcy: prof. dr hab.??????? Redaktor Naukowy Wydziału: prof. dr hab.??????? Autorzy instrukcji i dodatków: dr in. Cybulski Dariusz (M1);mgr in. Adam Chudecki (O3-A3, O3-A7); mgr in. Michał Dobrski (W2); dr Agnieszka Gromiec (O4); dr Sylwester Kania (E3, W7); dr in. Barbara Kocielniak- Mucha (E1, E2, O2); dr in. Krystyna Krasiska (W3); dr in. Mariusz Krasiski (M6, M7); dr in. Dariusz Krzyaski (T2), mgr in. Janusz Kuliski(E3, T1); dr in. Konrad Łukaszewski (W1); dr in. Ireneusz Owczarek (O3-A2, O3-B2); dr in. Mariusz Panak (E4-2,W5); dr Piotr Posmykiewicz (E4-3); dr Barbara Radomska (O1); dr in. Janusz Tomaszewski (M5); dr Marek Wojciechowski (E6,E7); dr in. Krzysztof Wojciechowski (E4-7). Copyright by Politechnika Łódzka 2006 WYDAWNICTWO POLITECHNIKI ŁÓDZKIEJ Łód, ul. Wólczaska 223 tel./fax (0-42) a-row-1@sir.p.lodz.pl ISBN Wydanie I. Nakład??? egz. Ark. druk???. Papier offset. 80 g, 70 x 100 Druk ukoczono w styczniu 2007 r. Wykonano w Drukarni offsetowej WIST, Zgierz, ul. Barona 8B Nr????

3 1 SPIS TRECI SPIS TRECI... 1 CZ I ZBIÓR INSTRUKCJI... 9 E1, E2: EFEKT HALLA W GERMANIE Cel wiczenia EFEKT HALLA OPIS UKŁADU POMIAROWEGO WYKONANIE WICZENIA OPRACOWANIE WYNIKÓ-WYKONANIE SPRAWOZDANIA ZAKRES MATERIAŁU LITERATURA E 3: STAŁA DIELEKTRYCZNA RÓNYCH MATERIAŁÓW Cel wiczenia STACJONARNE POLE ELEKTRYCZNE W DIELEKTRYKACH OPIS UKŁADU POMIAROWEGO WYKONANIE WICZENIA OPRACOWANIE WYNIKÓW I SPOSÓB ICH PREZENTACJI ZAKRES MATERIAŁU LITERATURA E4-2: ZAŁAMANIE PROMIENIOWANIA MIKROFALOWEGO W PRYZMACIE Cel wiczenia MIKROFALE I ZJAWISKO ZAŁAMANIA OPIS UKŁADU POMIAROWEGO WYKONANIE WICZENIA OPRACOWANIE WYNIKÓW ZAKRES MATERIAŁU LITERATURA E4-3: POLARYZACJA MIKROFAL Cel wiczenia FALE I ZJAWISKO POLARYZACJI FAL OPIS UKŁADU POMIAROWEGO DO BADANIA ZJAWISKA POLARYZACJI FAL WYKONANIE WICZENIA OPRACOWANIE WYNIKÓW POMIARÓW ZAKRES MATERIAŁU LITERATURA E 4-4: MIKROFALE. DYFRAKCJA NA PODWÓJNEJ SZCZELINIE Cel wiczenia... 45

4 2 SPIS TRECI 1. DYFRAKCJA OPIS UKŁADU POMIAROWEGO WYKONANIE WICZENIA OPRACOWANIE WYNIKÓW POMIARÓW ZAKRES MATERIAŁU LITERATURA E4-7: DYFRAKCJA BRAGGA MIKROFAL NA KRYSZTALE Cel wiczenia DYFRAKCJA MIKROFAl OPIS MIKROFALOWEGO UKŁADU DOWIADCZALNEGO WYKONANIE WICZENIA OPRACOWANIE WYNIKÓW ZAKRES MATERIAŁU E6: BADANIE ZJAWISKA REZONANSU W OBWODZIE PRDU ZMIENNEGO Cel wiczenia OBWÓD ELEKTRYCZNY RLC OPIS UKŁADU POMIAROWEGO WYKONANJIE POMIARÓW OPRACOWANIE WYNIKÓW ZAKRES MATERIAŁU LITERATURA E7: BADANIE ZALENOCI OPORU ELEKTRYCZNEGO PRZEWODNIKA I PÓŁPRZEWODNIKA OD TEMPERATURY Cel wiczenia OPIS TEMPERATUROWEJ ZALENOCI OPORU METALI I PÓŁPRZEWODNIKÓW OPIS UKŁADU POMIAROWEGO WYKONANIE WICZENIA OPRACOWANIE WYNIKÓW ZAKRES MATERIAŁU LITERATURA M1: POMIAR PR DKOCI DWI KU W POWIETRZU NA PODSTAWIE EFEKTU DOPPLERA Cel wiczenia EFEKT DOPPLERA OPIS UKŁADU POMIAROWEGO WYKONANIE WICZENIA OPRACOWANIE WYNIKÓW ZAKRES MATERIAŁU LITERATURA... 76

5 SPIS TRECI 3 M5: BADANIE DWUWYMIAROWYCH MODÓW DRGA METOD FIGUR CHLADNIEGO Cel wiczenia DRGANIA WŁASNE PŁYT, FIGURY CHLADNIEGO OPIS UKŁADU POMIAROWEGO WYKONANIE WICZENIA OPRACOWANIE WYNIKÓW ZAKRES MATERIAŁU M6, M7: ANALIZA HARMONICZNA DWI KU Cel wiczenia FALE AKUSTYCZNE OPIS UKŁADU POMIAROWEGO WYKONANIE WICZENIA OPRACOWANIE WYNIKÓW ZAKRES MATERIAŁU LITERATURA O1: DYFRAKCJA WIATŁA NA SZCZELINACH W ASPEKCIE FALOWYM I ZASADY HEISENBERGA Cel wiczenia: DYFRAKCJA FRAUNHOFERA, ZASADA NIEOZNACZONOCI HEISENBERGA OPIS UKŁADU POMIAROWEGO WYKONANIE WICZENIA OPRACOWANIE WYNIKÓW ZAKRES MATERIAŁU O2: BADANIE CHARAKTERYSTYK BATERII SŁONECZNYCH Cel wiczenia PODSTAWY FIZYCZNE OPIS UKŁADU POMIAROWEGO WYKONANIE WICZENIA OPRACOWANIE WYNIKÓW ZAKRES MATERIAŁU LITERATURA O3_A2: BADANIE WŁASNOCI LUNETY KEPLERA Cel wiczenia FIZYCZNA ZASADA DZIAŁANIA LUNETY KEPLERA OPIS UKŁADU POMIAROWEGO WYKONANIE WICZENIA OPRACOWANIE WYNIKÓW ZAKRES MATERIAŁU LITERATURA O3_B2: BADANIE WŁASNOCI LUNETY GALILEUSZA

6 4 SPIS TRECI Cel wiczenia FIZYCZNA ZASADA DZIAŁANIA LUNETY GALILEUSZA OPIS UKŁADU POMIAROWEGO WYKONANIE WICZENIA OPRACOWANIE WYNIKÓW ZAKRES MATERIAŁU LITERATURA O3-A3: BADANIE DYFRAKCJI NA SZCZELINIE I SIATCE DYFRAKCYJNEJ Cel wiczenia FIZYCZNE PODSTAWY DYFRAKCJI OPIS UKŁADU POMIAROWEGO WYKONANIE WICZENIA OPRACOWANIE WYNIKÓW ZAKRES MATERIAŁU (PYTANIA KONTROLNE) LITERATURA O3-A7: BADANIE INTERFERENCJI W DOWIADCZENIU YOUNGA Cel wiczenia FIZYCZNE PODSTAWY INTERFERENCJI OPIS UKŁADU POMIAROWEGO WYKONANIE WICZENIA OPRACOWANIE WYNIKÓW ZAKRES MATERIAŁU (PYTANIA KONTROLNE) LITERATURA O4: MIKROSKOP POMIAR MAŁYCH ODLEGŁOCI Cel wiczenia POWI KSZENIA OBIEKTYWU MIKROSKOPU POMIAR MAŁYCH ODLEGŁOCI OPIS UKŁADU POMIAROWEGO WYKONANIE WICZENIA OPRACOWANIE WYNIKÓW POMIARÓW ZAKRES MATERIAŁU LITERATURA T1: POMPA CIEPLNA PELTIERA Cel wiczenia ZJAWISKA TERMOELEKTRYCZNE ZWIZANE Z PRZEPŁYWEM PRDU OPIS UKŁADU POMIAROWEGO WYKONANIE WICZENIA OPRACOWANIE WYNIKÓW ZAKRES MATERIAŁU LITERATURA

7 SPIS TRECI 5 T2: Termogenerator półprzewodnikowy Cel wiczenia EFEKTY TERMOELEKTRYCZNE OPIS UKŁADU POMIAROWEGO WYKONANIE WICZENIA OPRACOWANIE WYNIKÓW LITERATURA W1: POMIAR PR DKOCI WIATŁA Cel wiczenia METODA POMIARU OPIS UKŁADU POMIAROWEGO WYKONANIE WICZENIA OPRACOWANIE WYNIKÓW ZAKRES MATERIAŁU KTÓRY STUDENT POWINIEN ZROZUMIE PO WYKONANIU DOWIADCZENIA LITERATURA W2: WYZNACZANIE STAŁEJ PLANCKA Z WYKORZYSTANIEM ZEWN TRZNEGO ZJAWISKA FOTOELEKTRYCZNEGO Cel wiczenia ZEWN TRZNE ZJAWISKO FOTOELEKTRYCZNE OPIS UKŁADU POMIAROWEGO WYKONANIE WICZENIA OPRACOWANIE WYNIKÓW ZAKRES MATERIAŁU LITERATURA W3: DYFRAKCJA ELEKTRONÓW NA POLIKRYSTALICZNEJ WARSTWIE GRAFITU Cel wiczenia DYFRAKCJA ELELKTRONÓW NA SIECI KRYSTALICZNEJ OPIS UKŁADU POMIAROWEGO WYKONANIE WICZENIA OPRACOWANIE WYNIKÓW ZAKRES MATERIAŁU LITERATURA W5: ABSORPCJA PROMIENIOWANIA β Cel wiczenia PROMIENIOWANIE BETA OPIS UKŁADU POMIAROWEGO WYKONANIE WICZENIA OPRACOWANIE WYNIKÓW ZAKRES MATERIAŁU LITERATURA

8 6 SPIS TRECI W7: PRAWO ZANIKU I POCHŁANIANIA PROMIENI GAMMA Cel wiczenia ODDZIAŁYWANIE PROMIENIOWANIA γ Z MATERI OPIS UKŁADU POMIAROWEGO WYKONANIE WICZENIA OPRACOWANIE WYNIKÓW ZAKRES MATERIAŁU LITERATURA CZ II DODATKI DO INSTRUKCJI DODATEK DO WICZENIA E1 E EFEKT HALLA DODATEK DO WICZENIA E WYKORZYSTANIE ROWNA MAXWELLA DO OPRACOWANIA WYNIKÓW DOWIADCZALNYCH DODATEK DO WICZENIA E DRGANIA ELEKTROMAGNETYCZNE W OBWODZIE RLC KRZYWA REZONANSOWA DODATEK DO WICZENIA E PRZEWODNICTWO ELELKTRYCZNE METALI MODEL PASMOWY CIAŁA STAŁEGO PÓŁPRZEWODNIKI SAMOISTNE PÓŁPRZEWODNIKI DOMIESZKOWE PRZEWODNICTWO ELEKTRYCZNE PÓŁPRZEWODNIKÓW DODATEK DO WICZENIA O FIZYCZNE PODSTAWY EKSPERYMENTU A: DYFRAKCJA FRAUNHOFERA NA POJEDYNCZEJ SZCZELINIE B: DYFRAKCJA FRAUNHOFERA NA POJEDYNCZEJ SZCZELINIE ASPEKT ZASADY HEISENBERGA DODATEK DO WICZENIA O OGNIWA SŁONECZNE DODATEK DO WICZENIA O PODSTRAWOWE ZAGADNIENIA Z OPTYKI GEOMETRYCZNEJ DODATEK NR 1 DO WICZENIA T TERMOGENERATOR FIZYCZNA ZASADA DZIAŁANIA POMPY CIEPLNEJ PELTIERA DODATEK NR 2 DO WICZENIA T PRZYKŁAD OPRACOWANIA WYNIKÓW DODATEK DO WICZENIA T POJ CIE GRADIENTU WIELKOCI FIZYCZNEJ

9 SPIS TRECI 7 DODATEK DO WICZENIA W PRAWO ZANIKU PROMIENIOWANIA W MATERIALE ABSORBENTA