Помощь студентам дистанционного обучения: тесты, экзамены, сессия
Помощь с обучением
Оставляй заявку - сессия под ключ, тесты, практика, ВКР
Заявка на расчет

Лабораторная работа по дисциплине «Физика» для СПбГАСУ

Автор статьи
Валерия
Валерия
Наши авторы
Эксперт по сдаче вступительных испытаний в ВУЗах
ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЛНОВОГО ПОЛЯ КОГЕРЕНТНЫХ ИСТОЧНИКОВ   Методические указания   к лабораторной работе   № 69 Цель работы – расчет интерференционной картины и определение длины волны.

Общие сведения

Интерференцией называется явление наложения волн, при котором происходит устойчивое во времени их взаимное усиление в одних точках пространства и ослабление в других. Интерферировать могут только когерентные волны, имеющие одинаковую частоту и постоянную разность фаз. Возбуждающие их источники колебаний называются когерентными. Исследуем интерференцию волн в волновой кювете, используя два точечных источника (вибратора), возбуждающих круговые волны. Эти источники погружаются в воду одновременно и одновременно же порождают гребни волн (источники синфазны). Такие волны представляют собой два семейства концентрических окружностей с центрами на расстоянии    друг от друга (см. рис.69.1).
На экране, расположенном под кюветой, светлые дуги окружностей соответствуют гребням волн, а темные дуги – впадинам. Расстояние между соседними гребнями (или впадинами) равно длине волны  . Там, где пересекаются два гребня, наблюдается удвоение амп-
Рис.69.1
литуды колебаний – интерференционный максимум. Там, где гребень волны, идущей от одного источника, пересекает впадину от другого, вода остается практически не возмущенной. На экране (рис.69.2) можно видеть эти области невозмущенной воды в виде линий, расходящихся веером от источников и разбивающих волновое поле
Рис.69.2 на сектора чередующихся взаимно усиленных гребней и впадин. Эти линии невозмущенных участков называются узловыми линиями.
Вблизи источников они слегка искривлены, но с удалением от источников образуют практически прямые линии, исходящие из точки, лежащей посередине между источниками.
Пронумеруем узловые линии, начиная счет от центральной линии интерференционных максимумов (пунктир на рис.69.3). Выберем произвольную точку «» на 1-й узловой линии и соединим её прямыми    и    с источниками. Сосчитав число гребней на    и  , убедимся,   что
Рис.69.3
и так что разность хода, т. е. Выбрав любую другую точку на 1-й узловой линии, мы получили бы такую же разность хода, т.е.  . Это значит, что 1-я узловая линия проходит через все точки  , для которых разность хода от двух источников равна  , т.е. некоторый определенный гребень и некоторая определенная впадина попадают в любую из точек этой узловой линии одновременно. 2-я узловая линия может характеризоваться аналогичным образом: если    является произвольной точкой 2-й узловой линии, то разность хода будет равна Продолжая эти рассуждения, приходим к уравнению, описывающему   –ю узловую линию: (69.1)
Пользуясь этим уравнением, можно определить длину волны  , измерив расстояния до любой точки на узловой линии. Пусть на расстоянии    от источников расположен экран  Э  (рис.69.4). Интенсивность в любой точке экрана, ле- жащей на расстоянии  Х  от точки  0,
Рис.69.4
определяется разностью хода Из рисунка имеем откуда или (69.2) Из (69.1) и (69.2) получаем выражение для расчета длины волны  : (69.3) В этом выводе не использовались никакие специфические свойства воды. Он основан лишь на принципе суперпозиции, который применим к любым волнам. Поэтому все рассуждения с одинаковым успехом применимы и к интерференции световых волн.

Описание установки

Принцип действия установки основан на освещении модулированным светом волновой картины на поверхности воды. Частота прерываний светового потока совпадает с частотой колебаний вибратора, возбуждающего волны. Стоячая волновая картина проектируется на экран, где и производятся необходимые измерения. Установка выполнена в виде штатива, основание которого служит экраном. Световой поток от лампы (точечный источник света) модулируется обтюратором (вращающийся цилиндр с прорезью), приводимым в движение электродвигателем. Вал двигателя через эксцентрик приводит в движение колеблющийся вибратор, наконечник которого возбуждает волны на поверхности воды. Частота модулированного светового потока, совпадающая с частотой волн, регистрируется фотодатчиком и индицируется световым табло измерительного устройства. На его передней панели размещены: – кнопка ПУСК – для пуска и остановки (путем повторного нажатия) двигателя; – кнопки ЧАСТОТА «+» и ЧАСТОТА «–» – для изменения частоты вращения двигателя (частоты возбуждаемой волны).

Порядок выполнения работы

  1. Выключателем СЕТЬ, расположенным на задней панели измерительного устройства, включить установку и дать ей прогреться в течение 2–3 минут.
  2. Положить на основание штатива лист бумаги или миллиметровки.
  3. Включить двигатель, нажав кнопку ПУСК.
  4. Кнопками ЧАСТОТА «+» и ЧАСТОТА «–» установить необходимую частоту возбуждаемой волны (по указанию преподавателя).
На листе бумаги возникнет картина волнового поля, увеличенного в 3 раза по сравнению с полем на поверхности воды. Узловые линии в виде гипербол располагаются симметрично относительно средней линии (пунктирной на рис.69.3).
  1. Отметить на листе бумаги положение источников и средней линии. На расстоянии l = 20 см от источников провести линию, перпендикулярную средней. Она будет играть роль экрана.
  2. Зарисовать примерный ход узловых линий до пересечения с экраном. Соединить прямыми середину отрезка с соответствующими точками пересечения экрана узловыми линиями. Измерить расстояния    и    между этими точками и центром экрана.
  3. Отметить точками положение интерференционных максимумов вдоль средней (пунктирной) линии и рассчитать длину волны для каждой пары соседних гребней. Данные записать в таблицу.
№ максимума  мм  мм  мм2
       
       
  1. Выключить двигатель, нажав кнопку ПУСК и отключить питание установки выключателем СЕТЬ.

Обработка результатов измерений

  1. По формуле (69.3) рассчитать длину волны для двух значений (при    = 1 и    = 2).
  2. Найти среднее значение из опыта (п.7) и оценить погрешность результата измерений.
  3. Сравнить полученный результат с расчетным (формула 69.3).
  4. По формуле определить скорость волны на поверхности жидкости.

Контрольные вопросы

  1. Что такое интерференция?
  2. Какие волны (источники) называются когерентными?
  3. Что такое длина волны?
  4. Как будет изменяться число узловых линий с увеличением длины волны?
  5. Какая из узловых линий на рис.69.3 образует геометрическое место точек «», удовлетворяющих условию

или напишите нам прямо сейчас

Написать в WhatsApp Написать в Telegram

О сайте
Ссылка на первоисточник:
http://www.idnk.ru/
Поделитесь в соцсетях:

Оставить комментарий

Inna Petrova 18 минут назад

Нужно пройти преддипломную практику у нескольких предметов написать введение и отчет по практике так де сдать 4 экзамена после практики

Иван, помощь с обучением 25 минут назад

Inna Petrova, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru

Коля 2 часа назад

Здравствуйте, сколько будет стоить данная работа и как заказать?

Иван, помощь с обучением 2 часа назад

Николай, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru

Инкогнито 5 часов назад

Сделать презентацию и защитную речь к дипломной работе по теме: Источники права социального обеспечения. Сам диплом готов, пришлю его Вам по запросу!

Иван, помощь с обучением 6 часов назад

Здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru

Василий 12 часов назад

Здравствуйте. ищу экзаменационные билеты с ответами для прохождения вступительного теста по теме Общая социальная психология на магистратуру в Московский институт психоанализа.

Иван, помощь с обучением 12 часов назад

Василий, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru

Анна Михайловна 1 день назад

Нужно закрыть предмет «Микроэкономика» за сколько времени и за какую цену сделаете?

Иван, помощь с обучением 1 день назад

Анна Михайловна, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru

Сергей 1 день назад

Здравствуйте. Нужен отчёт о прохождении практики, специальность Государственное и муниципальное управление. Планирую пройти практику в школе там, где работаю.

Иван, помощь с обучением 1 день назад

Сергей, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru

Инна 1 день назад

Добрый день! Учусь на 2 курсе по специальности земельно-имущественные отношения. Нужен отчет по учебной практике. Подскажите, пожалуйста, стоимость и сроки выполнения?

Иван, помощь с обучением 1 день назад

Инна, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru

Студент 2 дня назад

Здравствуйте, у меня сегодня начинается сессия, нужно будет ответить на вопросы по русскому и математике за определенное время онлайн. Сможете помочь? И сколько это будет стоить? Колледж КЭСИ, первый курс.

Иван, помощь с обучением 2 дня назад

Здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru

Ольга 2 дня назад

Требуется сделать практические задания по математике 40.02.01 Право и организация социального обеспечения семестр 2

Иван, помощь с обучением 2 дня назад

Ольга, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru

Вика 3 дня назад

сдача сессии по следующим предметам: Этика деловых отношений - Калашников В.Г. Управление соц. развитием организации- Пересада А. В. Документационное обеспечение управления - Рафикова В.М. Управление производительностью труда- Фаизова Э. Ф. Кадровый аудит- Рафикова В. М. Персональный брендинг - Фаизова Э. Ф. Эргономика труда- Калашников В. Г.

Иван, помощь с обучением 3 дня назад

Вика, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru

Игорь Валерьевич 3 дня назад

здравствуйте. помогите пройти итоговый тест по теме Обновление содержания образования: изменения организации и осуществления образовательной деятельности в соответствии с ФГОС НОО

Иван, помощь с обучением 3 дня назад

Игорь Валерьевич, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru

Вадим 4 дня назад

Пройти 7 тестов в личном кабинете. Сооружения и эксплуатация газонефтипровод и хранилищ

Иван, помощь с обучением 4 дня назад

Вадим, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru

Кирилл 4 дня назад

Здравствуйте! Нашел у вас на сайте задачу, какая мне необходима, можно узнать стоимость?

Иван, помощь с обучением 4 дня назад

Кирилл, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru

Oleg 4 дня назад

Требуется пройти задания первый семестр Специальность: 10.02.01 Организация и технология защиты информации. Химия сдана, история тоже. Сколько это будет стоить в комплексе и попредметно и сколько на это понадобится времени?

Иван, помощь с обучением 4 дня назад

Oleg, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru

Валерия 5 дней назад

ЗДРАВСТВУЙТЕ. СКАЖИТЕ МОЖЕТЕ ЛИ ВЫ ПОМОЧЬ С ВЫПОЛНЕНИЕМ практики и ВКР по банку ВТБ. ответьте пожалуйста если можно побыстрее , а то просто уже вся на нервяке из-за этой учебы. и сколько это будет стоить?

Иван, помощь с обучением 5 дней назад

Валерия, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru

Инкогнито 5 дней назад

Здравствуйте. Нужны ответы на вопросы для экзамена. Направление - Пожарная безопасность.

Иван, помощь с обучением 5 дней назад

Здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru

Иван неделю назад

Защита дипломной дистанционно, "Синергия", Направленность (профиль) Информационные системы и технологии, Бакалавр, тема: «Автоматизация приема и анализа заявок технической поддержки

Иван, помощь с обучением неделю назад

Иван, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru

Дарья неделю назад

Необходимо написать дипломную работу на тему: «Разработка проекта внедрения CRM-системы. + презентацию (слайды) для предзащиты ВКР. Презентация должна быть в формате PDF или формате файлов PowerPoint! Институт ТГУ Росдистант. Предыдущий исполнитель написал ВКР, но работа не прошла по антиплагиату. Предыдущий исполнитель пропал и не отвечает. Есть его работа, которую нужно исправить, либо переписать с нуля.

Иван, помощь с обучением неделю назад

Дарья, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru