BÀI 3: KHẢO SÁT SỰ LỆCH QUỸ ĐẠO CỦA ELECTRON TRONG ĐIỆNTRƯỜNG, TỪ TRƯỜNG – XÁC ĐỊNH ĐIỆN TÍCH RIÊNG CỦA ELECTRONBẰNG BỘ LỌC VẬN TỐC LỌC WIENBÀI CHUẨN BỊ I/ CÂU HỎI CHUẨN BỊ... BÀI 3: KHẢ
PHÂN CỰC ÁNH SÁNG
I/ ĐO VÀ XỬ LÝ SỐ
1 Mục đích bài thí nghiệm
- Khảo sát sự phân cực ánh sáng và kiểm chứng định luật Malus.
- Thang đo cực đại của volt kế điện tử: Um = 2 (V) , cấp chính xác: kI
- Độ chia nhỏ nhất của bản chia độ: 1 o
- Cực đại: Umax = 84 tương ứng với = 0 o và Cực tiểu: Umin = 0.3 tương ứng với = 90 o
Kiểm chứng định luật Malus Φ o U (mV) φ o Cos 2 φ ∆Cos 2 φ
50 1.9 80 0.03 0.00383 Điểm Nhận xét của giảng viên
Từ bảng số liệu, chọn Umin tương ứng với = 90° hoặc Umax tương ứng với = 0° Sau đó, điều chỉnh các góc cho phù hợp và ghi vào bảng số liệu Tiến hành tính toán các giá trị Cos 2 và ghi vào bảng số liệu Cuối cùng, tính các sai số Cos 2 và U.
Tính ∆Cos 2 φ y = Cos 2 φ => ln(y) = 2ln(Cosφ)
Với φ = 0 o => ∆y = ∆Cos 2 φ = 0.0174533 * Sin(2*0) = 0 φ = 10 o => ∆y = ∆Cos 2 φ = 0.0174533 * Sin(2*10) = 0.016
Các trường hợp 20 o ≤ ≤ 180 o được tính và ghi vào bảng số liệu. d Vẽ đồ thị hàm U = f(Cos 2 ) trong miền 0 o 90 o
U = f(Cos2) e Kết luận Đồ thị U = f(Cos 2 ) có dạng một đường thẳng, tức là cường độ ánh sáng phân cực I phụ thuộc Cos 2 theo quy luật hàm bậc nhất.
Kết quả này chứng tỏ định luật Malus về phân cực ánh sáng có nghiệm đúng hay không? Tại sao?
- Chứng tỏ định luật Malus về phân cực ánh sáng có nghiệm đúng.
- Vì theo định luật Malus: I = I0* Cos 2 , cũng là hàm bậc nhất có I phụ thuộc vào Cos 2
XÁC ĐỊNH VẬN TỐC TRUYỀN XUNG TRONG DÂY CÁP ĐỒNG TRỤC
I/ ĐO VÀ XỬ LÝ SỐ
1 Đo vận tốc truyền xung
Chiều dài dây cáp: l = 10.00 0.01 (m); Độ phóng đại X-MAG: x1
Tốc độ quét TIME/DIV: 25 ns/cm a Đo khoảng cách giữa hai đỉnh xung x: x1 = 4.2 (cm) ; x2 = 4.1 (cm) ; x3 = 4.2 (cm) ; x = 4.167 (cm)
→ Tính sai số tuyệt đối x:
∆x = √ ( ∆ x ht ) 2 +( ∆ x nn ) 2 = √ 0.067 2 + 0.07 2 = 0.0969 (cm) b Tính thời gian truyền xung t: ti = xi * (X-MAG) * (TIME/DIV) = xi * 25 t1 = 105 (ns) ; t2 = 102.5 (ns) ; t3 = 105 (ns) ; t = 104.167 (ns)
→ Tính sai số t = x * (X-MAG) * (TIME/DIV) = 0.0969 * 1 * 25 2.4224213 (ns) c Tính vận tốc truyền xung v trong dây cáp: vi = 2 ∗ t l i
= 0.19167 (m/ns) Điểm Nhận xét của giảng viên
→ Tính sai số tuyệt đối v và sai số tương đối v:
Ta có: v = 2 ∗ t l => ln(v) = ln(2) + ln(l) – ln(t)
∆v = v * ε v = 0.19167 * 0.02425517 = 0.00465 (m/ns) d Viết kết quả đo vận tốc v: v = v v = (1.9167 0.0465)*10 -1 (m/ns) = (1.9167 0.0465)*10 8 (m/s) e So sánh với vận tốc truyền xung lý thuyết đối với Cáp đồng trục RG-58U
Nhận xét: Kết quả đo vận tốc v của bài thí nghiệm gần như chính xác so với lý thuyết.
Khảo sát sự phản xạ ở cuối dây cáp thông qua tín hiệu thu được trên màn hình dao động ký điện tử cho phép vẽ đồ thị V = f(t), trong đó V đại diện cho điện thế của xung tín hiệu và t là thời gian Đồ thị này thể hiện sự thay đổi của biên độ xung phản xạ so với xung tới ở các giá trị R = 1 kΩ, R = 0 Ω và R = 47 Ω Cần ghi chú rõ ràng xung phản xạ và xung tới trên hình Sau khi hoàn thành, cần nhận xét về đồ thị để rút ra những kết luận quan trọng.
- Biên độ xung phản xạ của R = 47Ω lồi lên rồi bị lõm xuống trục hoành một giá trị khá nhỏ so với biên độ của xung tới.
- Biên độ xung phản xạ của R = 1kΩ có giá trị gần bằng biên độ xung tới.
- Biên độ xung phản xạ của R = 0Ω bị lõm xuống trục hoành một đoạn có giá trị gần bằng một nửa biên độ xung tới.
KHẢO SÁT SỰ LỆCH QUỸ ĐẠO CỦA ELECTRON TRONG ĐIỆN TRƯỜNG, TỪ TRƯỜNG – XÁC ĐỊNH ĐIỆN TÍCH RIÊNG CỦA ELECTRON BẰNG BỘ LỌC VẬN TỐC (LỌC WIEN)
BẰNG BỘ LỌC VẬN TỐC (LỌC WIEN) BÀI CHUẨN BỊ
I/ CÂU HỎI CHUẨN BỊ Điểm Nhận xét của giảng viên
BÀI 3: KHẢO SÁT SỰ LỆCH QUỸ ĐẠO CỦA ELECTRON TRONG ĐIỆN TRƯỜNG, TỪ TRƯỜNG – XÁC ĐỊNH ĐIỆN TÍCH RIÊNG CỦA ELECTRON
BẰNG BỘ LỌC VẬN TỐC (LỌC WIEN) BÀI BÁO CÁO
I/ ĐO VÀ XỬ LÝ SỐ
1 Mục đích bài thí nghiệm
- Khảo sát sự lệch quỹ đạo của electron trong điện trường, từ trường – xác định điện tích riêng của electron bằng bộ lọc vận tốc Wien.
2 Quan sát quỹ đạo của chùm tia eletron khi chưa đi vào vùng điện- từ trường trên màn hình và nhận xét
- Khi chưa đi vào vùng điện trường – từ trường, chùm tia electron đi thẳng hàng với trục x.
3 Sự lệch quỹ đạo electron khi electron đi vào vùng điện trường có cường độ điện trường vuông góc vận tốc electron:
3.1 Cho UA = 5 kV, tăng từ từ điện áp UP, quan sát sự thay đổi của chùm electron và nhận xét.
- Khi UP = 0 => dòng e là đường thẳng trùng với trục x.
- Khi UP tăng dần => dòng e càng dốc lên bản cực dương của tụ. 3.2 Cho d = 5,5 cm Cho UA = 5 kV, UP = 2 kV Ghi giá trị đo vào bảng 4.1 x(cm) 0 1 2 3 4 5 6 y1 (cm) 0 0.1 0.15 0.3 0.55 1 1.5
3.3 Cho d = 5,5 cm Cho UA = 5 kV, tăng Up, thay đổi UP = 3.5 kV. Ghi giá trị đo vào bảng 4.2 x(cm) 0 1 2 3 4 5 6 y2 (cm) 0 0.1 0.2 0.45 0.8 1.35 2
3.4 Vẽ đồ thị y1 = f(x) và y2 = f(x) trên cùng 1 hệ trục tọa độ Oxy Điểm Nhận xét của giảng viên
4 Sự lệch quỹ đạo electron khi electron đi vào vùng từ trường có cảm ứng từ vuông góc vận tốc electron:
Khi áp dụng điện áp UA = 5 kV và từ từ tăng dòng I qua cuộn dây, quỹ đạo của chùm electron sẽ thay đổi Điều đáng chú ý là hình ảnh hiển thị trên màn hình có dạng parabol thay vì hình tròn như lý thuyết đã dự đoán Sự khác biệt này cần được phân tích để hiểu rõ hơn về các yếu tố ảnh hưởng đến quỹ đạo của electron trong môi trường này.
- Khi chùm e đi vào từ trường đều => sinh ra Florenzt = |e|*v*B (N)
- Nguyên nhân khiến hình ảnh giống Parabol là vì Florenzt không đủ lớn để kéo chùm electron thành một hình tròn => v hoặc B hoặc là cả hai chưa đủ lớn.
4.2 Cho n = 320 vòng, R = 6.25 cm Cho UA = 5 kV, I = 0.23 A Ghi giá trị đo vào bảng 4.3 x(cm) 0 1 2 3 4 5 6 y1 (cm) 0 – 0.1 – 0.2 – 0.4 – 0.65 – 1 – 1.45
4.3 Tính cảm ứng từ B, bán kính quỹ đạo r và tỉ số |e|/m
∗ 10 −3 ∗ 0.2246 ) 2 = 1.75824*10 11 (C/kg) 4.4 Cho n = 320 vòng, R = 6,25 cm Cho UA = 5 kV Tăng áp sao cho
I tăng, I = 0.36 A Ghi giá trị đo vào bảng 4.4. x(cm) 0 1 2 3 4 5 6 y2 (cm) 0 – 0.15 – 0.3 – 0.6 – 1 – 1.5 – 2.1
4.5 Tính cảm ứng từ B, bán kính quỹ đạo r và tỉ số |e|/m
∗ 0.14351 ) 2 = 1.75824*10 11 (C/kg) 4.6 Vẽ đồ thị y1 = f(x) và y2 = f(x) trên cùng một hệ trục tọa độ Oxy.
Ghi giá trị đo và cách tính từng giá trị (nếu có) vào bảng 4.5 Đo lần 1 Đo lần 2
1.96*10 10 2.27*10 10 d = 0.055 (m) ; à0: độ từ thẩm = 1.26*10 -6 n: số vòng dây = 320 vòng ; I: cường độ dòng điện
XÁC ĐỊNH GIÁ TRỊ ĐIỆN TRỞ, ĐIỆN DUNG, ĐỘ TỰ CẢM, TẦN SỐ CỘNG HƯỞNG BẰNG OSCILLOSCOPE
SỐ CỘNG HƯỞNG BẰNG OSCILLOSCOPE BÀI CHUẨN BỊ
Hiện tượng cộng hưởng trong mạch điện xoay chiều R, L, C mắc nối tiếp xảy ra khi cường độ dòng điện đạt giá trị cực đại Điều này xảy ra khi trở kháng của cuộn cảm (ZL) bằng trở kháng của tụ điện (ZC).
- Công thức tính tần số cộng hưởng: f o = ꞷ 2 o π = 2 π √ 1 LC 2/. a)Máy 1 – Máy phát xung (Viết theo chiều kim đồng hồ)
Ampl: Điều chỉnh biên độ tín hiệu đầu ra
Output: Cổng đầu ra chính
Function: Lựa chọn dạng sóng tín hiệu
Range: Lựa chọn dải tần số cho tín hiệu đầu ra
Frequency: Điều chỉnh tần số của tín hiệu đầu ra
Công tắc bật máy b) Máy 2 – Máy dao động kí (Viết theo chiều kim đồng hồ)
Intensity: Nút điều chỉnh độ sáng
Power: Nút khởi động máy
Focus: Nút điều chỉnh độ nét của tia sáng
X-Y: Nút chuyển đổi chức năng biểu diễn một tín hiệu sang biểu đồ dòng điện
POS: Nút chỉnh tia sáng theo chiều ngang
POS: Nút chỉnh tia sáng theo chiều dọc
Cổng cắm, ngõ vào kênh Vert Mode: Công tắc chuyển đổi gồm 4 chức năng: CH1, CH2, DUAL, ADD
Volt/div: Nút điều chỉnh giá trị một ô theo chiều dọc
3/. nối tiếp - Điểm Nhận xét của giảng viên
II/ NỘI DUNG BÀI BÁO CÁO
1 Mắc mạch điện đo lần lượt theo sơ đồ các hình trên Đo điện trở
Rx , Cx và Lx ứng với 3 tần số tự chọn.
TB 0.01328 1.5 * 10 -3 Điểm Nhận xét của giảng viên
Cho trước: ∆ π π = 0.0016 3.14 ; ∆ f f = 2% Cấp chính xác của hộp biến trở: Ω 10 3 10 2 10 1 10 0 k (%) 0.5 0.5 0.5 1
2 Ghi công thức và điền số liệu tính toán các sai số của Rx i và điền giá trị ε R xi vào bảng số liệu trên
max R x i = Ʃ giá trị giai đo Rxi * k(%)
3 Tính Cx và sai số của Cx
∆ZC x1 = γ α * √ ( ꞷ 3 ) 2 + ( ∆ max Z 3 ) Cx 1 2 = 1.8 * √ ( 5.56 3 ) 2 + ( 100 ∗ 3 0.5% ) 2 = 3.349462 (F) ∆ZC x2 = γ α * √ ( ꞷ 3 ) 2 + ( ∆ max Z 3 ) Cx 2 2 = 1.8 * √ ( 5.56 3 ) 2 + ( 50 ∗ 0.5% 3 ) + 6 2 = 5.0191 (F)
Ta có: C x i = 2 π f 1 i R i ; mà Ri = Z C i ln(Cxi) = ln(1) – ln(2) – ln(π) – ln(f) – ln( Z C 0i) ¿ = π 1 ; ¿ = 1 f ; ¿ = Z 1
4 Ghi công thức và điền số liệu tính toán các sai số của Lx
∆ZL x1 =γ α * √ ( ꞷ 3 ) 2 + ( ∆ max Z 3 ) Lx 1 2 = 1.8 * √ ( 5.56 3 ) 2 + ( 500 ∗ 0.5% + 3 80 ∗ 0.5% ) + 5 2 = 5.8 (H) ∆ZL x2 =γ α * √ ( ꞷ 3 ) 2 + ( ∆ max Z 3 ) Lx 2 2 = 1.8 * √ ( 5.56 3 ) 2 + ( 1000 ∗ 3 0.5% ) 2 = 4.5 (H)
Ta có: L x i = 2 R π f 0 i i ; mà Ri = Z L i ln(Lxi) = ln( Z L i) – ln(2) – ln(π) – ln(f) ¿ = Z 1
6 Tại sao trong bài ta có thể cho Rx = R0; ZC = R0; ZL = R0 a) Rx = R0
Ta có Ux = UR 0 ; Uy = - UR x
Chỉnh cho tín hiệu đo được là một đường thẳng nghiêng 45 o => Ux lệch pha Uy một góc π 2 và Ux = Uy = R0I √ 2 => R0 = Rx b) ZC = R0
Chỉnh cho tín hiệu đo được là 1 đường tròn => Ux lệch pha Uy một góc π 2 và Ux = Uy = R0I √ 2 => R0 = ZC c) ZL = R0
Chỉnh cho tín hiệu đo được là 1 đường tròn => Ux lệch pha Uy một góc π 2 và Ux = Uy = R0I √ 2 => R0 = ZL
7 Điền vào chỗ trống Bấm nút XY:
Khi Rx = R0 , trên máy oscisslocope xuất hiện đường thẳng nghiêng
Khi ZC = R0 , trên máy oscisslocope xuất hiện đường tròn
Theo lý thuyết, khi ZL = R0, máy oscilloscope sẽ hiển thị một đường tròn Tuy nhiên, khi sử dụng tần số cao, đường tròn có thể bị biến dạng Để đảm bảo kết quả đo chính xác, cần thực hiện các điều chỉnh phù hợp trên thiết bị.
Để đảm bảo tín hiệu truyền đạt hiệu quả, cần điều chỉnh trở kháng tải (ZL) và trở kháng nguồn (R0) sao cho chúng tương thích với nhau Nếu không khớp, hiện tượng phản xạ tín hiệu có thể xảy ra, gây ra sự biến dạng cho đường tròn.
- Hiệu chỉnh lại máy oscosslocope trước khi đo để đảm bảo rằng máy được thiết lập đúng với môi trường đo tần số cao.
9 Xác định tần số cộng hưởng f 0 ; R0 = 300
Lần đo Mạch R,L,C nối tiếp f 0 i (Hz) ∆ f 0 i (Hz)
∆ f 01 ht = γ α *√ ( ꞷ 3 ) 2 + ( ∆ max f 3 ) 01 2 = 1.8 * √ ( 5.56 3 ) 2 + ( 900 ∗ 0.5% 3 + 40 ∗ ) 0.5% 2 = 4.3682 (Hz) ∆ f 02 ht = 1.8 *√ ( 5.56 3 ) 2 + ( 900 ∗ 0.5% + 3 40 ∗ 0.5% ) + 2 2 = 5.2239 (Hz)
11 Viết kết quả đo f = f f = (9.41 0.05)*10 2 (Hz)
12 Tính f = 2 π √ 1 L x C x Với Lx, Cx là giá trị đã tìm được ở trên So sánh với giá trị tần số cộng hưởng f 0 đã đo Nêu nhận xét. f = 2 1 π √ 1.328 ∗ 10 −2 ∗ 2.321 ∗ 10 −6 = 906.5328 (Hz)
Nhận xét: giá trị tần số đo được f 0 và giá trị tính được có chênh lệch nhau, khoảng 0.96%
13 Tại sao khi tần số f đạt giá trị cộng hưởng, hình elip trở thành một đường thẳng?
Do cộng hưởng nên ZL = ZC => Uy = 0 => Ux cùng pha I
=> Độ lệch pha là 0 => Quỹ đạo là đường thẳng
KHẢO SÁT ĐẶC TÍNH CỦA DIODE VÀ TRANSISTOR
I/ CÂU HỎI CHUẨN BỊ Điểm Nhận xét của giảng viên
BÀI 5: KHẢO SÁT ĐẶC TÍNH CỦA DIODE VÀ TRANSISTOR
1 Điền các số liệu sau:
2 Mắc mạch theo phân cực thuận của diode Đo và điền số liệu vào bảng số liệu 1:
3 Vẽ đặc tuyến I = f(U) của diode bán dẫn.
1.8 Điểm Nhận xét của giảng viên
4 Đo các giá trị I C ứng với các giá trị I B không đổi
5 Vẽ đồ thị I C = f(I B ) và I C = f(U CE )
6 Dựa vào đồ thị, tính hệ số khuếch đại của transistor với ij là đoạn thẳng nhất trên đồ thị
7 Tính toán các sai số của
XÁC ĐỊNH ĐIỆN TÍCH RIÊNG CỦA ELECTRON BẰNG PHƯƠNG PHÁP MAGNETRON
PHÁP MAGNETRON BÀI CHUẨN BỊ
I/ CÂU HỎI CHUẨN BỊ Điểm Nhận xét của giảng viên
BÀI 6: XÁC ĐỊNH ĐIỆN TÍCH RIÊNG CỦA ELECTRON BẰNG PHƯƠNG
PHÁP MAGNETRON BÀI BÁO CÁO
I/ LẤY VÀ XỬ LÝ SỐ
Chỉnh giá trị ban đầu của I2 trong mạch như hình 6.1 khoảng 3 mA đến 5 mA Tiến hành đo các giá trị dòng anod I2 khi cường độ dòng từ hóa I tăng dần qua cuộn dây, với hiệu điện thế giữa lưới và catot U được giữ không đổi.
2 Ghi các giá trị sau:
- Mật độ vòng dây của ống dây D: n = (6.000 0.001)*10 3 (vòng/m)
- Hệ số của ống dây D: = (1.00 0.01)*10 -1
- Hằng số từ: 0 = 4*10 -7 (H/m) Điểm Nhận xét của giảng viên
Dựa vào đồ thị, xác định giá trị dòng từ hóa I1 = 2.9 0.07 (A)
4 Tính giá trị của điện tích riêng
5 Tớnh sai số của X Biết ∆ à à = 0.0016 3.14 ln(X) = ln(8) + ln(U) – 2ln(α) – 2ln(n) – 2ln(I1) – 2ln(à0) – 2ln(d)
Trả lời câu hỏi kiểm tra (viết trên giấy A4)
NHIỄU XẠ ÁNH SÁNG QUA CÁCH TỬ PHẲNG XÁC ĐỊNH BƯỚC SÓNG ÁNH SÁNG ĐƠN SẮC
BÀI 7: NHIỄU XẠ ÁNH SÁNG QUA CÁCH TỬ PHẲNG XÁC ĐỊNH BƯỚC SÓNG ÁNH SÁNG ĐƠN
I/ ĐO VÀ XỬ LÝ SỐ LIỆU
Phần 1: Tìm ảnh nhiễu xạ gây bởi chùm tia laser qua cách tử phẳng
1 Đo tọa độ x +1 và x -1 của hai cực đại chính bậc nhất 03 lần.
Lần đo x (+1)i (mm) ∆x (+1)i (mm) x(-1)i (mm) ∆x (-1)i (mm)
2 Tính khoảng cách trung bình giữa hai cực đại chính bậc nhất a = x +1 – x −1 = 13.23 – 9.5 = 3.73 (mm)
Trên thước panme: ∆max = = 0.01 (mm)
∆x +1ht =γα * √ ( ꞷ 3 ) 2 + ( ∆ 3 max ) 2 = 1.8 * √ ( 0.01 3 ) 2 + ( 0.01 3 ) 2 = 8.48528*10 -3 (mm) Điểm Nhận xét của giảng viên Điểm Nhận xét của giảng viên
4 Tính giá trị trung bình của bước sóng :
Biết chu kỳ cách tử phẳng: d = (1.6 0.1)*10 -1 (mm)
Tiêu cự thấu kính: f= (6.66 0.01)*10 2 (mm)
5 Tính các sai số của bước sóng ln() = ln(d) + ln( a ) – ln(2) – ln(f)
6 Viết kết quả đo bước sóng
Phần 2: Khảo sát sự phân bố cường độ sáng trong ảnh nhiễu xạ
7 Điền và tính toán số liệu sau:
• Vân sáng trung tâm Đầu cực đại chính bậc 0
Cuối cực đại chính bậc 0 x (mm) 10.17 10.47 10.62 11.1 11.5 11.65 12.14
Cực tiểu chính bậc 2 x (mm) 8.02 9.54 10.3 11.1 12.8 13.11 14.17
Ánh sáng trước và sau khi qua cách tử có sự khác biệt rõ rệt, điều này cho thấy ánh sáng thể hiện tính chất sóng và hạt Thí nghiệm này chứng minh rằng ánh sáng không chỉ là sóng mà còn có thể hành xử như các hạt.
- Trước khi qua cách tử: ánh sáng chỉ là chùm tia đơn sắc di chuyển thẳng, không bị ảnh hưởng bởi hiện tượng nhiễu xạ hay giao thoa.
Sau khi ánh sáng đi qua cách tử, hiện tượng nhiễu xạ và giao thoa xảy ra, tạo ra các vân sáng tối trên màn hình Đồng thời, ánh sáng cũng bị phân tách theo các góc khác nhau, tùy thuộc vào bước sóng và sự tán sắc.
Thí nghiệm nhiễu xạ ánh sáng qua cách tử phẳng chứng minh rằng ánh sáng mang tính chất sóng, vì chỉ sóng mới có khả năng giao thoa và tạo ra các vân sáng tối, điều này được quan sát rõ ràng trong thí nghiệm.
KHẢO SÁT TƯƠNG TÁC TỪ CỦA DÒNG ĐIỆN NGHIỆM ĐỊNH LUẬT AMPRE VỀ LỰC TỪ
LUẬT AMPRE VỀ LỰC TỪ BÀI CHUẨN BỊ
BÀI 8: KHẢO SÁT TƯƠNG TÁC TỪ CỦA DÒNG ĐIỆN NGHIỆM ĐỊNH LUẬT AMPRE VỀ LỰC
I/ ĐO VÀ XỬ LÝ SỐ LIỆU
1 Mục đích bài thí nghiệm:
- Khảo sát tương tác từ của của dòng điện và nghiệm định luật Ampre về lực từ.
- Thang đo cực đại của ampere kế điện tử: Im = 10 (A), cấp chính xác: k1 = 1.5%, độ chia nhỏ nhất I= 0.1
- Độ chia nhỏ nhất của lực kế: 0.001, thang đo: 0.1 (N)
- Độ chia nhỏ nhất của thước góc: 1 0
2.1 Khảo sát sự phụ thuộc của lực từ F vào các đặc trưng của dòng điện và của từ trường
Bảng 1: Khảo sát sự phụ thuộc của lực từ F vào cường độ dòng điện I chạy trong khung dây: Với L = b = 62.5 (mm), n = 100 (vòng), = 90 0
0.3 10 38 28 Điểm Nhận xét của giảng viên Điểm Nhận xét của giảng viên
0.5 10 51.5 41.5 a Tính F = F’ – F0 (mN) theo I rồi ghi vào bảng số liệu. b Tính sai số của F và I.
Để tính toán cường độ dòng điện I, ta sử dụng công thức I = 1.8 * √(kI 3 max)² + (ꞷ 3)², trong đó kI 3 max = 1.5% và ꞷ = 0.1 Kết quả tính toán cho cường độ dòng điện I là 0.108 A Tiếp theo, hãy vẽ đồ thị mô tả mối quan hệ giữa lực từ F (N) và cường độ dòng điện I (A), với trục tung biểu diễn lực từ F và trục hoành biểu diễn cường độ dòng điện I Đảm bảo ghi đầy đủ tên các trục trên đồ thị.
F = f(I) Đồ thị F = f(I) có dạng là một đường thẳng. d Khớp các điểm thực nghiệm bằng một đường thẳng đi qua gốc tọa độ Khớp hàm ra phương trình.
F = 79I + 2.2 => k = 79 e Từ phương trình trên xác định hệ số góc k để suy ra độ lớn của cảm ứng từ B.
Bảng 2: Khảo sát sự phụ thuộc của lực từ F vào góc giữa phương của dòng điện và phương của từ trường, với I = 0,5 (A), n = 100 (vòng), b = 22.5 (mm)
(độ) F0 (mN) F’ (mN) Sin F = F’ – F0 (mN)
Để tính lực F, bạn sử dụng công thức F = F’ – F0 (mN) và ghi kết quả vào bảng số liệu Tiếp theo, vẽ đồ thị thể hiện mối quan hệ giữa lực F và sin(θ), trong đó trục tung biểu diễn lực F (N) và trục hoành biểu diễn sin(θ) Hãy đảm bảo ghi đầy đủ tên các trục trên đồ thị.
F = f(Sin ) Đồ thị F = f(sin) có dạng là một đường thẳng. f Khớp các điểm thực nghiệm bằng 1 đường thẳng đi qua gốc tọa độ. Khớp hàm ra phương trình.
F = 19.292*Sin() + 0.2428 => k = 19.292 g Từ phương trình trên xác định hệ số góc k để suy ra độ lớn của cảm ứng từ B.
2.2 Xác định giá trị độ lớn của vectơ B của từ trường đã cho
Từ F = B*I*n*L*Sin, xác định giá trị của B từ các kết quả đo với 90 0 (bảng 1)
Ta có: B = ∗ F ∗ = F ∗ ln(B) = ln(F) – ln(I)
F + 0.108 I (1) Áp dụng công thức (1) cho từng trường hợp trong Bảng 3 để tính ε B
- So sánh giá trị B vừa tính được và giá trị B suy ra từ đồ thị như mục 4.1
Giá trị B vừa tính được và giá trị B suy ra từ đồ thị mục 4.1 xấp xỉ gần bằng nhau.
KHẢO SÁT HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN NGOÀI – XÁC ĐỊNH CÔNG THOÁT ELECTRON
CÔNG THOÁT ELECTRON BÀI CHUẨN BỊ
I/ CÂU HỎI CHUẨN BỊ Điểm Nhận xét của giảng viên
BÀI 9: KHẢO SÁT HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN NGOÀI – XÁC ĐỊNH
CÔNG THOÁT ELECTRON BÀI BÁO CÁO
I/ ĐO VÀ XỬ LÝ SỐ
Phần 1: Xác định số quang electron bứt ra khỏi bề mặt kim loại
1 Điền và tính toán số liệu sau:
U = 1.8 * √ ( kU 3 max ) 2 + ( ꞷ 3 ) 2 = 1.8 * √ ( 1.5% 3 ∗ 100 ) 2 + ( 2 3 ) 2 = 1.5 (V) Đèn sáng ít
2 Vẽ hai đường đặc trưng I = f(UAK ) ứng với hai cường độ sáng khác nhau của đèn chiếu. Điểm Nhận xét của giảng viên
3 Xác định giá trị cường độ dòng quang điện bão hòa Ibh1 và Ibh2.
Ibh1 (Đốn sỏng ớt) = 18 (àA)
Ibh2 (Đốn sỏng nhiều) = 70 (àA)
4 Tính số quang electron bứt ra khỏi bề mặt kim loại và chuyển về anode trong một đơn vị thời gian ứng với hai trường hợp n1 = I bh e 1 = 1.6 ∗ 18 10 − 19 = 1.125 * 10 20 (e) n2 = I bh e 2 = 1.6 ∗ 70 10 −19 = 4.375 * 10 20 (e)
5 Tính các sai số và viết kết quả của phép xác định số quang electron.
Ta có: n = I e bh ln(n) = ln(Ibh) – ln(e)
6 Viết kết quả và nhận xét kết quả 2 giá trị n. n1= n1 n1 = (1.125 0.120)*10 20 (e) n2= n2 n2 = (4.375 0.120)*10 20 (e)
* Nhận xét: 2 giá trị n có sai số gần như bằng nhau.
Phần 2: Xác định công thoát electron
1 Điền và tính toán số liệu sau:
• Kính lọc sắc màu Lục: = 0.5 (m)
2 Vẽ đồ thị I = f(UAK ) đối với ánh sáng màu có bước sóng .
• Tính tần số ánh sáng màu: f = ❑ c = 0.5 3 ∗ ∗ 10 10 8 − 6 = 6*10 14 (Hz)
• Giá trị hiệu điện thế cản UC.