Thí nghiệm điện quang tài liệu giảng dạy

TRƯỜNG ĐẠI HỌC AN GIANG KHOA SƯ PHẠM TÀI LIỆU GIẢNG DẠY THÍ NGHIỆM ĐIỆN – QUANG ThS NGUYỄN HỒNG HẢI AN GIANG, THÁNG 08 NĂM 2018 Đ Ph ă H 2018 Q Kh – Th Đ h – Quang Kh S h Đ ă N H 01 th Đ 201 T ThS NGUYỄN HỒNG HẢI T Kh S h T H PGS,TS V VĂN TH NG AN GIANG, THÁNG 08 NĂM 2018 V H 08 I I U “Thí nghiệm Điện – Quang” biên soạn dựa tr n thí nghiệm thu ự n ph t triển Gi o vi n Trung họ ph th ng v Trung ấp huy n nghiệp PT GV THPT T N v m t s trang thiết ị kh phục vụ cho sinh viên ôn tập kiến thức lý thuyết thí nghiệm; ũng học tập, nghiên cứu trang thiết ị ụng ụ thí nghiệm Điện – Từ – Quang Tài liệu có sử dụng m t s hình ảnh catalogue thiết bị hãng sản xuất (PHYWE, CASSY) T i liệu đượ i n soạn m i th o n i ung hư ng tr nh đ o tạo Sư phạm Vật l tr nh đ Đại họ h nh thứ hính quy M s : đ i v i họ phần Thí nghiệm Điện – Quang/Experiment Of Electrics – Optics (PHY522 Trư ng Đại họ n Giang g m: tiết l thuyết tiết thự h nh N i ung t i liệu g m phần hính: - Gi i thiệu - S lược m t s dụng cụ đo ùng thí nghiệm Điện - Quang - Các thí nghiệm thực hành T i liệu n y đượ ùng l m t i liệu họ tập ho sinh vi n huy n ng nh Sư phạm Vật l ; t i liệu tham khảo ho n l m ng t giảng ạy nghi n ứu khoa họ i ưỡng thí nghiệm thự h nh ho sinh viên Trong qu tr nh nghi n ứu i n soạn t i liệu t giả nhận đượ c ng tác, giúp đỡ nhiệt tình có hiệu q thầy m n Vật l – Khoa Sư phạm T giả xin h n th nh ảm n giúp đỡ, c ng tác quý báu đ ng nghiệp v ng t vi n Mặ ù đ c gắng song t i liệu kh tr nh khỏi thiếu sót, hạn chế Tác giả mong nhận dẫn g p để chỉnh lý, b sung để ho n thiện t i liệu h n h n th nh ảm n n n n t ễ H n năm H I T T i xin am đoan đ y l t i liệu giảng ạy ri ng t i N i ung t i liệu giảng ạy xuất xứ r ràng n n n 01 t ễ H n 08 năm H Ụ I I Ụ U i I T ii Ụ Ụ iii HS H G vi HS HH H viii H H Ụ TỪ VI T TẮT xv G GI I THIỆU HU G Đ I L ỢNG V T L V HỆ Đ N VỊ PH P ĐO Đ I L ỢNG V T L Định nghĩa Phép đo trực tiếp v phép đo gi n tiếp S IS Ủ PH P ĐO Ph n loại th o h thể ằng s Ph n loại th o ngu n gây sai s : sai s phư ng ph p sai s thiết bị, sai s chủ quan Ph n loại th o quy luật xuất sai s XỬ L S LIỆU V TH HIỆN M T I TNVLĐ Phư ng ph p tính Xử l kết đo phép đo trự tiếp Xử l kết đo phép đo gi n tiếp Đ thị Vật l thự 1.5 BÀI T P ƠN H i thí nghiệm NG H G2 S ỢC VỀ MỘT SỐ DỤNG CỤ O Ù G TRO G THÍ NGHIỆ IỆN - QUANG 10 TH C KẸP 10 TH C PANME 13 2.3 AMPE KẾ VÀ VÔN KẾ KIM CHỈ THỊ 15 ấu kim thị 15 2.3.2 Ampe kế 16 2.3.3 Vôn kế 16 ĐỒNG HỒ Đ NĂNG 17 Đ ng h đa kim hỉ thị 17 Đ ng h đa hiển thị s 20 iii 2.5 DAO D NG KÝ 23 2.5.1 Các phím 24 2.5.2 Hiệu chỉnh k nh đo v k nh th i gian 26 Đo điện p đỉnh đỉnh (Peak to Peak Voltage), chu kỳ tần s 27 Đo điện áp DC tín hiệu 27 Đo lệch pha hai tín hiệu 28 M Y ĐO ĐIỆN TR ỜNG 28 2.6.1 Cấu tạo phím 28 2.6.2 Nguyên tắ đo 29 M Y ĐO TỪ TR ỜNG 30 2.7.1 Các phím 31 2.7.2 Kết n i đầu dò 31 2.7.3 Hiệu chỉnh “ ” 31 Đo trư ng m t chiều 32 Đo trư ng xoay chiều 32 2.7.6 Sử dụng đầu analog 32 2.8 GIÁC KẾ M Y ĐO GÓ – PHỔ KẾ DU XÍCH) 32 Đọc góc v i du xích 33 Điều chỉnh giác kế 34 2.9 BÀI T P ÔN H H G NG 35 I THÍ GHIỆ BÀI 1: KHẢO SÁT S DIỆN,V T LIỆU X THỰC HÀNH 37 PHỤ THU C CỦA GIÁ TRỊ ĐIỆN TRỞ VÀO TIẾT ĐỊNH GIÁ TRỊ ĐIỆN TRỞ CỦ ĐO N M CH 37 BÀI 2: KHẢO SÁT M CH CẦU WHEATSTONE 44 BÀI 3: KHẢO SÁT M CH C NG H ỞNG RLC V I MODULE FUNCTION GENERATION U,I 54 I :X ĐỊNH ÔNG SUẤT Ó H V ÔNG SUẤT TO N PHẦN TRONG M H ĐIỆN XO Y HIỀU 70 BÀI 5: KIỂM NGHIỆM ĐỊNH LU T STEFAN – BOLTZMANN VỀ S PHÁT X 75 BÀI 6: KHẢO SÁT L C TÁC DỤNG LÊN VÕNG ÂY M NG ĐIỆN TRONG TỪ TR ỜNG ĐỀU V I ÂN ĐÕN V MPE KẾ 88 BÀI 7: KIỂM NGHIỆM ĐỊNH LU T IOT-SAVART V I MODULE TESLA 97 BÀI 8: KHẢO SÁT TỪ TR ỜNG T O BỞI CU N DÂY HELMHOLTZ V I M Y ĐO TỪ TR ỜNG 106 iv BÀI 9: KHẢO SÁT TỪ TR ỜNG TR I ĐẤT 117 BÀI 10: CHUYỂN Đ NG CỦ ELE TRON TRONG ĐIỆN TỪ TR ỜNG X ĐỊNH ĐIỆN T H RIÊNG Ủ ELE TRON 125 BÀI 11: SUẤT ĐIỆN Đ NG V ĐIỆN TRỞ TRONG CỦA NGUỒN 131 BÀI 12: MÁY BIẾN ÁP 139 I : ĐỊNH LU T THẤU KÍNH HIỆN T ỢNG MÉO ẢNH VÀ DỤNG CỤ QUANG HỌC 148 I :X ĐỊNH CHIỀU I C SÓNG ÁNH SÁNG V I G NG FRESNEL V L ỠNG LĂNG K NH FRESNEL 159 BÀI 15: KHẢO SÁT S PHÂN C C ÁNH SÁNG 167 BÀI 16: KHẢO SÁT HIỆN T ỢNG TÁN SẮC 173 BÀI 17: KHẢO S T ỜNG Đ NHIỄU X TRONG NHIỄU X FRAUNHOFER QUA KHE HẸP 182 I 8: X ĐỊNH HẰNG S PLANCK 193 I 9: Đ ỜNG ĐẶC TUYẾN V-A CỦA PIN MẶT TRỜI 198 BÀI 20: KHẢO SÁT CÔNG SUẤT M CH NGOÀI CỦ PIN QU NG ĐIỆN V I COBRA UNIVERSAL WRITER 208 T I IỆU TH H O 217 HỤ Ụ 218 ụ ụ MỘT SỐ HẰNG SỐ VẬT LÝ 218 ụ ụ U U Ủ I O O THÍ GHIỆ 220 Phụ lục TÌM HIỂU MỘT SỐ NỘI DUNG VÀ THAO TÁC KỸ THUẬT TRÊN PH N MỀM PHYWE MEASURE 221 Phụ lục THI T BỊ COBRA3 BASIC-UNIT 226 v HS H G B ng 3.1: Điện trở suất m t s vật liệu 37 B ng 3.2: Khảo sát phụ thu c giá trị điện trở dây dẫn vào tiết diện, vật liệu làm dây dẫn 40 B ng 3.3: Khảo s t đặ tuyến Vôn-Ampe điện trở 42 B ng 3.4: X định t ng trở đoạn mạch v i Vôn kế Ampe kế 43 B ng 3.5: Bảng giá trị điện trở mẫu 46 B ng 3.6: Kết x định giá trị điện trở hưa iết mạch cầu Wheatstone 48 B ng 3.7: B kết thí nghiệm mẫu x B ng 3.8: Kết x định giá trị t ng trở đoạn mạch n i tiếp 49 B ng 3.9: B kết mẫu thí nghiệm x B ng 3.10: Kết x định giá trị điện trở hưa iết PHYWE 48 định t ng trở đoạn mạch n i tiếp PHYWE 50 định giá trị t ng trở đoạn mạch song song 50 B ng 3.11: B kết mẫu thí nghiệm x định t ng trở đoạn mạch song song PHYWE 51 B ng 3.12: Kết x định giá trị t ng trở đoạn mạch song song 52 B ng 3.13: B kết mẫu thí nghiệm x định điện trở suất CuNi PHYWE 53 B ng 3.14: Kết mẫu khảo sát mạch RLC mắc n i tiếp v i cu n cảm có hệ s tự cảm L = mH v điện trở RL = Ω 56 B ng 3.15: M i liên hệ đại lượng thực nghiệm mạch n i tiếp điện trở cu n cảm 73 B ng 3.16: M i liên hệ đại lượng thực nghiệm mạch n i tiếp điện trở cu n cảm có lõi thép 73 B ng 3.17: M i liên hệ đại lượng thực nghiệm mạch n i tiếp điện trở tụ điện 74 B ng 3.18: Mẫu bảng s liệu đo điện trở nhiệt đ phòng 79 B ng 3.19: Đo điện trở nhiệt đ T v điện áp pin nhiệt điện tư ng ứng 80 B ng 3.20: Mẫu bảng s liệu giá trị điện áp hiệu dụng U1, U2 84 B ng 3.21: Khảo sát lực từ vòng dây phụ thu v o ng đ òng điện IL qua vòng dây v i vòng dây khác cảm ứng từ kh ng đ i 94 B ng 3.22: Khảo sát lực từ vòng dây phụ thu v o ng đ òng điện qua cu n dây lõi sắt 95 B ng 3.23: Khảo s t ng đ từ trư ng thành phần theo trục Bz điểm trục z cu n dây Helmholtz v i khoảng cách a 111 B ng 3.24: Khảo s t ng đ từ trư ng thành phần theo trục Bz điểm tr n phư ng vng góc v i trục cu n dây Helmholtz v i khoảng cách a = R r khác 113 B ng 3.25: Khảo sát từ trư ng thành phần th o phư ng xuy n t m r điểm phư ng vu ng g v i trục cu n dây Helmholtz 114 B ng 3.26: Khảo s t ng đ từ trư ng thành phần xuyên tâm cu n riêng biệt mặt phẳng đư ng trung trực hai cu n (z = 0) 115 B ng 3.27: Khảo sát từ trư ng cặp cu n y H lmholtz th o ng đ òng điện 121 B ng 3.28: Xác định thành phần nằm ngang từ trư ng Tr i đất 122 vi B ng 3.29: X định thành phần thẳng đứng từ trư ng Tr i đất 123 B ng 3.30: S liệu mẫu ng đ òng điện I v điện tích riêng electron ứng v i điện áp U bán kính r khác 126 B ng 3.31: X định điện tích riêng electron 129 B ng 3.32: Khảo sát hiệu điện hai cực ngu n B ng 3.33: X điện trở 136 định điện trở ngu n 137 B ng 3.34: Máy biến áp khơng có tải 145 B ng 3.35: Máy biến áp có tải 147 B ng 3.36: X định tiêu cự thấu kính l i phư ng ph p đo khoảng cách vật ảnh đ i v i thấu kính 152 B ng 3.37: X định tiêu cự thấu kính l i phư ng ph p ss l 153 B ng 3.38: X định tiêu cự b thấu kính phư ng ph p ss l 154 B ng 3.39: Xác định đ ph ng đại máy chiếu 155 B ng 3.40: X định đ ph ng đại kính hiển vi 157 B ng 3.41: Bảng khảo sát giao thoa v i Gư ng Fr sn l 165 B ng 3.42: Bảng khảo sát giao thoa v i lưỡng lăng kính Fr sn l 166 B ng 3.43: Bảng khảo sát phân cực ánh sáng 171 B ng 3.44: X định chiết suất lăng kính 179 B ng 3.45: X định c sóng thí nghiệm tán sắc ánh sáng qua cách tử 180 B ng 3.46: Kết tỉ lệ ng đ tính v i khe b1 = 0,1 mm khe b2 = 0,2 mm 185 B ng 3.47: Bảng khảo sát phân b ng đ nhiễu xạ qua khe hẹp 191 B ng 3.48: Khảo sát tượng quang điện ngo i x định s Planck 197 B ng 3.49: Khảo s t ng đ ánh sáng pin nhiệt điện khoảng cách khác 203 B ng 3.50: Khảo s t ng đ dòng ngắn mạ h v điện áp không tải khoảng cách khác v i ngu n sáng 204 B ng 3.51: lượng phụ thu c điện áp không tải v ng đ dòng ngắn mạch vào nhiệt đ 205 B ng 3.52: Khảo s t đặc tuyến V-A pin mặt tr i v i ngu n s ng ng đ khác 206 B ng 3.53: Khảo s t đặc tuyến V-A pin mặt tr i 207 B ng 3.54: Khảo sát công suất pin theo khoảng cách ngu n sáng 214 B ng 3.55: Khảo sát công suất pin theo công suất ngu n sáng 215 B ng 3.56: Khảo sát cơng suất pin theo góc lệch 215 B ng P.2: Các nút công cụ 224 vii HS Hình 1.1: a T kế tr n x m y; HH Thiết ị đo t đ H huy n ụng Hình 1.2: Mẫu đ thị Vật lý Hình 1.3: S đ thự m t i thí nghiệm VLĐ Hình 2.1: Thư c kẹp đ ng h 10 Hình 2.2: Thư kẹp điện tử 10 Hình 2.3: Thư kẹp Hình 2.4: Hiệu hỉnh s khí 11 thự tr n thư kẹp khí 11 h đọ gi trị tr n thư c kẹp khí 12 Hình 2.6: Ví dụ đọ gi trị tr n thư c kẹp khí 12 Hình 2.5: Hình 2.7: Panm đo s u 13 Hình 2.8: Panm đo 13 Hình 2.9: Panm đo ngo i 13 Hình 2.10: Panm điện tử đo ngo i 13 Hình 2.11: ấu tạo Panm đo ngo i 13 Hình 2.12: Thư hính v thư đ ng tr n Panm 14 Hình 2.13: (a) Ampe kế kim thị, (b) Vôn kế kim thị 16 Hình 2.14: Bề mặt đ ng h đa kim hỉ thị DE-360TRn 17 Hình 2.15: thang đo đ ng h đa kim hỉ thị DE-360TRn 18 Hình 2.16: Cực tính thang đo điện trở đ ng h đo tiếp giáp 20 Hình 2.17: Bề mặt đ ng h đa s HIOKI 3805 20 Hình 2.18: a ao đ ng ký OS – 5020 (b) Mô mặt giao diện 23 Hình 2.19: Dạng sóng hiển thị 27 Hình 2.20: S ng điện áp DC 27 Hình 2.21: Đ lệch pha hai sóng 28 Hình 2.22: M y đo điện trư ng 28 Hình 2.23: Cấu tạo m y đo điện trư ng 29 Hình 2.24: M y đo từ trư ng 31 Hình 2.25: Cấu tạo giác kế 33 Hình 2.26: Ví dụ đọc kết du xích giác kế 34 Hình 2.27: ng chuẩn trực kính ngắm theo m t đư ng thẳng (nhìn ngang) 34 Hình 2.28: ng chuẩn trực kính ngắm theo m t đư ng thẳng (nhìn từ xu ng qua tâm bàn 34 Hình 3.1: Đư ng đặc tuyến Vôn – Ampe điện trở 38 Hình 3.2: Đoạn mạch g m n điện trở R1, R2, Rn mắc n i tiếp 38 Hình 3.3: Đoạn mạch g m n điện trở R1, R2, Rn mắc song song 39 Hình 3.4: S đ mạ h điện khảo s t đặc tuyến Vôn – Ampe 41 viii T I IỆU TH H O Bresbec, J.M., Briffaut, J.N., Denève, P., Desmarais, T., Favier, A., Ménétrier, M., Noel, B & Orsini, C (2001) Đ ện từ học (Phùng Qu c Bảo biên dịch) Hà N i: NXB Giáo dục Bresbec, J.M., Briffaut, J.N., Denève, P., Desmarais, T., Favier, A., Ménétrier, M., Noel, B & Orsini, C (2006) Đ ện từ học (Phùng Qu c Bảo biên dịch) Hà N i: NXB Giáo dục Bresbec, J.M., Briffaut, J.N., Denève, P., Desmarais, T., Favier, A., Ménétrier, M., Noel, B & Orsini, C (2006) Quang học (Phùng Qu c Bảo biên dịch) Hà N i: NXB Giáo dục Bresbec, J.M., Briffaut, J.N., Denève, P., Desmarais, T., Favier, A., Ménétrier, M., Noel, B & Orsini, C (2006) Quang học sóng (Phùng Qu c Bảo biên dịch) Hà N i: NXB Giáo dục L Văn Nhạn, Trần Thanh Hải & Nguyễn Bá Thành (2010) Giáo trình thực t p Cơ Nhiệt, Cần Th : NXB Ðại học Cần Th Lưu Thế Vinh (2004) Thực hành V t l đạ cươn Đ Lạt: Trư ng Đại họ Đ Lạt Nguyễn ng Hùng Đinh S n Thạch, Nguyễn Minh Châu (2003) Thí nghiệm V t l đạ cươn NX Đại học Qu c gia Tp H Chí Minh Nguyễn H ng Hải (2010) Thí nghiệm V t l đạ cươn An Giang: Trư ng Đại học An Giang Nguyễn H ng Hải (2017) Thí nghiệm V t l đạ cươn Qu gia Th nh ph H hí Minh TPHCM: NX Đại họ Nguyễn Hữu Khanh & Lâm Tú Ngọc (2010) Giáo trình thực t p Quang học Cần Th : NXB Ðại học Cần Th Nguyễn Sỹ Đứ Nguyễn Ngọ Hưng Đặng Thị Oanh đ t s ụn ảo quản ảo n c c t ết ị NX Gi o ụ Việt Nam ng Tiến Sĩ (2009) ắp ọc trườn T T, Hà N i: Nguyễn Văn Nghĩa Phạm Thị Thanh Nga & Đặng Thị Minh Huệ (2009) Thí nghiệm V t l đạ cươn II Hà N i: NXB Khoa học Tự nhiên Công nghệ PHYWE & VICTORY, PHYWE excellence in science - Physics experiments, Retrieved from http://www.phywe-systeme.com/ PHYWE, Product Catalogue/Shop http://www.phywe.com/460/apg/4/Physics.htm Physics, Retrieved from Trần Minh Thi Đặng Ngọ Tr m Đặng Thanh Hải & Đinh Thị Cẩm My (2004) Thực hành thí nghiệm Đ ện Từ Hà N i: NX Đại họ Sư phạm Vũ Thanh Khiết (2005) Đ ện học Hà N i: NX Đại họ Sư phạm 217 HỤ Ụ ụ ụ MỘT SỐ HẰNG SỐ VẬT LÝ Hằng s vật lý m t đại lượng vật lý có giá trị kh ng thay đ i theo th i gian Các s không phụ thu c hệ đo lư ng thư ng khơng có thứ ngun v coi s vật l ản Bảng liệt kê m t s s Vật lý Bảng P.1: B ng P.1: M t s s Vật lý T STT ằ ệ 5,29.10-11 m Bán kính Bohr G trị 2,43.10-12 m s ng ompton l tron 1,60.10-19 C Điện tí h nguy n t Điện tí h ri ng l tron Hằng s voga ro RA 6,02.1023 mol-1 Hằng s oltzmann K 1,38.10-23 J/K Hằng s điện Hằng s Fara ay F 9,65.104 C/mol Hằng s hấp ẫn G 6,67.10-11 m3/s2.kg 10 Hằng s khí l tưởng R 8,31 J/molK 11 Hằng s Plan k H 6,63.10-34 Js 12 Hằng s Ry R 1,10.107 m-1 13 Hằng s St fan - Boltzmann ζ 5,67.10-8 W/m2.K4 14 Hằng s từ thẩm 15 Kh i lượng l tron 16 Kh i lượng nguy n tử Đ t ri 2,0141 u 17 Kh i lượng nguy n tử H li 4,0026 u 18 Kh i lượng nguy n tử Hy ro 1,0078 u 19 Kh i lượng n tron 1,68.10-27 kg; 1,0087 u 20 Kh i lượng proton 1,67.10-27 kg; 1,0073 u 21 Manheton Bohr 9,27.10-24 J/T 22 Manh ton hạt nh n 5,50.10-27 J/T 23 Mom n từ l tron 9,28.10-24 J/T 24 Mom n từ proton 1,41.10-26 J/T 25 Thể tí h mol khí l tưởng điều 1,76.1011 C/kg 8,85.10-12 F/m rg 1,26.10-6 H/m me Vm 9,11.10-31 kg; 5,49.10-4 u 2,24.10-2 m3/mol 218 điện ti u huẩn 26 T đ nh s ng h n không 3,00.108 m/s 219 ụ ụ U U Ủ I O O THÍ GHIỆ Mỗi sinh vi n phải tự lấy s liệu v viết m t hép ị xử l th o qui định đ ng th i đảm ảo - Tr nh y tr n kh giấy định: u i u i họ thí nghiệm - Thể đầy đủ i o o y u ầu sau: r r ng sạ h n p o trư ng hợp o th i gian qui n i ung: 10đ Họ t n:…………………………………………………… Nh m M n họ :……T Thự h nh:……Tiểu nh m:…… TÊN BÀI (size 14) N ụ đ t ……t ệ (1,0) Nguyên tắ p ép đ n ……năm…… ô t ứ đ dụ (2,0) tắ đ 22 ợ đ trự t ếp ợ đ ô t ếp t ứ đ dụ Xử lý kết qu thí nghiệm đ 3.1 B ng s liệ , ết thị Th o luận (2 đ để , ế Tr l i câu h i ết đ ể ị đ 220 Phụ lục TÌM HIỂU MỘT SỐ NỘI DUNG VÀ THAO TÁC KỸ THUẬT TRÊN PH N MỀM PHYWE MEASURE Phần mềm Phywe Measure l hư ng tr nh thu nhận xử lý liệu, vẽ ph n tí h đ thị Dữ liệu ghi lại m t nhiều kênh liệu đ ng th i từ thiết bị giao diện Cobra3 cảm biến, module thiết bị đo Phywe Kh đ ng ph n mềm Phywe Measure hình giao diện Để khởi đ ng phần mềm Phywe Measure có nhiều cách khởi đ ng: 1.1 Kh đ ng từ Start Menu Để khởi đ ng phần mềm Phywe Measure từ Start menu có cách khởi đ ng: - Cách 1: Trên hình Deskstop, chọn biểu tượng nằm góc trái bên i hình, cửa s hiển thị Hình P.1 Chọn biểu tượng Hình P.1: Giao diện khởi đ ng phần mềm Phywe Measure cách - Cách 2: Trên hình Deskstop, chọn biểu tượng nằm góc trái bên i hình, cửa s Chọn , nhấn Sau đ họn , nhấn , khởi đ ng phần mềm Phyw M asur Hình P.2 221 Hình P.2: Giao diện khởi đ ng phần mềm Phywe Measure cách 1.2 Kh đ ng từ Desktop Chọn Open biểu tượng Hình P.3 Hình P.3: Khởi đ ng phần mềm Cobra3 Shortcut hình Desktop *Lưu : Trư c khởi đ ng phần mềm, cần bật thiết bị đo o v kết n i cáp thiết bị đo v i Máy vi tính 222 Gi i thiệ v ệ t a tá đ n Sau khởi đ ng phần mềm, hình hiển thị s giao diện Hình P.4 Cụ thể có thành phần hính sau: 2.1 T a t đề - Chứa t n hư ng tr nh Phyw M asur t n thí nghiệm vừa tiến hành đo n tr i h p điều khiển, bên phải có nút phóng to/ phục h i, thu nh đ s hình 2.2 T a tr đ - Chứa lệnh phần mềm menu File (tệp tin), Gaug thư đo M asur phép đo nalysis ph n tí h Options tùy họn), Window (của s ), Help (trợ giúp m nu kích hoạt cách click chu t; nhấn phím Alt phím F10 kết hợp v i ký tự gạch chân menu Hình P.4: Giao iện m n h nh l m việ phần mềm Phywe Measure + Menu File: g m lệnh Op n mở Sav lưu Sav m asur m nt as lưu kết đo Op n xp rim nt mở thí nghiệm), Print measurement (in kết đo Exit tho t , + Menu Gauge: g m t n hư ng tr nh đo đạc thí nghiệm: Temperature (nhiệt đ I als Gas law định luật khí lý tưởng), Universal (thơng dụng … chọn + Menu Measurement: g m lệnh: Display options (hiển thị tùy hann l m asur k nh đo l t hann l x a k nh ata ta l 223 (bảng liệu), Export data (dữ liệu mẫu … ùng để vẽ đ thị chỉnh giá trị hiển thị trục x y đ thị, xem bảng liệu… + Analysis: g m lệnh cho phép bạn thực thao tác phân tí h đ thị mà bạn thu từ phép đo ao g m ph n tí h đỉnh đ thị P ak analysis ph n tí h đ cong (Curve analysis) Cho bạn biết giá trị trung bình đ thị Show av rag valu đ d c trung bình đ thị (Show slope), cực trị đ thị (Show extrema), tìm điểm tư ng đư ng t t point of quival n điều chỉnh kênh đ thị (Chanel modification), tính giải tích Fourier (Fourier analysis), tìm phư ng tr nh đ thị (Function fitting), vẽ đư ng giá trị trung bình đ thị al ulat av rag valu l m đ thị mềm h n loại bỏ giá trị nhiễu (Smooth), cắt bỏ m t phần đ thị đ họn (Cut), chuyển đ i giá trị phép đo th nh m Play on soun ar khảo sát nhiệt lượng cảm biến (Calorimetry) hay quan sát ph quang họ tia X… 2.3 Thanh công cụ: mô tả Bảng P.2 B ng P.2: Các nút công cụ Thực phép đo m i (New measurement) (Ctrl + N) Mở file lưu v i phần mở r ng msr (Open) (Ctrl + O) Lưu kết đ đo (Save) (Ctrl + S) In kết thí nghiệm (Print): s liệu (Data), đ thị (Graphic) m t vùng đ họn (Fit to page) (Ctrl +P) Hiển thị ảng s liệu (Data table) Thay đ i cách hiển thị đ thị màu sắ hình ạng, đ dày đ thị t n đ thị v trụ hoành Hoàn tác lại thao tác trư c đ (Undo) Đưa hư ng ẫn ngắn gọn chư ng trình tư ng đư ng v i thẻ Help Nếu có thí nghiệm tải mà ạn khơng thể mở, ạn sử dụng nút lệnh hoặ vào File/Show experiment documentation Thay đ i trụ tọa đ đ thị theo hư ng mũi tên Sau thay đ i trụ tọa đ đ thị thể trở lại đầu nhấn nút Fit in Thể đ thị v i ạng khác nhau: vẽ đ thị từ trái qua (Scale according to left axis), vẽ riêng (fit individually) hay chung (fit collectively) đ thị hệ trụ tọa đ đ thị có trụ đ i xứng (extend symmetrically to zero line) hay vẽ đ thị khoảng liệu n o đ (set to values) 224 Hiển thị tọa đ điểm đ họn đ thị Giúp phóng to vùng đ thị đ họn Làm n i ật m t tập hợp ữ liệu Dán nhãn cho điểm đ thị So sánh điểm góc hình hữ nhật gi i hạn Xác lập đư ng h i quy Phân tích đỉnh đ thị (Peak analysis) Phân tích đ cong (Curve analysis) Hiển thị giá trị trung bình (Show average value) Đ trung bình đ thị (Show slope) Tính đ chênh lệ h vùng gi i hạn đ thị v i gi i hạn bên trái gi i hạn bên phải đ thị Show intergal) Tính cực trị đ thị (Show extrema) Tìm điểm tư ng đư ng Điều hỉnh kênh đ thị (Chanel modification) Tính giải tích Fourier (Fourier analysis) Tìm phư ng trình đ thị (Function fitting) Vẽ đư ng giá trị trung bình đ thị (Calculate average value) Làm đ thị tr n, loại ỏ giá trị nhiễu (Smooth) ỏ m t phần đ thị đ họn (Cut) huyển đ i giá trị phép đo thành âm (Play on soundcard) Chú thích cho đ thị 2.4 Vùng xử lý: Hiển thị bảng s liệu đ thị … 225 Phụ lục THI T BỊ COBRA3 BASIC-UNIT Mụ đ ôt Cobra3 BASIC-UNIT m t thiết ị hỗ trợ đo lư ng, kiểm so t v điều chỉnh vật lý, hóa học, sinh học cơng nghệ Nó hoạt đ ng v i Máy vi tính kết n i qua ng US khơng hồn tồn v i Máy vi tính v i hoạt đ ng đặc biệt máy COM-Unit Thiết bị cung cấp v i đầu vào analog (1 c ng module, c ng cảm biến đầu v o tư ng tự điều khiển s ẫn, b đếm th i gian v o v điện áp c định Các thông s đầu v o v đầu tăng th o y u ầu lắp r p Gi trị đo thể x định đượ ằng module cảm biến Hệ th ng hoạt đ ng thiết ị ập nhật th ng tin qua ng US phận thiết bị hứa h p nhựa h ng s v trang bị chân c định, khả gắn kết đa ạng c ng kết n i b trí bề mặt ụng ụ lắp ráp Hình P.5: Cobra3 BASIC-UNIT, USB Chứ ă ếu t ho t đ ng Tất v yếu t hoạt đ ng ngoại trừ kết n i US v đầu n i mở r ng nằm mặt n nằm mặt trư thiết ị (1) Cổng module (Module): Đầu n i (25 lỗ SUB-D ch t để kết n i mo ul đo Gi trị thu nhận gắn v o đầu v o tư ng tự nalog In nalog In 1/S1 (2) u n i m r t ết bị: 48 lỗ cắm tr n mặt kết n i chắn v i ụng ụ đặc biệt (3 t ± 10 V ± 30 V tự (Analog In 1): n thiết bị, giúp cắm an toàn mm v i phạm vi đo 226 (4 ổ m biến cổng S1: Kết n i cảm biến, mo ul đo hay dụng cụ đặc biệt khác cắm, không đầu v o tư ng tự mà đầu tư ng tự a điện áp ngu n v a điều khiển s đượ đặt Mo ul đo bảo vệ 12150.04 m t cáp liệu đượ sử ụng kết n i cho mo ul đo (5) t tự (Analog In 2): Đầu n i đất tự o điện áp vào tách khác ( cắm an toàn mm) v i phạm vi đo: ± 30 V/ ± 10 V/ ± V/ ± V/ ± 0,3 V/ ± 0,1 V (6 ổ m biến cổng S2: gi ng C ng cảm biến c ng S1 c ng n i đất) (7) Timer/Counter 1: Ba cắm mm v i chức “ST RT” “STOP” v cắm n i đất chung Điều khiển TTL công tắc mở công tắ đ ng Đầu vào sử dụng th i gian m y đếm v đầu vào TTL (8) Timer/Counter 2: Timer/Counter v thêm vào chức đếm v i c ng th i gian (14 ổ đ ệ áp đị V a 0,2 (18) Kết n i USB : Ổ cắm loại theo cáp 14608.00 tđ * cắm mm trư ng hợp ngoài, cho kết n i USB : - Khi sử dụng v i Máy vi tính: Kết n i USB thiết bị đến cắm USB Máy vi tính cáp liệu ùng điện áp 12 V/ > W từ ngu n (ngu n o 99 đến đầu v o Đèn LE m u xanh o hiệu thiết bị mở i đặt phần mềm tr n đĩa Máy vi tính bắt đầu hư ng tr nh - Khi khơng sử dụng Máy vi tính: COM-Unit 12152.00 phải cắm vào bên thiết bị Giữ vững kết n i cắm cách dùng tay giữ chắn ngo i sau đ ắm vào COM-Unit v o ng mở r ng lỗ kết n i Trong trư ng hợp n y n i điện áp m t chiều bên 12 V/> W từ ngu n COM-Unit, từ thiết bị thêm vào gi trị thu đượ tr n OM-Unit để iểu thị gi trị đo b phận hiển thị 12154.00, thiết bị đo tư ng tự Máy vi tính (tham khảo hư ng dẫn COM-Unit) 3.Các thơng s kỹ thuật đầu v o tư ng tự - Cổng module Phạm vi đo Kết n i - t Phạm vi đo Kết n i ± 10 V cắm SUB-D, 25 lỗ tự ho c cổng c m biến S1 ± 30 V/± 10 V cắm mm cắm SUB-D, lỗ 227 Đầu vào n i đất Điện trở đầu vào t - 9k tự ho c cổng c m biến S2 Phạm vi đo ± 30 V/± 10 V/± V/± V/ ± 0,3 V/± 0,1 V Kết n i cắm mm cắm SUB-D, lỗ Đầu vào không n i đất Điện trở đầu vào - Tất c đ t 8k tự Chu kỳ max 500 kHz Chế đ trực tiếp lên t i kHz Chế đ ch p Hz – 500 kHz Sự phân tích 12 bit Điện áp bảo vệ 230 ACV Kích hoạt điều chỉnh - Timer/Counter ho c Khả đếm 32 40 bit Sự phân tích µs ns Điện áp bảo vệ 35 V Kết n i cắm mm Những khả thự hiện: Timer/Counter Timer/Counter Timer Timer Counter Counter Counter Timer Counter v i c ng th i gian t tự t đ ợc c m biến ho c cổng module) Phạm vi đo ± 10 V Sự phân tích mV Kết n i cắm SUB-D, 25 lỗ lỗ Điện p đầu Điện áp c định Kết n i V/0,2 A cắm mm Dữ liệu chung Bề mặt USB cắm loại B 228 T đ truyền tin max 115200 bit/s Giá trị đo 12000 giá trị Đầu n i thiết bị cắm, 48 lỗ Điện áp m t chiều 12 V/ > W Đầu n i lỗ cắm điện áp thấp, bên điện ng Kí h thư c 190 x 135 x 90 mm Trọng lượng xấp xỉ 850 g Phụ kiện iết sung Ngu n cung cấp Cobra3 12 V/ A 12151.99 Cobra3-Com-Unit 12152.00 Cobra3 Chem-Unit 12153.00 Cobra3 Display-Unit 12154.00 B biến đ i module Cobra3 12150.04 Cáp liệu USB, 14608.00 cắm loại A/B, 1,8 m b C m biến b sung, module o Cobra3, cảm biến - … C 12120.00 Cảm biến ẩm Cobra3 12121.00 Nhiệt kế, Pt1000, Cobra3 12123.00 Thiết bị đo o 12124.00 Cảm biến newton Cobra3 +/- 50 N 12125.00 Đầu dò Cobra3 A 12126.00 Đầu dò Cobra3 30 A 12127.00 Cobra3, cảm biến 2,0 bar 12128.00 Cobra3, cảm biến 2,0 bar 12129.00 Cobra3, cảm biến 80 mbar 12130.00 Cobra3 Industry-Sensor-Adapter 12132.00 Cáp liệu ho đầu dò cobra 0,25 m 12150.07 Mi rophon đo 03542.00 Cảm biến quay v i cáp 12004.10 C ng quang 11207.20 Diot BPW 24 39119.01 c Cobra- Messmodule Sonden Module đo pH điện 12101.00 229 pH điện cực, vỏ bao nylon 18450.00 pH điện cự điện trở 18452.00 pH điện cực, bề mặt đo 18453.00 pH điện cực, tiệt trùng 18456.00 Thanh đo nhiệt đ PT100 12102.00 Đầu dò nhiệt đ , loại nhúng, PT100 11759.01 Đầu dò nhiệt đ bề mặt PT100 11759.02 Đầu dò nhiệt đ , PT100 teflen 11759.04 Module đo p lực 12103.00 Module đo nhiệt đ , NiCr-Ni, 33 C 12104.00 Cặp nhiệt NiCr-Ni 13615.01 Cặp nhiệt NiCr-Ni, 50 0C max 13615.02 Đầu dò nhúng NiCr-Ni, -50/100 0C 13615.03 Đầu dò bề mặt, NiCr-Ni 13615.04 Đầu dò nhúng NiCr-Ni, teflen, 30 0C 13615.05 Module đo oxy Đầu dò oxy/nhiệt đ Module ng đếm 12105.00 12105.01 12106.00 ng đếm loại A 09025.11 ng đếm loại B 09005.00 Module đo lux 12107.00 Đầu dò lux kế 12107.01 Đầu dò lux nhúng, cáp 10 m 07137.01 Module đo tính ẫn 12108.00 Đầu dị dẫn, l = 12 cm 18151.02 Đầu dò dẫn, l = 30 cm 18151.04 Đầu dò dẫn, l = 45 cm 18151.03 Module đo T sla 12109.00 Đầu dò Hall 13610.01 Đầu dò Hall, tiếp giáp 13610.01 Module đo N wton 12110.00 Cảm biến Newton 12110.01 Module đo m y iến đ i 12111.00 d Phần m m Cobra3 230 Software Cobra3 Temperature 14503.61 Software Cobra3 Universal recorder 14504.61 Software Cobra3, Oxygen 14505.61 Software Cobra3 Radioactivity 14506.61 Software Cobra3, Lux 14507.61 Software Cobra3 Conductivity 14508.61 Software Cobra3 pH and potential 14509.61 Software Cobra3, Pressure 14510.61 Software Cobra3 Timer/Counter 14511.61 Software Cobra3 Translation/Rotation 14512.61 Software Cobra3 X-ray Spectroscopy 14513.61 231 ... 3.149: Đ thị mơ tả phụ thu ng đ òng quang điện I vào hiệu điện UAK 208 Hình 3.150: Mạch khảo sát tượng quang điện 209 Hình 3.151: Mạch khảo sát tượng quang điện v i Cobra Universal Writer... thí nghiệm tượng quang điện 211 Hình 3.153: Cửa s Channel manager thí nghiệm tượng quang điện 212 Hình 3.154: Cửa s Convert relation to function thí nghiệm tượng quang điện 212... diễn hiệu điện tế o quang điện theo tần s 194 Hình 3.139: Ph nguyên tử thủy ngân 194 Hình 3.140: Thí nghiệm x định s Planck 196 Hình 3.141: Cấu tạo pin quang điện