Описати метод визначення концентрації розчину цукру.

Мета роботи: вивчити фізичні основи принципу дії і будову сахариметра і навчитися визначати концентрацію цукру в цукрових розчинах. Прилади та обладнання: сахариметр, розчини цукру різної концентрації, вимірювальні кювети.

· Увімкнути сахариметр в мережу 220 В. Увімкнути тумблер освітлення.

· Обертанням головки окуляра зорової труби при вийнятій кюветі встановити чітке зображення поля зору.

· Вирівняти яскравість полів порівняння обертанням рукоятки кварцового компенсатора.

· Сумістити нульову поділку ноніуса з нульовою поділкою шкали, переміщуючи ноніус. В результаті цих операцій встановлено нуль сахариметра.

· Вставити кювету з відомою концентрацією цукру у відділення для кювет сахариметра і, обертаючи рукоятку кварцового компен­сатора, досягти однакової яскравості обох половинок поля зору. Через лупу 1 визначити кут повороту площини поляризації α. Спосіб визначення показу на шкалах сахариметра близький до способу визначення показу на шкалах штангенциркуля! Результати вимірювань записати в таблицю.

· Повторити досліди для всіх кювет з відомою концентрацією. Результати вимірювань записати в таблицю.

· Вставити кювету з невідомою концентрацією цукру в камеру сахариметра і визначити кут повороту площини поляризації α. Результати вимірювань записати в таблицю.

· Вимкнути тумблер освітлення. Вимкнути сахариметр з мережі 220 В.

· На основі виконаних вимірювань побудувати графік залежності концентрації цукру в розчині С від кута повороту площини поляризації.

· Користуючись графіком залежності концентрації цукру в розчині С від кута повороту площини поляризації α визначити концент­рацію цукру в розчині з невідомою концентрацією.

· Зробити висновок.

Білет

Адіабатичний процес.

Процес, при якому немає теплообміну з навколишнім середовищем. При такому процесі механічна робота здійснюється за рахунок зменшення внутрішньої енергії. Крива такого процесу називається адіабата. Її рівняння називається рівняння Пуассона

Адіабатний процес є можливий за наявності термоізолюючої оболонки або у швидкоплинному процесі, коли система не встигає обмінятися теплотою із зовнішніми тілами. Для адіабатного процесу . де відношення теплоємності газу при сталому тиску до його теплоємності при сталому об'ємі (показник адіабати, коефіцієнт Пуассона) Отже, тепер рівняння адіабатного процесу матиме вигляд . Комбінуючи його з рівнянням Клапейрона - Менделєєва, дістаємо іншу форму рівняння адіабатного процесу: Можна одержати й третю форму рівняння адіабатного процесу, якщо знову скористатися рівнянням Клапейрона - Менделєєва й замінити Т на V: .

Формула дифракційної гратки.

Дифракційна ґратка — це оптичний елемент з періодичною структурою, який здатний впливати на поширення світлових хвиль так, що енергія хвилі, яка пройшла через ґратку, зосереджується в певних напрямках. Принцип роботи дифракційної ґратки ґрунтується на дифракції світлових хвиль, які взаємодіють з нею, та подальшій інтерференції цих дифрагованих хвиль. Число дифракційних максимумів та їх напрямки поширення залежать від періоду гратки і довжини хвилі світла і можуть бути визначені з допомогою рівняння: ,

де θi — кут падіння світлового пучка на гратку, θm(λ) — кут дифракції для пучка m-го порядку, λ — довжина хвилі світла, d — період гратки, m — порядок дифракції.

Це рівняння називається рівнянням дифракційної гратки. З цього рівняння випливає, що кут дифракції залежить від довжини хвилі світла. Отже, якщо на гратку буде падати біле світло, то воно буде розкладатися граткою у спектр.

Дати визначення енергетичної світності тіла.

Світність джерела є фізична величина, яка чисельно дорівнює повному світлому потоку, що випромінюється одиницею площі його поверхні в один бік, тобто у середину тілесного кута : . Одиницею світності в СІ є люмен на квадратний метр (лм/м )

4. Напруженості електричного поля - В/м (вольт на метр) .Опору провідника - Ом (Ом).

Описати метод визначення сталої Планка.

Мета роботи: визначити сталу Планка та дослідити залежність величини затримуючого потенціалу від частоти. Прилади та обладнання: вакуумний фотоелемент Ф-26; гальванометр; освітлювач з тумблером для вмикання лампи освітлювача; джерело постійного струму; реостат; набір світлофільтрів (отримати у завідувача лабораторії).

Для визначення сталої Планка використовується одне з фотоелектричних явищ, тобто явищ, які відбуваються під впливом світла (електромагнітного випромінювання), а саме, явище емісії електронів з металу (фотоефект), опроміненого електромагнітним полем (фотонами). Основним приладом даної методики визначення сталої Планка є фотоелемент із зовнішнім фотоефектом – вакуумний прилад, заснований на емісії електронів у вакуум під впливом світла.

· Реостат поставити на нуль (рухомий контакт пересунути до себе). Тумблер лампи освітлювача вимкнути (нижнє положення).

· Протерти світлофільтри тканиною, що не залишає ворсинок. Світлофільтр брати тільки за торці. Розмістити світлофільтр перед фотоелементом.

· Ввімкнути в мережу 220 В освітлювач та джерело постійного струму. Ввімкнути лампу освітлювача. УВАГА! Лампу освітлення вмикати лише на час зняття показів.

· Збільшуючи затримуючу напругу потенціометром R, встановити стрілку гальванометра у нульове положення.Необхідно мати на увазі, що струм залишається нульовим при збільшенні потенціалу понад затримуючий. Тому підходити до визначення затримуючого потенціалу необхідно тільки у напрямку його збільшення.Вимкнути освітлення. Записати відповідні покази вольтметра.

· Аналогічні вимірювання провести з кожним із запропонованих світлофільтрів. Для кожного світлофільтра вимірювання виконати не менше, ніж тричі. Результати вимірювань записати у таку таблицю.

· Знайти середні значення затримуючого потенціалу для кожного світлофільтра. Знайти частоту світла кожного кольору за формулою де с – швидкість світла у вакуумі.

· Використовуючи середні значення затримуючого потенціалу, розрахувати сталу Планка за робочою формулою. Знайти середнє значення сталої Планка, абсолютну та відносну похибки. Результат записати у вигляді h = h _сер ± D h _сер.

· Розрахувати відносну похибку вимірювання h тільки для фіолетового кольору світла за формулою .Знайти абсолютну похибку. Результат записати у вигляді .

· Порівняти отримане значення сталої Планка з табличним та зробити висновки щодо точності досліду.

Білет

Теплові машини. Цикл Карно.

Тепловою називають машину, в якій відбувається взаємоперетворення теплової енергії і механічної роботи. За своїм призначенням теплові машини поділяються на три основних типи: теплові двигуни, теплові насоси та холодильні машини. Термічний ККД теплового двигуна є відношення роботи, яку дістали в результаті здійснення прямого оборотного циклу, до теплоти, підведеної до робочого тіла від нагрівника

Цикл Карно – це цикл ідеальної теплової машини. У ній немає витрат на теплопровідність, теплове випромінювання, тертя і т.п. Зауважимо, що цикл Карно крім практичного теплотехнічного значення має також важливе значення для виведення кількісного формулювання другого закону термодинаміки.

Термічний коефіцієнт корисної дїї (ККД) циклу - робота за чикл. Адіабатні процеси циклу не впливають на загальний результат, оскільки роботи иа них однакові й протилежні за знаком. Зробивши деякі розрахунку отримаємо: . Звідси випливає, що термічний ККД оборотного циклу Карно виз­начається тільки температурами нагрівника і холодильника. Термічний ККД циклу Карно завжди менший від одиниці, оскільки, щоб мати ККД, який дорівнює одиниці, необхідно, щоб або , що нездійсненно. Ефективність циклу Карно визначається різницею температур .

Закон Брюстера.

Закон Брюстера описує лінійну поляризацію світла при віддзеркаленні променя від поверхні. Згідно цьому закону, при певному куті падіння світло повністю поляризується паралельно відзеркалювальній поверхні, і величина цього кута залежить від властивостей речовини, що відображає. Кут падіння, при якому відбувається повна поляризація відбитого і заломленого світла, називається кутом Брюстера, і його тангенс дорівнює коефіцієнту заломлення речовини, що відображає. Навіть при кутах падіння, що помітно відрізняються від кута Брюстера, світло значною мірою поляризується, але в цьому випадку і для заломленого, і для відбитого променя характерна еліптична поляризація. Коефіцієнт заломлення світла в речовині дорівнює відношенню швидкості світла у вакуумі до швидкості світла в речовині.

Дати визначення ЕРС.

Електрорушійна сила — кількісна міра роботи сторонніх сил із переміщення заряду, характеристика джерела струму. Сторонні сили можна охарактеризувати роботою, яку вони виконують над зарядами, що рухаються колом. Якщо робота сторонніх сил над зарядом q дорівнює А, то, за визначенням електрорушійна сила (ЕРС): .

4. Питомого опору провідника - Ом*м. Напруги -В (Вольт).