Общие правила безопасности при работе в лабораториях

ФИЗИЧЕСКИЙ ПРАКТИКУМ

АТОМНАЯ ФИЗИКА

Учебное пособие

Симферополь
2016

Ляшко Д. А.

ФИЗИЧЕСКИЙ ПРАКТИКУМ АТОМНАЯ ФИЗИКА: учебное пособие / Д. А. Ляшко, Ю. В. Сорокин. ФГАОУ ВО «Крымский федеральный университет имени В. И. Вернадского». ― Симферополь, 2016. ― 141 с.

Пособие содержит рекомендации по подготовке и выполнению лабораторного практикума по курсу АТОМНАЯ ФИЗИКА.

Предназначено студентов физических специальностей Крымского федерального университета.

©Ляшко Д. А., Сорокин Ю. В., КФУ, 2016

СОДЕРЖАНИЕ

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА 2

ИНСТРУКЦИЯ ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ 5

ИЗУЧЕНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ В СПЕКТРАЛЬНЫХ ЛИНИЯХ ВОДОРОДА 30

ИЗОТОПИЧЕСКИЙ СДВИГ 41

ЭФФЕКТ ЗЕЕМАНА 67

ОПЫТ ФРАНКА И ГЕРЦА 95

ЭФФЕКТ КОМПТОНА 105

ОПЫТЫ РЕЗЕРФОРДА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ
МНОГОКАНАЛЬНОГО АНАЛИЗАТОРА 120

ПРИЛОЖЕНИЯ 140

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Общий физический практикум занимает важное место в общей системе университетской подготовки специалистов-физиков. Будучи неотъемлемой частью общей физики, практикум играет важную роль в ознакомлении студентов с экспериментальными основами фундаментальных физических законов и явлений, привития им навыков самостоятельной подготовки и проведения эксперимента.

Описания лабораторных работ содержат, как правило, три части: краткая теория исследуемых явлений; описание экспериментальной установки и описание отдельных упражнений с указанием формы представляемого отчета.

Сложность лабораторных работ и уровень измерительной аппаратуры постепенно возрастают по мере прохождения студентами практикума от простейших измерений до полностью автоматизированных комплексов на базе персональной ЭВМ.

Форма постановки каждой конкретной лабораторной работы, ее объем, техническое оформление, выбор работ для постановки численного моделирования и автоматизации на базе ЭВМ определяется вузом в зависимости от его возможностей, но при этом следует стремиться к тому, чтобы реализовать все пункты настоящей программы.

Цель изучения дисциплины «Физический практикум (Атомная физика)»

Основной целью изучения дисциплины является:

- формирование у будущих специалистов современного представления об атомной физике, как о теории, являющейся результатом обобщения наблюдений, практического опыта и эксперимента;

- ознакомить студентов с основными законами и методами физики атома и атомных явлений;

- научить студентов пользоваться теоретическими знаниями для решения конкретных практических задач

Задачами дисциплины являются:

- овладение системой знаний по атомной физике,

- правильно соотносить содержание конкретных задач с общими законами физики,

- эффективно применять общие законы для решения конкретных задач в области атомной физики и на междисциплинарных границах атомной физики с другими разделами курса общей физики,

- строить математические модели простейших физических явлений и использовать для изучения этих моделей доступный ему математический аппарат, включая методы вычислительной математики,

- использовать при работе справочную и учебную литературу, находить другие необходимые источники информации и работать с ними.

Приступая к изучению дисциплины «Физический практикум (Атомная физика)» студент должен

- знать: теоретические основы курсов: «Высшая математика», «Молекулярная физика», «Электричество и магнетизм», «Оптика».

- уметь: правильно соотносить содержание конкретных задач с общими законами физики, эффективно применять общие законы для решения конкретных задач в области междисциплинарных границах атомной физики с другими разделами курса общей физики,

- - использовать при работе справочную и учебную литературу, находить другие необходимые источники информации и работать с ними.

- владеть: навыками работы с приборами и оборудованием современной физической лаборатории; навыками использования различных методик физических измерений и обработки экспериментальных данных; навыками проведения адекватного физического и математического моделирования, а также применениями методов физико-математического анализа к решению конкретных естественнонаучных и технических проблем.

В результате изучения дисциплины студент должен:

- Знать: - основные принципы и законы атомной физики, а также их математическое выражение,

- - основные явления атомной физики, методы их наблюдения и экспериментального исследования, методы точного измерения физических величин, простейшие методы обработки и анализа результатов эксперимента, основные физические приборы,

- - методы использования компьютерной техники для обработки результатов эксперимента.

- Уметь:- правильно соотносить содержание конкретных задач с общими законами физики, эффективно применять общие законы для решения конкретных задач в области атомной физики и на междисциплинарных границах атомной физики с другими разделами курса общей физики,

- - строить математические модели простейших физических явлений и использовать для изучения этих моделей доступный ему математический аппарат, включая методы вычислительной математики,

- - использовать при работе справочную и учебную литературу, находить другие необходимые источники информации и работать с ними.

- Владеть: навыками работы с приборами и оборудованием современной физической лаборатории; навыками использования различных методик физических измерений и обработки экспериментальных данных; навыками проведения адекватного физического и математического моделирования, а также применениями методов физико-математического анализа к решению конкретных естественнонаучных и технических проблем.

ИНСТРУКЦИИ ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ

ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ АТОМНОГО ПРАКТИКУМА

Общие правила безопасности при работе в лабораториях

1. не трогайте, не включайте и не выключайте без разрешения руководителя или старшего лаборанта рубильники и другие приборы;

2. немедленно сообщите руководителю или старшему лаборанту о замеченных неисправностях и нарушениях правил техники безопасности;

3. при работе в лаборатории выполняйте только ту работу, которая вам поручена. Категорически запрещается проводить другие работы;

4. во время выполнения задания не ходите без дела по лаборатории, так как этим вы отвлекаете внимание коллег и оставляете без наблюдения свою работу, что может повлечь за собой несчастный случай;

5. если с вами или с вашим коллегой произошел несчастный случай, немедленно сообщите об этом руководителю или старшему лаборанту;

6. по окончании работы приведите в порядок свое рабочее место, после чего заявите старшему по лаборатории об окончании работы, и только после этого можете оставить лабораторию.