Тема: «Определение длины световой волны при помощи дифракционной решетки»
Цель работы: научиться опытным путем определять длину световой волны заданного цвета с помощью дифракционной решетки.
Средства обучения:
· оборудование: прибор для определения световой волны, дифракционная решетка, свеча.
· методические указания к выполнению лабораторной работы, калькулятор.
Ход выполнения лабораторной работы
Теоретическая часть
Длина волны λ – это расстояние между двумя, ближайшими друг к другу точками, колеблющимися в одинаковых фазах. Длина волны определяется по формуле: 
(1), где d – период дифракционной решетки, k – порядок спектра, φ – угол наблюдения максимумов света. Так как углы, под которыми наблюдаются максимумы 1-го и 2-го порядков, не превышают 50, то вместо синусов углов можно использовать тангенсы: 
(2), где а – расстояние от решетки до экрана, b – расстояние по шкале экрана от щели до выбранной линии спектра (см. рис). Подставив формулу (2) в (1), получим окончательную формулу для измерения длины волны: 
(3), где 
. Погрешности измерения длин волн в данной лабораторной работе не оцениваются из-за некоторой неопределенности выбора середины части спектра.
Вычисления и измерения
1. Установите дифракционную решетку в держатель (см. рис) 
и определите её период – d: d=______________________________.
2. Измерьте расстояние от решетки до экрана – а. а = __________
3. 
Укрепите за экраном свечу, зажгите ее. Смотря сквозь решетку и щель на яркий источник света, наблюдайте дифракционные спектры.
4. Измерьте расстояние слева и справа от центра щели до линии спектра нужного порядка заданного цвета (см. табл.1).
5. Рассчитайте длину волны по формуле (3) для каждого опыта:
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| Лабораторная работа № 10 |
3. Таблица 1 –Результаты измерений и вычислений
| № оп. | Цвет спектра | d, м | a, м | k | b слева, м | b справа, м | bср., м | λ, нм | λтабл., нм |
| красный | |||||||||
| зеленый | |||||||||
| фиолетовый | |||||||||
| красный | |||||||||
| зеленый | |||||||||
| фиолетовый |
4.Убедитесь, что полученные результаты находятся в указанном диапазоне:
620нм<λкр.<800нм; 510нм<λз.<575нм; 380нм<λф.<450нм.
Обобщите результаты своей работы. Сделайте вывод по проделанной работе, указав на высокую (низкую) точность нахождения длин волн с помощью дифракционной решетки.
Вывод: _____________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Контрольные вопросы
1. Дайте определение дифракции света?
2. Что называют периодом дифракционной решетки?
3. Чем отличаются дифракционные спектры от дисперсионных?
Ответы:
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| Лабораторная работа № 11 |
Тема: «Оценка и расчет массы воздуха в кабинете физики»
Цель работы: научиться опытным путем определять массу воздуха в кабинете физики.
Средства обучения:
· оборудование: барометр, термометр, измерительная лента.
· методические указания к выполнению лабораторной работы, калькулятор.
Ход выполнения лабораторной работы
Теоретическая часть
Рассчитать массу воздуха в помещении можно, используя уравнение состояния идеального газа (уравнение Менделеева – Клапейрона): 
(1), откуда масса определяется по формуле: 
(2), где m – масса воздуха, кг; р – давление, Па; V – объем помещения, м3;
М – молярная масса воздуха, М=29·10-3 
; R – универсальная газовая постоянная, R=8,31 
;
Т – абсолютная температура, К; Т=t0C+273.
Вычисления и измерения
1. При помощи барометра определите значение давления воздуха в кабинете физики и переведите его в Па, учитывая, что 1мм.рт.ст.=133,3 Па.
р=_______________________________________=_______Па.
2. Определите температуру воздуха по шкале Цельсия при помощи термометра. Переведите её в абсолютную температуру по шкале Кельвина.
3. Определите объем кабинета физики, измерив длину, ширину и высоту помещения. Рассчитайте объем кабинета. Пусть а– длина комнаты; b - ширина, а c– высота, тогда V=a·b·c.
4. Рассчитайте массу воздуха по формуле (2):
m=--------------------------------------------------------------------=___________кг.
5. Рассчитайте число частиц N в помещении объемом V и концентрацию частиц n по формулам: 
и 
, где Na - число Авогадро, Na=6·1023моль-1
N= ------------------------ = ________________;
n= ------------------------- =________________.
6. Результаты измерений и вычислений занесите в отчетную таблицу 1.
3. Таблица 1 –Результаты измерений и вычислений
| р, Па | а, м | b, м | с, м | V, м3 | М,  | t, 0C | Т, К | m, кг | N | n, м-3 |
4. Обобщите результаты своей работы. Сделайте вывод по проделанной работе.
Вывод: ______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________
Контрольные вопросы
1. Какие величины характеризуют состояние макроскопических тел?
2. Что называют уравнением состояния?
3. Каков физический смысл постоянной Авогадро?
Ответы:
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| Лабораторная работа № 12 |