КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Ддифракция на круглом отверстии
II. Схема установки I. Краткое теоретическое содержание Магнитное поле – силовое поле в пространстве, окружающем токи и постоянные магниты. Создается только движущимися зарядами и действует только на движущиеся заряды. Соленоид – свернутый в спираль изолированный проводник, по которому течет электрический ток. Магнитная проницаемость среды – безразмерная величина, показывающая во сколько раз магнитное поле макротоков усиливается за счет поля микротоков среды. Электрический ток – направленное движение электрически заряженных частиц. Сила тока – скалярная физическая величина, равная величине электрического заряда, переносимого через поперечное сечение проводника за единицу времени. Индуктивность – величина, характеризующая магнитные свойства проводника. Магнитная индукция – основная характеристика магнитного поля, представляющая собой среднее значение суммарной напряженности микроскопических магнитных полей, созданных отдельными электронами и другими элементарными частицами. Напряженность магнитного поля – векторная величина, являющаяся количественной характеристикой магнитного поля. Не зависит от магнитных свойств среды.
Основные физические законы и соотношения: Закон Био-Савара-Лапласа: Определяет индукцию поля создаваемого элементом проводника с током в точке, находящейся на расстоянии r от элемента проводника.
Магнитное поле на оси короткой катушки: В соответствии с принципом суперпозиции магнитное поле катушки представляет собой алгебраическую сумму полей отдельных витков. Циркуляции вектора магнитной индукции:
Принцип суперпозиции магнитных полей:
Магнитная индукция результирующего поля, создаваемого несколькими потоками или движущимися зарядами, равна векторной сумме магнитных индукций полей, создаваемых каждым током или движущимися зарядами в отдельности: Правило правого винта: За положительное направление принимается направление поступательного движения винта, головка которого вращается в направлении тока, текущего в рамке.
Рис. 5. Принципиальная электрическая схема установки 1 – измеритель индукции магнитного поля (тесламетр); А – амперметр; 2 – соединительный провод; 3 – измерительный щуп; 4 – датчик Холла; 5 – исследуемый объект (короткая катушка, прямой проводник, соленоид); 6 – источник тока; 7 – линейка для фиксирования положения датчика; 8 – держатель щупа Расчетные формулы Индукция магнитного поля: Напряженность поля: Индукция магнитного поля внутри соленоида: Индукция магнитного поля (теоретическое): Индуктивность соленоида: III. Формулы погрешностей косвенных измерений: Максимальная абсолютная погрешность измерения магнитной индукции, создаваемой короткой катушкой: Максимальная абсолютная погрешность измерения магнитной индукцией, создаваемой соленоидом: Максимальная относительная погрешность измерения кратчайшего расстояния от датчика Холла до проводника с током: Максимальная относительная погрешность измерения индуктивности соленоида: Максимальная относительная погрешность измерения потокосцепления:
IV. Таблицы с результатами измерений и вычислений: Таблица 1. Зависимость магнитной индукции на оси короткой катушки от расстояния до конца центра катушки.
Таблица 2. Зависимость магнитной индукции в центре короткой катушки от силы тока в ней.
Таблица 3. Зависимость магнитной индукции соленоида от расстояния до его центра.
Таблица 4. Зависимость магнитной индукции в центре соленоида от силы тока в нем.
Таблица 5. Зависимость магнитной индукции, создаваемой прямолинейным проводником от силы тока в нем.
Таблица 6. Параметры исследуемых образцов.
V. Пример вычислений:
Площадь поперечного сечения проводника:
Потокосцепление:
Индуктивность: Погрешности косвенных измерений:
VI. Графический материал: Рис.1 График зависимости B(z) Рис.2 График зависимости B(I) Рис.3 График зависимости B(z) Рис.4 График зависимости В(I) График зависимости B(I) Вывод: В ходе данной лабораторной работы были измерены магнитные поля, создаваемых проводников различной конфигурации, и экспериментально проверен закон Био–Савара–Лапласа. Относительно маленькие величины косвенных погрешностей говорят о достоверности методике проведения опыта.
вид дифракционной картины в точке В, зависит от числа зон Френеля, которые укладываются на открытой части волнового фронта. Число действующих зон Френеля в точке В будет чётным или нечётным в зависимости от размера отверстия и от длины волны.
Амплитуда в точке В: АВ, возбуждаемая всеми зонами, определяется как: АВ=А1/2 ± Am/2, где “–“ берётся когда m – чётная, а “+”, когда m нечётная. При нечётном числе наблюдается max в В (светлое кольцо), при чётном в В наблюдается min (тёмное кольцо). Если отверстие открывает только первую зону Френеля, m=1, то наблюдается в В, максимальная интенсивность, при этом A=A1, I=A12, наименьшая интенсивность будет наблюдаться, если открыты 2 зоны: 1 и 2. При очень большом диаметре отверстия, и в силу того, что Am<<A1 следовательно, соответствующая интенсивность в этом случае будет такая же, как и интенсивность при открытом всём фронте. При освещении отверстия белым светом, кольца окрашиваются во все цвета радуги.
Дата добавления: 2015-07-02; Просмотров: 1286; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |