Экспериментальная физика

Курс экспериментальной физики предлагается учащимся физико-математического отделения Академической гимназии. Его продолжительность примерно 150 академических часов. Он начинается со второго полугодия 9 класса и продолжается до 3 четверти 11 класса включительно. Курс содержит лекции и лабораторные практикумы по механике, электричеству, волновой оптике и спектроскопии. В 9 и 10 классе учащиеся осваивают основы теории ошибок, учатся работать с приборами и измерительной техникой и проходят лабораторные практикумы по механике, молекулярной физике и электричеству. В 11 классе – физические практикумы по механике (теория колебаний и волновых процессов), волновой оптике и спектроскопии. Курс ставит своей целью не только научить школьников обращению с измерительной аппаратурой, но и технике эксперимента, а также его постановке, обработке экспериментальных результатов и их анализу. Навыки работы, которые получают ученики в рамках практикума, позволяют им принимать участие в исследовательских работах проводимых в гимназии по современным проблемам спектроскопии атомов и молекул, конденсированного состояния, прикладной спектроскопии и ряда других задач.

Порядок выполнения работ

Физические практикумы, которые выполняют учащиеся физико-математического отделения в рамках курса «Экспериментальная физика» позволяют глубоко и подробно познакомиться с рядом физических явления и овладеть принципами работы с приборами, а также овладеть основными методами измерений.

Выполнение каждой лабораторной работы, входящей в практикум, проводятся по следующей схеме:

  1. Перед началом выполнения лабораторной работы следует внимательно прочитать описание работы.
  2. Знакомятся с приборами и принадлежностями, которые необходимы для проведения работы, и приступают к сборке схемы установки в соответствии с описанием работы. Иногда работа проводится на готовой установке.
  3. Получение экспериментальных результатов. Эта часть работы является наиболее ответственной и ее надо проводить очень аккуратно и тщательно, согласно указаниям, которые даны в описании каждой работы. Все результаты измерений записываются в таблицы и предоставляются во время сдачи работы преподавателю.
  4. Обработка результатов измерений: вычисляют значение искомой физической величины и вычисляют погрешностей измерений.

Файлы для скачивания

9 класс

  1. Измерение выталкивающей силы. (Лаб.раб. 97)
  2. Измерение коэффициента преломления плоскопараллельной пластины. Вариант 1. (Лаб.раб. 912А)
  3. Измерение коэффициента преломления плоскопараллельной пластины. Вариант 2. (Лаб.раб. 912B)
  4. Измерение коэффициента трения скольжения. (Лаб.раб. 911)
  5. Измерение линейных размеров. (Лаб.раб. 91)
  6. Измерение массы. (Лаб.раб. 92)
  7. Измерение силы динамометром. (Лаб.раб. 96)
  8. Нахождение центра тяжести тела. (Лаб.раб. 910)
  9. Определение к.п.д. наклонной плоскости. (Лаб.раб. 98)
  10. Определение плотности жидкости. (Лаб.раб. 94)
  11. Определение плотности твердого тела с помощью мерного стакана. (Лаб.раб. 95)
  12. Определение плотности твердого тела. (Лаб.раб. 93)
  13. Определение удельной теплоемкости твердого тела. (Лаб.раб. 99)
  14. Определение ускорения свободного падения при помощи маятника. (Лаб.раб. 914)
  15. Теплоотдача нагретых тел. (Лаб.раб. 913)

10 класс

Механика

  1. Определение ускорения свободного падения с помощью маятника. (Лаб.раб. 4)
  2. Определение влажности воздуха психрометром Ассмана. (Лаб.раб. 9)
  3. Определение коэффициента внутреннего трения жидкости по методу Стокса. (Лаб.раб. 4)
  4. Определение коэффициента силы сухого трения (трения качения). (Лаб.раб. 10)
  5. Определение модуля упругости из изгиба. (Лаб.раб. 5)
  6. Определение момента инерции тел и проверка основного закона динамики вращательного движения. (Лаб.раб. 6)
  7. Определение поверхностного натяжения жидкости. (Лаб.раб. 3)
  8. Определение коэффициента поверхностного натяжения жидкости методом отрыва капель. (Лаб.раб. 11)
  9. определение скорости звука в воздухе с помощью интереферометра Квинке. (Лаб.раб. 8)

Электричество

  1. Градуировка термоэлемента в качестве термометра и определение его термо-ЭДС. (Лаб.раб. 21)
  2. Закон Ома. Параллельное и последовательное соединение проводников. (Лаб.раб. 26)
  3. Измерение Вольт-Амперной характеристики полупроводникового диода и определение его параметров. (Лаб.раб. 23)
  4. Измерение емкости конденсаторов при помощи мостовой схемы на переменном токе. (Лаб.раб. 22)
  5. Определение теплового эквивалента электрической энергии. (Лаб.раб. 25)
  6. Характеристики трансформатора. (Лаб.раб. 24)
  7. Электроизмерительные приборы.

11 класс

Волновая оптика

  1. Измерение длины волны и ширины спектра лазерного излучения с помощью многолучевого интерферометра Фабри-перо.
  2. Определение качества линзовых оптических систем.
  3. Лабораторные работы
  4. Пособие по волновой оптике

Спектроскопия

  1. Градуировка спектрометра. Определение длин волн. (Лаб.раб. №6)
  2. Измерение высоких температур с помощью оптического пирометра с "исчезающей нитью".
  3. Измерение спектров поглощения с помощью спектрофотометра СФ-26 и определение концентрации меди в водном растворе медного купороса неизвестной концентрации.

Простейшие измерительные приборы

  1. Микрометрический винт. Микрометр.
  2. Измерение линейных размеров штангенциркулем.
  3. Точное взвешивание

Теория ошибок (обработка результатов измерений)

  1. Вычисление погрешностей при косвенных измерениях.
  2. Погрешности измерений
  3. таблица кэффициентов Стьюдента.
  4. Теория ошибок (прямые измерения).

Печать