Порядок виконання роботи. 2 Провести виміри залежності показань індикатора від відстані вздовж двопровідної

1 Після дозволу викладача увімкнути генератор ультракоротких хвиль.

2 Провести виміри залежності показань індикатора від відстані вздовж двопровідної лінії Лехера через кожні 2 см. Результати записати у таблицю 6.1. При цьому стрілка гальванометра не повинна виходити за межі шкали. Якщо ж стрілка гальванометра виходить за межі шкали, то провести регулювання індикатора. Для цього змінити положення у просторі короткої дротинки, яка під’єднана до однієї з клем гальванометра. Після закінчення вимірювань вимкніть генератор УКХ.

Таблиця 6.1

3 Побудувати графік залежності показів індикатора від відстані x.

4 За графіком визначити довжину стоячої хвилі як відстань між сусідніми пучностями і вузлами стоячої хвилі. Провести 5 різних вимірювань довжини стоячої хвилі.

5 Обчислити середнє значення та похибку виміру довжини стоячої хвилі за формулами, що призначені для прямих вимірювань:

,

,

. (6.15)

Тут N – кількість вимірювань; – випадкова похибка; – похибка приладу (половина ціни поділки шкали).

6 Знайти довжину біжучої хвилі та похибку її вимірювань, використовуючи формули , .

7 Обчислити частоту генератора та похибку її вимірювань, використовуючи формули , . Тут швидкість світла у вакуумі (повітрі).

8 За результатами роботи зробити висновки, в яких навести результати вимірювань довжини біжучої хвилі у вигляді , частоти генератора УКХ у вигляді .

5 Контрольні питання

Під час підготовки до лабораторної роботи необхідно вивчити:

– теоретичний матеріал із теми “Хвильові процеси” за конспектом лекцій та підручниками [2, 4, 6];

– матеріал, що поданий вище, до цієї лабораторної роботи.

Для перевірки теоретичної підготовки до лабораторної роботи дати відповіді на такі питання:

1 Хвилі в пружному середовищі. Рівняння біжучої хвилі (доведення формули). Фазова швидкість. Поперечні та поздовжні хвилі. Довжина хвилі, хвильове число.

2 Хвильове рівняння (доведення формули). Фазова швидкість поширення хвиль у твердому тілі й газі.

3 Густина енергії пружної хвилі (доведення формули).

4 Вектор Умова (доведення формули). Інтенсивність (доведення формули).

5 Звукові хвилі та їх застосування. Висота, тембр та гучність звуку. Рівень гучності. Ефект Допплера для звукових хвиль.

6 Хвильове рівняння для електромагнітної хвилі (доведення формули). Фазова швидкість поширення електромагнітної хвилі (доведення формули).

7 Напруженість електричних і магнітних полів у лінійно поляризованій електромагнітній хвилі (доведення формули).

8 Вектор Пойтінга (доведення формули).

9 Випромінювання диполя.

10 Ефект Допплера для електромагнітних хвиль (без доведення).

11 Описати експериментальну установку та фізичні процеси, що там відбуваються. Як працює індикатор, з якою характеристикою стоячої хвилі пов’язані його показання?

12 Отримати хвильове рівняння для сили струму, напруги у двопровідній лінії Лехера (співвідношення (6.8)). Чим визначається фазова швидкість поширення хвилі у двопровідній лінії?

13 Отримати рівняння стоячої хвилі (6.14). Що називають вузлом, пучністю, довжиною стоячої хвилі? Чим визвано виникнення стоячої хвилі в лінії Лехера? Розкажіть про перенесення енергії в стоячій хвилі на прикладі двопровідної лінії.

14 В якому випадку в двопровідній лінії будуть виникати найбільш сильні вимушені стаціонарні коливання? Зробити рисунок розподілу струмів, зарядів, магнітного та електричного полів у стоячій хвилі у двопровідній лінії Лехера для деякого моменту часу. До рисунку дайте пояснення.

15 Як у лабораторній роботі визначити довжину біжучої хвилі, частоту генератора УКХ? Отримати формулу для відповідних похибок.

Поиск по сайту: