Fyzikální praktikum 2
Fyzikální praktikum 2
Info
Term
Autumn 2023
Chapter contains:
1
Study text
5
Web
Chapter contains:
1
Video
1
Study text
1
Web
Chapter contains:
1
Study Materials
3
Video
1
Study text
1
Web
Chapter contains:
2
Image
2
Video
1
Study text
1
Web
Chapter contains:
2
Video
1
Study text
2
Web
Chapter contains:
6
PDF
2
Study Materials
1
Video
1
Study text
5
Web
Chapter contains:
2
Video
1
Study text
2
Web
Chapter contains:
2
Video
1
Study text
2
Web
Chapter contains:
1
PDF
1
Video
1
Study text
2
Web
Chapter contains:
3
Video
1
Study text
2
Web
Chapter contains:
2
Video
1
Study text
1
Web
Chapter contains:
1
Video
1
Study text
1
Web

Obecné texty

Zde si můžete stáhnout záhlaví pro psaní protokolů z praktik, verze pro různé oblíbené textové procesory.
Balíček obsahuje záhlaví ve všech těchto formátech: LaTeX, OpenDocument, DOC

Prezentace ke zpracování měření (podle aktuálních směrnic a instrukcí z Českého metrologického ústavu) jako podpora k základním praktikům je v pracovní verzi dostupná zde:

http://physics.muni.cz/praktika/static/navody/prezentace_statistika.pdf (Z. Navrátil, J. Jurmanová)

Ke zpracování měření můžete použít mj. program QtiPlot (mírně připomínající komerční OriginPro, více http://www.qtiplot.com), který je k dispozici na 2 PC (pod Linuxem) v prostorách praktika a můžete si jej stáhnout (ve verzi pro Windows a Linux) zde: https://inet.muni.cz/app/soft/licence?assign=37917

 

Studium elektromagnetické indukce

Cíle praktika

  • Změřit závislost tvaru napěťových pulzů na cívce na výchylce kyvadla s magnetem.
  • Z předchozí závislosti určete poloměr cívky a magnetický moment magnetu.
  • Studujte tlumení indukovaných pulzů.

Poznámky

délka závěsu kyvadla    L = 1,70 m

počet závitů cívky         N = 1000
odpor cívky                    Rc = 40 Ω

Videonávody


Úloha č. 1
Videonávod

Charakteristiky tranzistoru a tranzistor jako zesilovač napětí

Cíle praktika

  • Změřit výstupní charakteristiky unipolárního tranzistoru pro pět hodnot napětí na hradle a převodní charakteristiku pro jednu hodnotu napětí na drainu.
  • V zadaném pracovním bodě určit strmost, vnitřní odpor a zesilovací činitel tranzistoru a ověřit platnost Barkhausenovy rovnice.
  • Napěťové zesílení změřit na zesilovači. Pro zadaný zatěžovací odpor, napětí zdroje a pracovní bod určit dynamickou strmost a napěťové zesílení a porovnat je s naměřeným.
 

Videonávody



Elektrické pole, můstkové metody měření odporu

Cíle praktika

  • Pochopení a praktické zvládnutí měření rozložení elektrického pole v elektrolytické vaně pomocí střídavého mostu.
  • Porovnání měřeného elektrostatického pole v okolí dvouvodičového vedení s teoretickým výpočtem.
 


Videonávody

Pomůcky pro zpracování dat

Program – vykreslení a simulace ekvipotencialních hladin
Program v Pythonu pro vykresleni experimentálních dat a simulaci ekvipotenciálních hladin mezi dvěma válcovými vodiči

Brownův pohyb a pohyblivost nositelů náboje

Cíle praktika

  • Zaznamenat Brownův pohyb několika částic. Ověřit platnost Einsteinova zákona a určit velikost poloměru částice.
  • Změřit teplotní závislost odporu kovu. Vypočítat teplotní závislost pohyblivosti elektronů.

Poznámky

Měděný drát použitý v praktiku má délku 29 m a průměr 0,112 mm.

Tabulkové hodnoty

Dynamická viskozita vody v jednotkách 10-3 kg m-1 s-1
 
teplota 15 oC 20 oC 25 oC
dynamická viskozita 1,137 1,002 0,891

Tabulková hodnota měrného elektrického odporu mědi \rho_\mathrm{0}=1{,}555\cdot10^{-8}\,\Omega\cdot\mathrm{m} při 0 oC a tepelného součinitele elektrického odporu mědi v intervalu teplot 0 oC až 100 oC \alpha=0{,}00433\,\mathrm{K}^{-1}. [J. Brož, V. Roskovec, M. Valouch: Fyzikální a matematické tabulky, SNTL Praha (1980)]


Videonávody


Magnetické pole

Cíle praktika


  • Změřte Hz Gaussovou metodou pomocí magnetometru pro tři vzdálenosti pomocného magnetu od buzoly.
  • Změřte hysterezní smyčku toroidního jádra transformátoru a jeho rozměry. Určete remanentní magnetizaci, saturační magnetizaci a koercitivní pole.

Poznámky

Měření hysterezní smyčky: počty závitů na okruzích transformátoru jsou 260 (primární vinutí) a 900 (sekundární), odpor pro měření proudu R1= 83 Ohm, v použitém integračním RC členu R2=120 kOhm, C=1mikroF.

Tabulkové hodnoty

Horizontální složka magnetického pole Země – výpočet pro Brno, nadmořská výška 200 m n. m., 6.9.2013: Bz = 20344 nT.

Aktuální hodnoty si můžete spočítat na tomto webu:

Videonávody







Elektromagnetické kmity v RLC obvodu

Cíle praktika

  • Určit impedanci několika součástek (odpor, kondenzátor, cívka).
  • Změřit frekvenční charakteristiku buzeného RLC obvodu a určit z nich odpor,
    indukci a kapacitu RLC obvodu.
  • Změřit přechodový jev (vlastní kmity) RLC obvodu s podkritickým, kritickým a nadkritickým
    tlumení a určit vlastní frekvenci obvodu a koeficient útlumu.

Stručné návody a pomůcky pro zpracování dat

Návody k přístrojům použitým v úloze

Odraz a lom světla. Fresnelovy vztahy, Snellův zákon

Cíle praktika

  • ˆMěření odrazivosti s a p polarizovaného světla na dielektriku v závislosti na úhlu dopadu.
  • ˆUrčení indexu lomu dielektrika z Brewsterova úhlu a porovnání naměřené a teoretické závislosti odrazivosti.ˆ
  • Měření posuvu paprsku po průchodu planparalelní deskou v závislosti na úhlu dopadu.
  • ˆUrčení indexu lomu planparalelní desky z posuvu paprsku.

Popisy aparatur

Fotografie a popisy aparatur
Fotografie a popisy aparatur

Videonávody

Měření parametrů zobrazovacích soustav

Cíle praktika

  • ˆUrčení ohniskové vzdálenosti tenké spojky několika metodami.
  • Určeníˆ ohniskové vzdálenosti tenké rozptylky.
  • ˆUrčení indexu lomu čoček z ohniskové vzdálenosti a měření křivosti.

Popisy aparatur

Videonávody

Měření závislosti indexu lomu skla na vlnové délce

Cíle praktika

  • Justace hranolu a určení jeho lámavého úhlu.
  • Určení indexu lomu skla hranolu metodou minimální deviace nejméně pro pět
    spektrálních čar rtuti.
  • Určení materiálových konstant v Cauchyově vztahu a Abbeova čísla
    charakterizovaného skla.

Popisy aparatur


Charakteristiky skel hranolů měřených v praktiku

Katalogové listy skel hranolů v FP2
PDF to download

Videonávody



Polarizace světla

Cíle praktika

  • Příprava roztoku sacharózy.
  • Určení koncentrace roztoku měřením indexu lomu dvouhranolovým refraktometrem.
  • Měření optické stáčivosti roztoku sacharózy.
  • Malusův zákon, měření polarizační schopnosti reálného polaroidu.


Popisy aparatur

Videonávody


Interference a difrakce světla

Cíle praktika

  • Seznámit se s principy optické interferometrie.
  • Naučit se používat Michelsonův interferometr a použít ho za účelem
    • určení tloušťky tenké vrstvy,
    •  určení indexu lomu vzduchu.
  • Seznámit se s principy difrakce a využít difrakci k určení hustoty vrypů optické mřížky.

Poznámky

Vlnová délka zeleného laseru použitého u Michelsonova interferometru: 532,1 nm.
Vlnová délka červeného laseru použitého u difrakce na mřížce: 632,8 nm.
Délka kyvety používané k určení indexu lomu vzduchu je 40 mm.
Jednotky stupnice manometru jsou [kp/cm^2] (kilopond na cm^2) 1 kp/cm2= 980.665 hPa

Videonávody

Určení tlouštky tenké vrstvy pomocí interferometru
Použití Tolanského a Michelsonova interferometru

Spektroskopické metody

Cíle praktika

  • Měření propustnosti skla, určení spektrální závislosti indexu lomu z měřené propustnosti.
  • Určení tloušťky tenké vrstvy z měření propustnosti.
  • Lambertův–Beerův zákon, měření absorpčního koeficientu.

Videonávody