I N E S T I C E D O R O Z O J E Z DĚL Á Á N Í Soubor laboratorích prací pro fyziku a tředích školách Autor: PaedDr. Jiří Wojar Zde e etkáváte ávrhe 0 laboratorích prací i protokoly. Tyto protokoly jou použitelé a všech školách, kde e učí fyzice. Žáci práce oděří, zapíšou hodoty do protokolu, určí chyby ěřeí. Protokoly žáci ohou ít uložey a počítačích v učebě, ebo je vytikou, odevzdají učiteli a te je ůže ihed ozákovat. Ča a vypracováí protokolu je veli krátký týká e pouze zápiu zěřeých hodot a výpočtů. Doufá, že těito připraveýi laboratoríi protokoly ušetří žáků i učitelů ča. Jiří Wojar
Jéo a příjeí: Datu zhotoveí: Datu odevzdáí: Laboratorí práce č. Chyby ěřeí (Učivo je použitelé pro všechy přírodovědé obory) Než začete ěřit jakékoliv laboratorí práce je třeba zát, jakých chyb e ůžete dopouštět a jak počítáte abolutí a relativí chybu ěřeí. Chyby dělíe a a) outavé způobeé ěřícíi přítroji b) áhodé áhodě e vype přívod el. proudu c) hrubé chyby způobeé pozorovatele Při ěřeí veličiy, která á vyjít kotatí, použijee 0 aěřeých hodot a počítáe aritetický průěr (hodoty ečtee a vydělíe 0) Jako příklad uvádí výpočet chyb u odporu. R R 0 Od aritetického průěru odečtee potupě 0 aěřeých hodot a určíe odchylku ěřeí R R až 0 R Abyte odtraili záporé hodoty, tak odchylky uocíte a druhou ( R ) a deet hodot ( R ) ečtete Σ( R). Z těchto vypočteých hodot pak určíte abolutí a relativí chybu určeé veličiy. Abolutí chyba δ R Σ( R ) ( ) e píše vždy jedotkou ěřeé veličiy. Pokud počítáte abolutí chybu el. odporu, tak za hodotou abolutí chyby je Ω.
Laboratorí práce č. Chyby ěřeí lit č. δ R Relativí chybu určíe ze vzorce ρ R 00 % Nejpravděpodobější hodota zěřeé veličiy pak je R (R ± δ ) Ω R Zápi obecé veličiy X (X ± δ ) ( jedotka ěřeé veličiy ) X U ěřeí jakékoliv jié veličiy ahradíe začku R začkou jié veličiy, kterou ěříe! Úkol: Určete z pěti zadaých hodot aritetický průěr, abolutí chybu, relativí chybu veličiy a zapište ejpravděpodobější hodotu veličiy. R Ω 00, 00, 99,9 00, 00,0 R Ω ( R ) Ω R Σ( R) - -
Jéo a příjeí: Datu zhotoveí: Datu odevzdáí: Laboratorí práce č. Měřeí rozěrů tělea pouvý ěřítke. Úkol: Zěřte vitří a vější průěr a hloubku álevky.. Poůcky: Pouvé ěřidlo, álevka, pací a počítací potřeby.. Teorie úlohy: Pouvka e kládá ze dvou tupic: ilietrové (vrchí a epohyblivé čáti) a oiové (podí, která je a pouvé raeu). Správou hodotu celých ilietrů odečtete z vrchí tupice (od 0 horí po 0 podí tj. celých ) a zbytek odečtete ze podí oiové tupice a to právě takovou hodotu, která e PŘEKRYÁ ějakou (pouze jedou!) hodotou z horí tupice. iz obrázek v odré ráečku - a vrchí tupici je celých a překrývají e podí 8 a ějakou vrchí čárkou.tedy výledek je,8 :). Potup ěřeí: a) Zěříe x vější průěr D a zapíšee aěřeé hodoty do tabulky. b) Zěříe x vitří průěr d a zapíšee aěřeé hodoty do tabulky. c) Zěříe x hloubku válečku h a zapíšee aěřeé hodoty do tabulky.
Laboratorí práce č. Měřeí rozěrů tělea pouvý ěřítke lit č. d) ypočtee aritetické průěry D, d, h a zapíšee do tabulky. x (x + x +... + x ) ( ) e) ypočítáe odchylky ěřeí D, d, h a zapíšee výledky ěřeí. D D D ; d d - d ; h h - h ( - ) f) Odchylky uocíe a druhou a uděláe oučet druhých oci odchylek a z ěřeí vypočtee abolutí a relativí chybu ěřeí podle obecých vzorců abolutí chyba δ Σ( x) ( ) jedotka ěřeé veličiy δ relativí chyba ρ 00 jedotkou jou % x g) Nejpravděpodobější veličiu pak zapíšee do rovice x ( x± δ ) jedotka ěřeé veličiy h) Hodoty oděříe, zapíšee do tabulek a počítáe chyby ěřeí: d d d ( d) Σ( d) D D D ( D ) Σ( D) δ ρ d δ D δ h ρ ρ d - - D h
Laboratorí práce č. Měřeí rozěrů tělea pouvý ěřítke lit č. h h h ( h) Σ( h) - -
Jéo a příjeí: Datu zhotoveí: Datu odevzdáí: Laboratorí práce č. Měřeí rozěrů tělea ikroetrický ěřítke Úkol: Zěřte vější průěr D trubičky ikroetrický ěřidle. Poůcky: Mikroetrické ěřidlo, trubičku, pací a počítací potřeby. Potup práce: Mikroetr louží k přeéu ěřeí vějších rozěrů. Zěřeý rozěr odečítáe a dvou tupicích. Prví je vodorová a dvojitá vzájeý přeazeí o poloviu dílku. To proto, že druhá tupice - po obvodu bubíku - á pouze 0 dílků (pro pou o uíe tedy otočit krát kole dokola). Naěřeou hodotu ejprve odečítáe a vodorové tupici v celých ilietrech (v aše případě 8 ), pokud e ukáže také ryka podího dílku (v aše případě eí třeba, připočetli bycho ještě 0, ).K tou uíe ještě připočítat údaj a tupici po obvodu bubíku (v aše případě a půl dílků, tj., etiy ilietru, tedy celke 8. ). Zěříe ikroetrický ěřítke krát vější průěr D válce, hodoty zapíšee do tabulky, vypočtee aritetický průěr hodoty D a určíe výpočte abolutí a relativí chybu ěřeí. -
Laboratorí práce č. Měřeí rozěrů tělea ikroetrický ěřítke lit č. D D ( D) D Σ( D) Σ( D) δ ( ) δ ρ 00 D D (D± δ) Závěr: -
Jéo a příjeí: Datu zhotoveí: Datu odevzdáí: Laboratorí práce č. Pohyb rovoěrý příočarý Úkol: Ověřte, že kulička ve žlábku e pohybuje rovoěrý pohybe Poůcky: Nakloěá rovia, žlábek, kulička, topky, etr Potup práce: Po akloěé roviě pouštíe kuličku. e žlábku e kulička á pohybovat pohybe rovoěrý příočarý. Měříe dobu pohybu kuličky ve žlábku po určité dráze. Rychlot pohybu by z ěřeí ěla vyjít kotatí podle vzorce v Miiálě z pěti ěřeí počítáe průěrou rychlot a určíe abolutí a relativí chybu ěřeí., t t v v ( v ) v Σ( v) Σ ( v) Chyby ěřeí: δ ( ) ρ δ 00, v (v± δ ) v
Jéo a příjeí: Datu zhotoveí: Datu odevzdáí: Laboratorí práce č. Ověřeí zrychleého pohybu kuličky po akloěé roviě Úkol: Ověřte pro zrychleý pohyb a akloěé roviě platot vzorce g t Poůcky: Nakloěá rovia, topky, kulička Potup práce: Podle obrázku etavíe akloěou roviu tak, aby podložkou vírala úhel 0 0. Pak pouštíe kuličku po růzě dlouhých drahách a ěříe ča pohybu kuličky. Zěřeou délku dráhy porováe výpočte podle vzorce g t Teto vztah i odvodíe z obrázku. Na šiké ploše e kulička pohybuje e zrychleí a a dráze. ypočteá délka dráhy a akloěé roviě je, je zěřeá délka šiké dráhy. g g iα a a i α a t g t pro iα 0 α 0 platí g t t
Jéo a příjeí: Datu zhotoveí: Datu odevzdáí: Laboratorí práce č. 6 Určeí hutoty tělea epravidelého tvaru Úkol: Určete hutotu tělea epravidelého tvaru Poůcky: Oděrý válec, voda, těleo, váhy, závaží Potup práce: Těleo zvážíe a zjitíe jeho hotot a pak ho pooříe do oděrého válce a tí zjitíe jeho obje. yužijee zaloti, že l c. když áe hotot tělea určeou vážeí v graech a obje v c, pak podle vzorce ρ určíe hutotu tělea v g c a hodotu pak převedee a velikot jedotkou kg. Abycho vyloučili hrubou chybu pozorovatele při jedo ěřeí, hotot tělea i obje zěříe pětkrát a určíe abolutí a relativí chybu při určováí hutoty tělea. jelikož u této práce ěřeí probíhá rychle, ůžee určit hutotu u více těle a pak hodotu porovat hodotou ve fyzikálích tabulkách. g kg c ρ kg ρ kg ( ρ ) kg 6 ρ Σ( ρ) Σ ( ρ) δ ρ ( ) δ ρ ρ ρ 00 ρ (ρ± δ ) ρ ρ
Jéo a příjeí: Datu zhotoveí: Datu odevzdáí: Laboratorí práce č.7 ýpočet oučiitele ykového třeí Úkol č.: Určete velikot oučiitele ykového třeí Úkol č.: Určete a če závií velikot třecí íly a a če ezávií Poůcky: Deky povrche o růzé droti, hraolek, iloěr Potup práce: Hraolek táhee po jedé ploše a růzých površích a a iloěru odečítáe velikot tažé íly a ověřujee oučaě: Je-li Je-li F Ft, těleo e pohybuje rovoěrě zrychleě. F F, těleo e pohybuje rovoěrě zpoaleě, ebo je v klidu. t Je-li F Ft, těleo zůtává v klidu, ebo pokud e již pohybovalo, pohybuje e dál rovoěrě Pak zjitíe tíhovou (kolou tlakovou) ílu F G F a ze vzorce N f F F t N určíe oučiitel ykového třeí pro růzě dré plochy. ateriál F N N F t N f ateriál F N N F t N f Měřeí zjitíe, a če závií třecí íla a a če ezávií a zapíšee do závěru práce.
Jéo a příjeí: Datu zhotoveí: Datu odevzdáí: Laboratorí práce č. 8 Ověřeí platoti oetové věty Poůcky: Stoja,detička otvory, háčky, závaží, pravítko Potup práce: levo a vpravo od oy otáčeí zavěšujee závaží a ověřujee, že platí M M. F G r F G r g r g r Nebo také r r g e a obou traách rovice vyrušilo. 6 7 8 9 0 kg r kg r r r kg M N M
Jéo a příjeí: Datu zhotoveí: Datu odevzdáí: Laboratorí práce č. 9 Práce a jedoduchých trojích volá kladka Úkol: Ověřte zlaté pravidlo echaiky: Použití jedoduchého troje vykoáe práci tejě velkou jako bez ěj, ale pooci eší íly. Poůcky: volá kladka iť, závaží, iloěr, pravítko Potup práce: Podle obrázku etavíe kladku volou, porováváe dráhy a, porováváe velikot il F a F. Pro kladku volou platí: a oučaě F F, protože pro práci platí rovot W W F N F N F F W J N W
Jéo a příjeí: Datu zhotoveí: Datu odevzdáí: Laboratorí práce č. 0 Určeí doby kyvu ateatického kyvadla Poůcky: Nit délky, závaží, topky Úkol: Zjitěte, zda doba kyvu závií a délce kyvadla, hototi závaží, ebo ještě a ěče jié Potup práce: Na it o délce pověíe závaží určité hototi a vychýlíe závaží z rovovážé polohy o úhel axiálí velikoti 0. Abycho vyloučili chybu pozorovatele, zěříe 0 x dobu deeti kyvů kyvadla. Zjištěou dobu kyvu porováe výpočte podle vzorce Podle výpočtu by doba kyvu ěla být. t π l g t, 9,8 kg l 0 t 6 7 8 9 0 t t ( t ) t Σ ( t ) -
kg l Laboratorí práce č. 0 Určeí doby kyvu ateatického kyvadla lit č. 0 t t 6 7 8 9 0 t ( t ) t Σ( t ) kg l 0 t t 6 7 8 9 0 t ( t ) t Σ( t ) kg l 0 t t 6 7 8 9 0 t ( t ) t Σ( t )
Jéo a příjeí: Datu zhotoveí: Datu odevzdáí: Laboratorí práce č. Ověřeí platoti Hookova zákoa Úkol: Určete z ěřeí velikot Yogova odulu pružoti pro ocelový drát o určité průěru. Poůcky: toja ebo háček ve zdi, závaží pravítko, iloěr Potup práce: Na zavěšeý rový drát o délce potupě zavěšujee závaží u kterého tíhovou ílu zěříe iloěre. Pak zěříe prodloužeí drátu l a průěr drátu ikroetrický ěřítke a zapíšee hodoty do tabulky. Ze základího vzorce σ ε E pak vypočtee Yogův odul pružoti σ ε F l0 π d l E Použité vzorce jou: Určíe výpočte apětí v tahu podle vzorce F σ, kde S počítáe ze vztahu S π d S. l Relativí podélé prodloužeí určíe ze vzorce ε, kde l l 0 je počátečí délka drátu. Nakrelíe grafickou závilot σ (f)ε. 0
Laboratorí práce č. Ověřeí platoti Hookova zákoa lit č. 6 7 8 9 0 l 0 l ε d S F N σ MPa E MPa E MPa ( E ) MPa E Σ( E) δ E Σ( E) ( ) abolutí chyba δ E ρ E 00 relativí chyba E Nejpravděpodobější hodota veličiy: E (E± δ ) MPa E Podle hodoty E určeé výpočte z ěřeí e jedá o drát z... -
Jéo a příjeí: Datu zhotoveí: Datu odevzdáí: Laboratorí práce č. Určeí ěré tepelé kapacity pevé látky Úkol: Určete ěrou tepelou kapacitu pevé látky Poůcky: Kalorietr, voda, teploěr, těleo z ezáé látky Potup práce: Do kalorietru alijee vodu o teplotě t, hototi a ěré tepelé kapacitě c 00J kg K. Do vody pak vhodíe těleo o teplotět, která je tejá jako teplota okolího vzduchu. Platí, že t t. Těleo á hotot. Pro tepelou výěu ezi vodou a tělee platí kalorietrická rovice, ve které budee brát v úvahu pouze tepelou výěu ezi vodou a tělee. Pro zjedodušeí výpočtu eberee v úvahu výěu tepla ezi vodou a kalorietre. toto případě á kalorietrická rovice tvar: c (t t) c (t t ), kde t je teplota rovovážého tavu ezi vodou a tělee. Pro hodotu c pak odvodíe vztah: c c (t t) (t t ) Měřeí provedee apoň třikrát, abycho vyloučili hrubou chybu pozorovatele kg J kg c K t 0 C kg t 0 C t C 0 J kg c K J c ( c kg K J kg K ) - ---- ------------- --- --- --- --- c --------------- )
Jéo a příjeí: Datu zhotoveí: Datu odevzdáí: Laboratorí práce č. Ověřeí hodoty ěrého kupekého tepla táí ledu 0 Úkol: Určete hotot ledu, který roztaje a výledá teplota vody po roztátí ledu bude 0 C. Poůcky: voda, led, kalorietr, teploěr. Potup práce: Do kalorietru dáe vodu o teplotě 0 0 C o hototi 0, kg a do vody vhodíe led o teplotě -0 0 C a hototi 0,07 kg. Po úplé rozpuštěí ledu by výledá teplota ěla být 0 0 C. ýpočet pro hotot ledu vychází z řešeí kalorietrické rovice pro fázové přeěy. Měrá tepelá kapacita ledu je 00 J kg K, ěré kupeké teplo táí ledu je 000 J kg a ěrá tepelá kapacita vody je 86,8 J kg K. c (t t ) c (t t l l t t ) + l l l t [ 0 ( 0) ] + 000 0, 00 (0-0) l 00 l 6 800 l ( 000+ 000) 6 800 l 0,07 kg 7, g 000 Hotot ledu přepočtee apoň dvakrát a růzé vtupí podíky jiá počátečí teplota ledu, jié ožtví vody, jiá počátečí teplota vody. Tí e vyhee hrubé chybě pozorovatele. kg J kg c K t 0 C l kg t l 0 C t t 0 C J kg c l K l t J kg Zde apište, zda e vypočteá hotot ledu hoduje e kutečou hototí ledu při výledé teplotě 0 0 C.
Jéo a příjeí: Datu zhotoveí: Datu odevzdáí: Laboratorí práce č., Ověřeí Ohova zákoa a výpočet odporu rezitoru Úkol č. : Ověřte platot Ohova zákoa průchode tejoěrého el. proudu rezitore Úkol č. : Určete z aěřeých hodot proudu a apětí hodotu odporu rezitoru. Poůcky: rezitor o odporu 00 Ω, apéretr, voltetr, reotat, zdroj tejoěrého apětí, vodiče Potup práce: Obvod zapojíe podle chéatu, reotate ěíe hodotu proudu, ledujee zěy apětí. Hodoty proudu a apětí zapiujee do tabulky a z hodot počítáe velikot elektrického odporu rezitoru. U odporu určíe abolutí a relativí chybu a etojíe graf I f (U). Setrojíe graf I f (U) a ilietrový papír. tabulka I A 6 7 8 9 0 U R Ω R Ω ( R) Ω R Σ ( R)
Laboratorí práce č., Ověřeí Ohova zákoa a výpočet odporu rezitoru lit č. Určíte výpočte: R R 0 R R určíe po ěřeí a zapíšee do tabulky R ( R ) určíe po ěřeí zapíšee do tabulky Σ( R ) ečtee druhé ociy odchylek Určíte výpočte abolutí a relativí chybu δ R Σ( R ) ( ) Ω δ 00 % R ρ R Zapíšete ejpravděpodobější hodotu odporu R (R ± δ R )Ω Zhodotíte, zda e á podařilo ověřit platot Ohova zákoa a uděláte grafickou závilot el. proudu a apětí. - -
Jéo a příjeí: Datu zhotoveí: Datu odevzdáí: Laboratorí práce č. 6 Měřeí proudu a apětí ručkovýi ěřícíi přítroji Úkol: Zěřte v obvodu pro Ohův záko proud a apětí ručkovýi ěřícíi přítroji při růzých rozazích ěřící tupice. Poůcky:rezitor, reotat, ručkový apéretr a voltetr, vodiče, zdroj tejoěrého apětí Žáci uí vědět, že apéretr zapojujee ke potřebiči ériově (á alý vitří odpor) a voltetr paralelě (á velký vitří odpor). Na většiě tředích škol e zaěřeí a výuku elektrotechiky a elektroiky zřejě žáci ají digitálí uiverzálí ěřící přítroje. Jetliže pro ěřeí ěkde ještě používají ručkové, pak je uté, abyte uěli určit kutečou hodotu ěřeé veličiy. N aěřeý počet dílků a tupici axiálí počet dílků a tupici r rozah ěřeí Určíe i kotatu ěřícího rozahu Skutečá hodota veličiy pak je k r X k. N Příklad: Maxiálí počet dílků a tupici 00 Rozah ěřeí r 0 A Naěřeý počet dílků je 0 r 0 Skutečou hodotu proudu určíe I N 0 7A 00 r k N A I A r k N U
Jéo a příjeí: Datu zhotoveí: Datu odevzdáí: Laboratorí práce č. 7 Ověřeí zákoitotí platých pro ériové a paralelí zapojeí rezitorů Poůcky: Zdroj tejoěrého apětí, rezitory o odporech 0 Ω, 00 Ω, 00 Ω, vodiče, voltetry, apéretry. Potup práce: Obvody zapojíe podle chéat pro ériové a paralelí zapojeí rezitorů a do ít ozačeých číly zapojíe ěřící přítroje a ověříe, zda platí zákoitoti vyjádřeé vzorci pro jedotlivá zapojeí. R R R Na základě ěřeí určete o jaký typ zapojei e jedá I I I I I I Na základě ěřeí určete, co v daé typu zapojeí platí pro celkové apětí U U U U U c U c
Jéo a příjeí: Datu zhotoveí: Datu odevzdáí: Laboratorí práce č. 8 Určete vitří odpor zdroje a hodotu zkratového proudu (pojitky) Úkol: Použijte obvod č. a zěřte při záé zátěžové odporu apětí aprázdo a zátěžové apětí a určete výpočte hodotu zkratového proudu. Poůcky: Zdroj tejoěrého apětí, rezitor o odporu 00 Ω, vodiče, píač, reotat, apéretr, voltetr U S po eputí píače, U 0 při rozeputé píači U 0 U S R Σ( R i R i Ω R i Ω ( R i ) Ω i ) δ ρ Ri Ri Σ( R i ) ( ) δ R Ri i Ze vzorce R i U U 0 z určíte vitří odpor zdroje a zkratový proud určíte I z podle vzorce U U I 0 el zk, R i (R i ± δ Ri ), R i R i U 0 I ZK. R i
Jéo a příjeí: Datu zhotoveí: Datu odevzdáí: Laboratorí práce č.9 Ověřeí. Kirchhoffova zákoa Úkol: Ověřte ěřeí platot. Kirchhoffova zákoa Poůcky: Rezitory o odporech 0 Ω a 00 Ω, zdroj tejoěrého apětí,, vodiče, apéretr Potup práce: ítech,, ěříe elektrický proud a zjišťujee, zda platí vztah podle. Kirchhoffova zákoa I I + I. I I I
Jéo a příjeí: Datu zhotoveí: Datu odevzdáí: Laboratorí práce č. 0 Ověřeí. Kirchhoffova zákoa Úkol: Ověřte ěřeí platot. Kirchhoffova zákoa Poůcky: Rezitory o odporech 0 Ω a 00 Ω, voltetry, apéretry, vodiče a ploché baterie o U,. Potup práce: Zěříe elektrootorická apětí zdrojů a pak zátěžová apětí a rezitorech, abycho ověřili platot. Kirchhoffova zákoa. Měřeí pak ověříe výpočte. Pro výpočet do obvodu zakrelíe růty poteciálu a zdrojích a zěříe proudy ve větvích, které pak doadíe do přílušých rovic. U Z I U Z I U Z I ýpočty podle vytvořeých rovic:
Jéo a příjeí: Datu zhotoveí: Datu odevzdáí: Laboratorí práce č. Ověřeí platoti traforačí rovice Úkol: Ověřte platot traforačí rovice Poůcky: cívky 00z, 00z, třídavý zdroj apětí 6 a, voltetry Potup práce: Při traforaci ahoru a třídavý zdroj připojíe cívku 00 závity, ekudárí cívka á 00 závitů, Při traforaci dolů zapojíe cívky traforátoru aopak. Obvod zapojíe podle obrázku (Zde pro větší ázorot eí pro traforátor použita elektrotechická začka,) Traforace ahoru N z Traforace dolů N z k N z U U k k k k N U (vzorec platí pro obě traforace) N N z U U U k k k k
Jéo a příjeí: Datu zhotoveí: Datu odevzdáí: Laboratorí práce č. Ověřeí. Faradayova zákoa Úkol: Zjitěte pokuě hotot vyloučeé ědi a katodě a porovejte vypočteou hodotou podle. Faradayova zákoa. Poůcky: Dvě ěděé elektrody, roztok CuSO, kádika, vodiče, apéretr, voltetr, potecioetr, zdroj tejoěrého apětí. Potup práce:zvážíe katodu před pokue. Obvod zapojíe podle obrázku a echáe apoň třikrát procházet proud elektrolyte při určité hodotě apětí. Měřeí zapíšee do tabulky a vždy po vyloučeí ědi a katodě katodu zvážíe. Rozdíl hototí katody před a po ěřeí je hotot vyloučeé ědi důledke elektrolýzy. Hotot vyloučeé ědi zjištěé pokue porováe výpočte podle vzorce, který popiuje. Faradayův záko. A Q A I t (g) je hotot zjištěá z aěřeých hodot Elektrocheický ekvivalet ědi je A,9. 0 g. C - a je hotot zjištěá vážeí katody. I A t g g
Jéo a příjeí: Datu zhotoveí: Datu odevzdáí: Laboratorí práce č. Měřeí voltapérové charakteritiky polovodičové diody Poůcky: Zdroj tejoěrého apětí, dioda, reotat, voltetr, apéretr. Úkol: Oděřte hodoty proudu a apětí v proputé a závěré ěru a etrojte voltapérovou charakteritiku polovodičové diody. Potup práce: Obvod zapojíe podle obrázku apřed v proputé a pak v závěré ěru, hodoty apětí a proudu zapíšee do tabulky a z hodot akrelíe voltapérovou charakteritiku. Kroě klaické diody doporučuji použít Zeerovu diodu, u které v závěré ěru při tzv. Zeerovu průrazu (při Zeerově apětí ) dojde k árůtu proudu v důledku ilého elektrotatického pole v přechodu PN, což způobuje vytrháváí elektroů z vazeb, a proto rote proud. Teto árůt proudu však eí laviovitý, takže e dioda epoškodí. Proputý ěr Závěrý ěr Proputý ěr U I A U Závěrý ěr I µa oltapérová charakteritika ůže být akrelea a ilietrové papíru ebo vytvořea počítače.
Jéo a příjeí: Datu zhotoveí: Datu odevzdáí: Laboratorí práce č. Určeí typu vodivoti trazitoru Poůcky: trazitor BC 07, rezitory o odporech kω a 0 kω, potecioetr 0, MΩ, iliapéretr, voltetr, tejoěrý zdroj apětí,, vodiče Úkol č. : Určete typ vodivoti trazitoru Potup práce: Typ trazitoru určíe vyhledáí proputého ěru ezi kolektore a bází v zapojeí podle obrázku. Je-li kolektorový proud větší při připojeí kolektoru a + pól, ež při připojeí kolektoru a pól, jedá e o typ trazitoru PNP. Když je tou aopak, pak je to typ NPN. Podobě bycho zjitili typ trazitoru podle proputoti přechodu ezi bází a eitore. Úkol č. : Zjitěte vodivot ezi bází a eitore a akrelete chéa zapojeí.
Jéo a příjeí: Datu zhotoveí: Datu odevzdáí: Laboratorí práce č. Měřeí převodí chrakteritiky trazitoru Poůcky: Trazitor BC 07, apéretry, rezitor o odporu 0 kω, potecioetr axiálí odpore 0, MΩ, vodiče, zdroj tejoěrého apětí. Úkol č. : Zěřte podle obrázku převodí charakteritiku trazitoru Potup práce: Potecioetre atavíe ejvětší odpor báze a obvod připojíe ke zdroji. Zvětšujee potupě proud I B po 0 µa až do hodoty 0 µa a ěříe odpovídající proud I C. Naěřeé hodoty zapiujee do tabulky a počítáe hodoty β. 6 7 8 9 0 I B µa I C A β I I C B Nakrelete a ilietrový papír převodí charakteritiku ( ůžete využít i počítač )
Jéo a příjeí: Datu zhotoveí: Datu odevzdáí: Laboratorí práce č. 6 Zvětšeí lupy Poůcky: Stoja, držáky, pojá čočka ohikovou vzdáleotí 0 c, platová pravítka Potup práce: Do vzdáleoti c ad úrovi tolí deky uítíe lupu a pod í do ohikové vzdáleoti čočky uítíe pravítko. a které budee odečítat počet dílů N. pře lupu e díváe levý oke. Na deku tolu položíe druhé pravítko tak, abycho oučaě pravý oke a ě ohli odečítat počet dílků N. Určujee kolik dílků N e vejde do počtu zvoleých dílků N. Zvětšeí lupy Z pak určíe jako podíl N. N N N N Z N Z ( Z) Z Σ( Z ) δ Z Σ( Z) ( ) δ Z ρ 00 Z Z Z (Z± δ ) Závěr:
Jéo a příjeí: Datu zhotoveí: Datu odevzdáí: Laboratorí práce č. 7 Určete ohikovou vzdáleot pojé čočky Poůcky: Optická lavice, pojá čočka, žárovka, předět jako štěrbia, tíítko, etr. Potup práce: Setavíe oupravu podle obrázku a x zěříe vzdáleoti předětu a obrazu od čočky a podle vzorce a výpočet ohikové vzdáleoti vypočítáe ohikovou vzdáleot pojé čočky. Tuto vzdáleot zkotrolujee přío a údaji uvedeé a ráu čočky a porováe výpočte. určíe abolutí a relativí chybu. a c a c f c f c ( f ) c f Σ ( f ) f a a c, f f f c, a + a Σ ( f ) δ δ c, ρ 00 % ( ) f
Jéo a příjeí: Datu zhotoveí: Datu odevzdáí: Laboratorí práce č. 8 Setrojeí odelu Keplerova a Galileova dalekohledu Úkol č : Setrojte z poůcek odel Keplerova a Galileova dalekohledu. Úkol č. : Nakrelete obrázky chodu paprků větla dalekohledy. Úkol č. : Zdůvoděte vzhled obrazů předětu v záviloti a kotrukci dalekohledu a určete velikot zvětšeí a délku tubuu. Úkol č. : Zdůvoděte vzik otvorové a barevé vady a jak tyto vady v praxi oezíe. Poůcky: Spojé a rozptylé čočky, oviový papír. Potup práce: Zvolíe i vhodou kobiaci čoček a okulár a objektiv podle typu dalekohledu a z oviového papíru vyrobíe tubu přílušé délky. Obr. Obr. ýpočet zvětšeí: Délka tubuu:
Jéo a příjeí: Datu zhotoveí: Datu odevzdáí: Laboratorí práce č. 9 Určeí rozlišovací eze oka Úkol: ytvořte ituaci ěřeí podle obrázku a zěřte i rozlišovací ez ašich očí Poůcky: Páo, křída, papír, fix. Potup práce: Na bílý papír akrelíe dvě rovoběžé čáry fixe, které jou od ebe vzdáley ebo axiálě. Papír pověíe a zeď, zakrýváe i třídavě obě oči a utupujee dozadu. Když á obě čáry plyou v jedu, zapíšee i vzdáleot od papíru d v. Ze vzorce tg α i α pak určíe úhel α. U zdravého oka je rozlišovací ez l α. Pokud je oko krátkozraké, tak je úhel větší, pokud je oko dalekozraké, tak je úhel eší. Na obrázku je d vzdáleot ezi čarai a papíru a l je vzdáleot člověka od papíru. Zápi hodot d a l pro levé a pravé oko a výpočte určeý úhel α. α L tg čílo, α P tg čílo
Jéo a příjeí: Datu zhotoveí: Datu odevzdáí: Laboratorí práce č. 0 Měřeí vlových délek větla pektroetre Úkol č : Zěřte vlovou délku pektrálí čáry vodíku, hélia eou, duíku pektroetre a porovejte hodotou v ateaticko fyzikálích tabulkách Úkol č : Pozorujte pektrálí čáry aborpčího pektra ěkterých kapali Poůcky: a) Optická lavice, školí pektrokop ebo jedoduchý pektrokop z CD, ada výbojových trubic e záýi plyy, Ruhkorffův traforátor NiFe akuulátore (6-8 ) ebo zdroj vyokého apětí k, zdroj větla k ovětleí tupice pektroetru, vodiče. b) Žárovka, barevé filtry (celofáové folie), úzká kleěá kyveta, vodí roztoky (kalice odrá, agaita draelý, ) Teorie úlohy: Čárová pektra atoů jou jakýi jejich vizitkai a uožňují tyto prvky ebo loučei idetifikovat. Spektra rozdělujee a dva základí typy: Eií čárové pektru ydávají atoy plyů v elektrické výboji a jedozačě popiují daý prvek viz obr.c Aborpčí čárové pektru ziká v případě, kdy větlo o pojité pektru obr.a (luce, víčka, žárovka, obecě bílé větlo) Prochází vrtvou plyu ebo kapaliy, jejichž atoy zářeí určitých frekvecí pohlcují obr.b (právě ty které ay vyzařují), tak vzikají tavé aborpčí páy charakteritické pro jedotlivé olekula a atoy aborbujícího (pohlcujícího) protředí. Potup práce: Čárová pektra a) Před štěrbiu koliátoru pektrokopu obr.a potavte výbojku aplěou apř. vodíke.trubici připojte k elektrodá Rhukorffortova traforátu obr.. Do priárího obvodu tohoto traforátoru připojte ériově pojeé NiFe akuulátory. ekudárí obvodu je cívka velký počte závitů ve které e geeruje veli vyoké apětí a která je proto z bezpečotího hledika připojea a jikřiště. Zateíe ítot a epee píač traforátoru a výboje ovětlíe štěrbiu. Natavujee tubu a zaotřujee dalekohled pektrokopu obr.c, abycho co ejlépe pozorovali pektru.
Laboratorí práce č. 0 Měřeí vlových délek větla pektroetre lit č. b) Dále ůžee zěřit vlové délky ěkterých pektrálích čar. Ovětlíe jiý větelý zdroje tupici poocého koliátoru obr.c a atavíe její otrý obraz v dalekohledu. Uítíe ji tak, aby e překrývala e pektrálíi čarai. Polohu pektrálích čar a tupici pak aášíe a ilietrový papír. c) Určeé vlové délky pektrálích čar porováe uváděýi ve fyzikálích tabulkách ebo poocí java appletu - pektra prvků. d) Opakujte potup pro další plyy (alepoň růzé: eó, heliu, duík, kylík,...) Aborpčí pektra a) Před štěrbiu pektrokopu potavíe žárovku jako zdroj a ezi žárovku a štěrbiu vkládáe růzé aborbující látky. Můžee ta uítit barevé folie, kyvetu roztoke barevé kapaliy, ale i zazátkovaou zkuavku obahující ějaký ply či páry. Na pozadí pojitého pektra pak budee pozorovat tavé páy ebo čáry. eli efektí je pozorováí dvojité čáry odíku ve žluté oblati pektra. b) Proveďte zhodoceí a porováí zjištěých pekter a výledek zapište do závěru. Obrázky či áčrty aěřeých pekter: