Волков А.Ф., Лумпиева Т.П. Лабораторный практикум по физике

Подождите немного. Документ загружается.

Приложение Б Краткое описание основных приборов

Краткое описание основных приборов,

используемых при выполнении лабораторных работ

Ампермéтр – электроизмерительный прибор для измерения силы постоянного

и (или) переменного тока; в электрическую цепь включается последовательно.

В соответствии с верхним пределом измерений различают амперметры (А),

миллиамперметры (мА, mA), микроамперметры (мкА, μA).

Ареóметр – прибор для измерений плотности жидкостей. Действие ареометра

основано на законе Архимеда.

Барóметр – прибор для измерения атмосферного давления. В ртутном (жидко-

стном) барометре атмосферное давление измеряется по высоте столба ртути в

запаянной сверху трубке, опущенной открытым концом в сосуд с ртутью. Ртут-

ные барометры – наиболее точные приборы, ими оборудованы метеорологиче-

ские станции и по ним проверяется работа других видов барометров.

Буссóль − геодезический инструмент для измерения углов при съёмках на ме-

стности, специальный вид компаса. Применяют при геодезических работах и в

маркшейдерии.

Барометр

Буссоль

Вакууммéтр – прибор для измерения давления ниже атмосферного.

Ваттмéтр – электроизмерительный прибор, предназначенный для определе-

ния мощности электрического тока.

Вебермéтр – прибор для определения изменений магнитного потока по эдс,

индуцируемой в измерительной катушке; градуируется веберах (Вб), милливе-

берах, микровеберах.

381

Краткое описание основных приборов Приложение Б

Весы – прибор для определения массы тел по действующей на них силе тяже-

сти. Различают весы образцовые (для проверки гирь), лабораторные (техниче-

ские, аналитические, микроаналитические, пробирные) и общего назначения.

По принципу действия – рычажковые, пружинные, электротензометрические,

гидравлические и гидростатические.

Вольтмéтр – прибор для измерения эдс или напряжений в электрических це-

пях; включается параллельно участку цепи, на котором измеряется напряжение.

В соответствии с верхним пределом измерений различают милливольтметры

(мВ, mV), вольтметры (В, V), киловольтметры (кВ, kV).

Гальванóметр – высокочувствительный электроизмерительный прибор для

измерения весьма малых токов, напряжений и количества электричества (заря-

да). Наиболее часто используются в качестве указателя (нуль-индикатора) от-

сутствия тока (или напряжения) в диагонали мостовой измерительной цепи при

ее уравновешивании.

Гальванóметр баллистический – прибор для измерения количества электри-

чества (заряда) при кратковременных импульсах тока. Применяется при изме-

рении магнитных величин (потока, индукции, напряженности поля и др.) и

электрических величин (больших сопротивлений, индуктивности, ёмкости и

др.), значения которых в процессе эксперимента могут быть преобразованы в

пропорциональный им импульс количества электричества.

Гониóметр – прибор для измерений углов между плоскими гранями твердых

тел. Используется в кристаллографии, геодезии, оптике и др.

Дéмпфер – устройство для гашения (демпфирования) колебаний или предот-

вращения механических колебаний, возникающих в машинах и приборах при

их работе. Также под демпфером (демпферной обмоткой) понимают электриче-

ские катушки, предотвращающие резкое увеличение тока или напряжения в

электрических цепях.

Дифракциóнная решéтка – оптический прибор, совокупность большого числа

параллельных щелей в непрозрачном экране или отражающих зеркальных по-

лосок (штрихов), равноотстоящих друг от друга, на которых происходит ди-

фракция света. Дифракционная решетка разлагает падающий на неё пучок света

в спектр, что используется в спектральных приборах.

Индикáтор – прибор (устройство), отображающий изменения какого-либо па-

раметра контролируемого технического процесса или объекта в форме, наибо-

лее удобной для непосредственного восприятия человеком. Применяют инди-

каторы визуальные, акустические, тактильные и др.

Лáзер (оптический квантовый генератор) – устройство, генерирующее коге-

рентные электромагнитные волны за счет вынужденного испускания света ак-

тивной средой, находящейся в оптическом резонаторе. Когерентность и на-

правленность – основные характеристики излучения лазера, вынужденное из-

лучение и обратная связь – главные процессы, приводящие к генерации.

382

Приложение Б Краткое описание основных приборов

Люксмéтр – прибор для измерения освещённости; один из видов фотометров.

Простейший люксметр состоит из фотоэлемента и микроамперметра, програ-

дуированного в люксах.

Измерúтельный магазúн – комплект мер электрических величин (сопротивле-

ния, ёмкости, индуктивности), с помощью которых можно точно измерить раз-

личные значения одноименных величин в электрических цепях или измери-

тельных приборах.

Измерúтельный мост – устройство для измерения электрических сопротивле-

ний, ёмкостей, индуктивностей и т.д. методом сравнения с образцовой мерой;

выполнено по схеме мостовой цепи с гальванометром в качестве нуль-

индикатора.

Инструмéнт – орудие человеческого труда или исполнительный механизм

машины. Различают инструмент: ручной, станочный и механизированный. Ин-

струментами называют также приборы, устройства, приспособления, приме-

няемые для измерений и других операций.

Интерферóметр – измерительный прибор, принцип действия которого осно-

ван на явлении интерференции. Принцип действия интерферометра заключает-

ся в следующем: пучок света с помощью того или иного устройства простран-

ственно разделяется на два или большее количество когерентных пучков. Каж-

дый из пучков проходит различные оптические пути и возвращается на экран,

создавая интерференционную картину. По смещению интерференционной кар-

тины определяют изменение показателя преломления, процентное содержание

примесей и т.д..

Лаборатóрный автотрансформáтор регулúруемый (ЛАТР) – автотрансфор-

матор, который имеет подвижный токосъёмный контакт к обмотке, что позво-

ляет плавно изменять число витков, включенных во вторичную цепь, и, следо-

вательно, выходное напряжение, практически от нуля до максимального значе-

ния для данной модели ЛАТРа. Применяются ЛАТРы для питания лаборатор-

ных установок, для стабилизации напряжения в электросети и других нужд.

Линéйка – простейший измерительный геометрически инструмент, представ-

ляющий собой пластину, у которой как минимум одна сторона прямая. Обычно

линейка имеет нанесённые деления, кратные единице измерения длины (санти-

метр, миллиметр, дюйм), которые используются для измерения расстояний.

Манóметр – прибор для измерений давления жидкости и газа. В зависимости

от конструкции чувствительного элемента различают манометры жидкостные,

поршневые, деформационные и пружинные (трубчатые, мембранные, сильфон-

ные); используются также зависимости некоторых физических величин (на-

пример силы тока) от давления. Различают абсолютные манометры – измеряют

абсолютное давление (от нуля) и манометры избыточного давления – измеряют

разность между давлением в какой-либо системе и атмосферным давлением

(барометры, вакуумметры, дифференциальные манометры).

383

Краткое описание основных приборов Приложение Б

Мéры – средства измерений, предназначенные для воспроизведения физиче-

ских величин заданного размера. Меры используют как эталоны, образцовые

или рабочие средства измерений. В зависимости от погрешностей меры под-

разделяют на классы точности.

Мéры электрúческих величúн служат для воспроизведения электрических ве-

личин (сопротивления, индуктивности, эдс и др.) заданного размера. К мерам

электрических величин относятся измерительные резисторы, катушки индук-

тивности, измерительные конденсаторы, нормальные элементы и др.

Нормаль-

ный элемент – гальванический элемент со стабильным значением эдс. Применяется в каче-

стве источника опорного напряжения либо эталона напряжения в метрологии, при воспроиз-

ведении и измерении постоянных напряжений.

Микрóметр – инструмент с микрометрическим винтом с малым и очень точно

выдержанным шагом для измерений контактным способом линейных (внутрен-

них и наружных) размеров. Цена деления от 0,001 мм до 0,01 мм, предел изме-

рений до 200 мм.

Микрометр

Микрометр с цифровой

индикацией

Монохромáтор – спектральный оптико-механический прибор, предназначен-

ный для выделения монохроматического излучения. Монохроматор состоит из

следующих основных частей и узлов: входная спектральная щель, коллиматор-

ный объектив, диспергирующий элемент (призма или дифракционная решетка),

фокусирующий объектив и выходная спектральная щель, которая выделяет из-

лучение, принадлежащее узкому интервалу длин волн.

Мультимéтр (тéстер, авóметр) – комбинированный электроизмерительный

прибор, объединяющий в себе несколько функций. В минимальном наборе это

вольтметр, амперметр и омметр. Существуют цифровые и аналоговые мульти-

метры. Мультиметр может быть как лёгким переносным устройством, исполь-

зуемым для базовых измерений и поиска неисправностей, так и сложным ста-

ционарным прибором со множеством возможностей.

384

Приложение Б Краткое описание основных приборов

Мультиметр цифровой

переносной

Мультиметр цифровой

стационарный

Оптúческая скамья – установка, состоящая из длинной прямолинейной стани-

ны специального сечения с устанавливаемыми на ней штативами, называемыми

рейтерами, которые могут свободно вдоль неё перемещаться или жёстко закре-

пляться. Рейтеры состоят из различных оптических устройств и держателей для

крепления оптических деталей, узлов и приборов, которые расположены на од-

ной оптической оси.

Осциллóграф – измерительный прибор для наблюдения зависимости между

двумя или несколькими быстро меняющимися величинами (электрическими

или преобразованными в электрические). Наиболее распространены электрон-

нолучевые осциллографы, в которых электрические сигналы, пропорциональ-

ные изменению исследуемых величин, поступают на отклоняющие пластины

осциллографической трубки; на экране трубки наблюдают или фотографируют

графическое изображение зависимости.

Осциллографúческая трубка – электроннолучевой прибор, предназначенный

для преобразования электрических сигналов в видимое графическое изображе-

ние, основной элемент электроннолучевого осциллографа. В осциллографиче-

ской трубке электронный луч проходит фокусирующую и отклоняющую сис-

темы и, попадая на люминесцентный экран, вызывает его свечение.

Пирóметр – оптический прибор для измерения температуры, работающий без

контакта с раскаленным телом. Действие яркостных пирометров основано на

сравнении яркости свечения тела, температура которого измеряется, и нити

эталонной лампы, помещенной в зрительной трубе оптического пирометра.

385

Краткое описание основных приборов Приложение Б

Прибóры – средства измерения, анализа, обработки и представления информа-

ции, устройства регулирования, автоматического и автоматизированной систе-

мы управления.

Полярóид – поляризационный светофильтр, один из основных типов оптиче-

ских линейных поляризаторов; представляет собой тонкую поляризационную

плёнку, заклеенную для защиты от механических повреждений и действия вла-

ги между двумя прозрачными пластинками (плёнками).

Потенциóметр – прибор для определения эдс или напряжений компенсацион-

ным методом измерения; или переменный резистор, включенный по схеме де-

лителя напряжения.

Реостáт – устройство для регулирования напряжения и тока в электрической

цепи, основная часть которого – проводящий элемент с активным электриче-

ским сопротивлением, значение которого можно изменять плавно или ступеня-

ми в соответствии с заданными условиями.

Реохóрд – натянутая металлическая проволока с передвижным контактом, при-

меняемая для измерения электрического сопротивления, напряжения, электро-

движущей силы.

Сахарúметр – поляризационный прибор для определения содержания сахара в

растворах по измерению угла вращения плоскости поляризации, пропорцио-

нального концентрации раствора.

Секундомéр – прибор для измерения промежутков времени (в секундах и долях

секунды, минутах, часах); механические или электронные часы с кнопочно-

рычажковой системой пуска и остановки механизма и возврата указателя

(стрелки, цифрового индикатора) в исходное положение.

Светофúльтр – оптическое устройство, которое служит для подавления или

выделения части спектра электромагнитного излучения.

Соленóид – цилиндрическая катушка, состоящая из большого числа намотан-

ных вплотную друг к другу витков проводника. При пропускании через соле-

ноид электрического тока внутри и вне соленоида возникает магнитное поле,

напряженность которого пропорциональна силе тока и (приближенно) числу

витков. Соленоид с магнитным сердечником представляет собой электромаг-

нит.

Счётчик Гейгера – газоразрядный прибор для автоматического подсчёта числа

попавших в него ионизирующих частиц.

Тáнгенс-гальванóметр – прибор для измерения горизонтальной составляющей

магнитного поля Земли. Представляет собой вертикально расположенную пло-

скую катушку достаточно большого размера, по которой пропускают электри-

ческий ток. В центре катушки размещена небольшая магнитная стрелка, кото-

рая может вращаться вокруг вертикальной оси (компас).

Термóметры – приборы для измерения температуры. Различают газовый тер-

мометр, жидкостный термометр, термометр сопротивления и др.

386

Приложение Б Краткое описание основных приборов

Термóметр гáзовый – прибор для измерения температуры, действие которого

основано на зависимости давления или объема газа от температуры.

Термóметр жúдкостный – прибор для измерения температуры, действие ко-

торого основано на термическом расширении жидкости.

Термóметр сопротивлéния – прибор для измерения температуры, действие

которого основано на изменении электрического сопротивления металлов и по-

лупроводников с температурой.

Термопáра – термочувствительный элемент в устройствах для измерения тем-

пературы, системах управления и контроля. Состоит из двух последовательно

соединенных (спаянных) между собой разнородных проводников или полупро-

водников. Если спаи находятся при разных температурах, то в цепи термопары

возникает эдс (термоэдс), величина которой связана с разностью температур

«горячего» и «холодного» контактов.

Фотоэлемéнт – электронный прибор, который преобразует энергию фотонов в

электрическую энергию.

Штангенцúркуль – универсальный инструмент, предназначенный для высоко-

точных измерений наружных и внутренних размеров, а также глубин отвер-

стий. Штангенциркуль имеет измерительную штангу (отсюда и название этой

группы) с основной шкалой и нониус – вспомогательную шкалу для отсчёта

долей делений. Точность его измерения – 0,1; 0,05, 0,01 миллиметра.

Штангенциркуль

Штангенциркуль с цифровой

индикацией

Электрóнная лáмпа, радиолáмпа – вакуумный электронный прибор, работа

которого осуществляется за счёт изменения потока электронов, движущихся в

вакууме или разрежённом газе между электродами.

387

Приложение В Таблица Д.И. Менделеева

ПЕРИОДИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ХИМЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ Д.И. МЕНДЕЛЕЕВА

388

I II III IV V VI VII VIII

Н 1

1,0079

Водород

Не 2

4,0026

Гелий

Li 3

6,941

Литий

Be 4

9,012

Бериллий

B 5

10,811

Бор

C 6

12,011

Углерод

N 7

14,0067

Азот

O 8

15,999

Кислород

F 9

18,998

Фтор

Ne 10

20,179

Неон

Na 11

22,990

Натрий

Mg 12

24,305

Магний

Al 13

26,982

Алюминий

Si 14

28,086

Кремний

P 15

30,974

Фосфор

S 16

32,066

Сера

Cl 17

35,453

Хлор

Ar 18

39,948

Аргон

K 19

39,098

Калий

Ca 20

40,078

Кальций

21 Sc

44,956

Скандий

22 Ti

47,88

Титан

23 V

50,942

Ванадий

24 Cr

51,996

Хром

25 Mn

54,938

Марганец

26 Fe

55,847

Железо

27 Co

58,933

Кобальт

28 Ni

58,69

Никель

29 Cu

63,546

Медь

30 Zn

65,39

Цинк

Ga 31

69,723

Галлий

Ge 32

72,59

Германий

As 33

74,922

Мышьяк

Se 34

78,96

Селен

Br 35

79,904

Бром

Kr 36

83,80

Криптон

Rb 37

85,468

Рубидий

Sr 38

87,62

Стронций

39 Y

88,906

Иттрий

40 Zr

91,224

Цирконий

41 Nb

92,906

Ниобий

42 Mo

95,94

Молибден

43 Tc

[99]

Технеций

44 Ru

101,07

Рутений

45 Rh

102,905

Родий

46 Pd

106,42

Палладий

47 Ag

107,868

Серебро

48 Cd

112,41

Кадмий

In 49

114,82

Индий

Sn 50

118,71

Олово

Sb 51

121,75

Сурьма

Te 52

127,60

Теллур

I 53

126,904

Йод

Xe 54

131,29

Ксенон

Cs 55

132,91

Цезий

Ba 56

137,33

Барий

57 La*

138,905

Лантан

72 Hf

178,49

Гафний

73 Ta

180,948

Тантал

74 W

183,85

Вольфрам

75 Re

186,207

Рений

76 Os

190,20

Осмий

77 Ir

192,22

Иридий

78 Pt

195,08

Платина

79 Au

196,967

Золото

80 Hg

200,59

Ртуть

Tl 81

204,38

Таллий

Pb 82

207,20

Свинец

Bi 83

208,98

Висмут

Po 84

[209]

Полоний

At 85

[210]

Астат

Rn 86

[222]

Радон

Fr 87

[223]

Франций

Ra 88

226,025

Радий

89 Ac**

[227]

Актиний

104 Rf

[261]

Резерфордий

105 Db

[262]

Дубний

106 Sg

[263]

Сиборгий

107 Bh

[262]

Борий

108 Hs

[265]

Хассий

109 Mt

[266]

Мейтнерий

110 Uun

[272]

Унуннилий

*Лантано

-иды

58 Ce

140,12

Церий

59 Pr

140,908

Празеодим

60 Nd

144,24

Неодим

61 Pm

[147]

Прометий

62 Sm

150,36

Самарий

63 Eu

151,96

Европий

64 Gd

157,25

Гадолиний

65 Tb

158,925

Тербий

66 Dy

162,50

Диспрозий

67 Ho

164,93

Гольмий

68 Er

167,26

Эрбий

69 Tm

168,934

Тулий

70 Yb

173,04

Итербий

71 Lu

174,967

Лютеций

**Актино

-иды

90 Th

232,04

Торий

91 Pa

231,036

Протактиний

92 U

238,029

Уран

93 Np

237,048

Нептуний

94 Pu

[244]

Плутоний

95 Am

[243]

Америций

96 Cm

[247]

Кюрий

97 Bk

[247]

Берклий

98 Cf

[251]

Калифорний

99 Es

[252]

Эйнштейний

100 Fm

[257]

Фермий

101 Md

[258]

Менделеевий

102 No

[259]

Нобелий

103 Lr

[260]

Лоуренсий

Список литературы

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Волков О.Ф., Лумпієва Т.П. Курс фізики: У 2-х т. Т.1: Фізичні основи

механіки. Молекулярна фізика і термодинаміка. Електростатика.

Постійний струм. Електромагнетизм: Навчальній посібник для студентів

інженерно-технічних спеціальностей вищих навчальних закладів. –

Донецьк: ДонНТУ, 2009. – 224 с.

2. Волков О.Ф., Лумпієва Т.П. Курс фізики: У 2-х т. Т.2: Коливання і хвилі.

Хвильова і квантова оптика. Елементи квантової механіки. Основи фізики

твердого тіла. Елементи фізики атомного ядра: Навчальній посібник для

студентів інженерно-технічних спеціальностей вищих навчальних

закладів. – Донецьк: ДонНТУ, 2009. – 208 с.

3. Лабораторные занятия по физике: Учебное пособие / Л.Л. Гольдин,

Ф.Ф. Игошин, С.М. Козел и др.; Под ред. Л.Л. Гольдина – М.: Наука.

Главная редакция физико-математической литературы, 1983. – 704 с.

4. Руководство к лабораторным занятиям по физике / Под ред. Л.Л. Гольдина

– М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1973. –

688 с.

5. Стандарт ДонГТУ «Структура и правила оформления документов по всем

видам учебной работы» / С.М. Сафьянц, А.И. Иванов, В.В. Кравцов,

В.Л. Кондрацкий – ДонГТУ, 1999.– 44 с.

6. Таблицы физических величин. Справочник / Под ред. акад. И.К. Кикоина –

М.: Атомиздат, 1976. − 1008 с.

389

Учебное издание

Волков Александр Фёдорович

Лумпиева Таисия Петровна

ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ ПО ФИЗИКЕ