Файл: Лабораторная работа 3 п о дисциплине (учебному курсу) Физика 2.docx

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.11.2023

Просмотров: 844

Скачиваний: 89

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
М ИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИфедеральное государственное бюджетное образовательное учреждениевысшего образования«Тольяттинский государственный университет»Институт машиностроения(наименование института полностью)Кафедра /департамент /центр1 Институт машиностроения(наименование кафедры/департамента/центра полностью)ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3п о дисциплине (учебному курсу) «Физика 2» (наименование дисциплины (учебного курса) Вариант _ (при наличии)

Студент

Группа

Преподаватель
Тольятти 2023Лабораторная работа № 3 «Определение удельного заряда частицы методом отклонения в магнитном поле»Тема 6. Основные законы магнитного поля.Цель работы:

  • Знакомство с компьютерным моделированием движения заряженных частиц в магнитном поле.

  • Ознакомление с принципом работы масс-спектрометра.

  • Определение удельного заряда изотопов.
Таблица 2Результаты измерений (С12-С14)

B = 1,6



1
1,1
1,2
1,3
1,4
1,5
1,6
1,7
1,8
1,9

R1, см
7,77
8,55
9,33
10,11
10,88
11,66
12,44
13,22
13,99
14,77

R2, см
9,07
9,98
10,88
11,79
12,7
13,6
14,51
15,42
16,33
17,23

T1/2, c
5
4,8
4,5
4,3
4,2
4,19
4
3,9
3,8
3,7

q1/m1, Кл/кг
0,08
0,08
0,08
0,08
0,08
0,08
0,08
0,08
0,08
0,08

q2/m2, Кл/кг
0,07
0,07
0,07
0,07
0,07
0,07
0,07
0,07
0,07
0,07

Табличные значения q1/m1 = 0,5, q2/m2 = 0,4
Удельный заряд каждого изотопа рассчитываем по формулеСреднее значение удельного заряда для каждого изотопаВывод: С увеличением скорости радиус окружности движения изотопов увеличивается, а время движения уменьшается. При этом удельный заряд остается неизменным. Среднее значение удельного заряда С12>С14.Таблица 3Результаты измерений (Ne20-Ne22)

B= 1,6



1
1,1
1,2
1,3
1,4
1,5
1,6
1,7
1,8
1,9

R1, см
12,96
14,25
15,55
16,84
18,14
19,44
20,73
22,03
23,32
24,62

R2, см
14,25
15,68
17,1
18,53
19,95
21,38
22,8
24,23
25,65
27,08

T1/2, c
6,3
6
5,83
5,7
5,6
5,5
5,4
5,3
5,1
5,0

q1/m1, Кл/кг
0,05
0,05
0,05
0,05
0,05
0,05
0,05
0,05
0,05
0,05

q2/m2, Кл/кг
0,04
0,04
0,04
0,04
0,04
0,04
0,04
0,04
0,04
0,04

Табличные значения q1/m1 = 0,5, q2/m2 = 0,45
Удельный заряд каждого изотопа рассчитываем по формулеСреднее значение удельного заряда для каждого изотопаВывод: С увеличением скорости радиус окружности движения изотопов увеличивается, а время движения уменьшается. При этом удельный заряд остается неизменным. Среднее значение удельного заряда Ne20>Ne22.Таблица 4 Результаты измерений (U235-U238)

B= 1,6



1
1,1
1,2
1,3
1,4
1,5
1,6
1,7
1,8
1,9

R1, см
152,24
167,47
182,69
197,92
213,14
228,37
243,59
258,82
274,04
289,26

R2, см
154,19
169,61
185,03
200,44
215,86
231,28
246,7
262,12
277,54
292,96

T1/2, c
20
19,4
18
17,2
16,8
16,2
15,5
14,9
14,4
14,1

q1/m1, Кл/кг
0,004
0,004
0,004
0,004
0,004
0,004
0,004
0,004
0,004
0,004

q2/m2, Кл/кг
0,004
0,004
0,004
0,004
0,004
0,004
0,004
0,004
0,004
0,004

Табличные значения q1/m1 = 0,4, q2/m2 = 0,4
Удельный заряд каждого изотопа рассчитываем по формулеСреднее значение удельного заряда для каждого изотопаВывод: С увеличением скорости радиус окружности движения изотопов увеличивается, а время движения уменьшается. При этом удельный заряд остается неизменным. Среднее значение удельного заряда U235=U238. Таблица 5Результаты измерений (In113-In115)

B= 1,6



1
1,1
1,2
1,3
1,4
1,5
1,6
1,7
1,8
1,9

R1, см
73,21
80,53
87,85
95,17
102,49
109,81
117,13
124,45
131,77
139,09

R2, см
74,5
81,95
89,4
96,85
104,3
111,75
119,2
126,65
134,1
141,55

T1/2, c
19,3
18,9
18,3
18,2
17,4
16,7
15,5
13,1
12,8
12,5

q1/m1, Кл/кг
0,009
0,009
0,009
0,009
0,009
0,009
0,009
0,009
0,009
0,009

q2/m2, Кл/кг
0,008
0,008
0,008
0,008
0,008
0,008
0,008
0,008
0,008
0,008

Табличные значения q1/m1 = 0,4, q2/m2 = 0,4
Удельный заряд каждого изотопа рассчитываем по формулеСреднее значение удельного заряда для каждого изотопаВывод: С увеличением скорости радиус окружности движения изотопов увеличивается, а время движения уменьшается. При этом удельный заряд остается неизменным. Среднее значение удельного заряда In113>In115.Построим графики зависимости периода обращения частицы от скорости. График 1На основании данного графика можно сделать вывод о том, что с увеличением скорости изотопа С12-С14 с1 до 1,9*103 м/спериод обращения частицыТ1/2 сокращается с 5с до 3,7с.График 2Данный график показывает, что с увеличением скорости изотопа Ne20-Ne22 с1 до 1,9*103 м/спериод обращения частицыТ1/2 сокращается с 6,3с до 5,0с.График 3По данному графику можно определить, что при увеличении скорости изотопа U235-U238 с1 до 1,9*103 м/спериод обращения частицыТ1/2 сокращается с 20с до 14,1с.График 4Исходя из данных, изображенных на графике, можно сделать вывод о том, что с увеличением скорости изотопа In113-In115 с1 до 1,9*103 м/спериод обращения частицыТ1/2 сокращается с 19,3с до 12,5с.Вывод: таким образом, проанализировав вышеуказанные графики, можно сделать вывод о том, что частица, влетающая в однородное магнитное поле, движется по дуге окружности, радиус которой зависит от заряда частицы и от скорости движения. При этом, с увеличением скорости, время движения частицы сокращается.

1 Оставить нужное

Смотрите также файлы