Файл: Лабораторная работа 3 по дисциплине (учебному курсу) Физика 2 (наименование дисциплины (учебного курса).docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.01.2024
Просмотров: 28
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
«Тольяттинский государственный университет»
Институт машиностроение
(наименование института полностью)
Кафедра 23.03.03 Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплекс
(наименование кафедры/департамента/центра полностью)
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3
по дисциплине (учебному курсу) «Физика 2»
(наименование дисциплины (учебного курса)
Вариант 6
| | | ||||||||||
| | | | ||||||||||
| | | | ||||||||||
Тольятти 2022
Лабораторная работа № 3 «Определение удельного заряда частицы методом отклонения в магнитном поле»
по курсу «Физика»
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 2
Результаты измерений (С12-С14)
| B=1,2 мТл | ||||||||||
 | 1 | 1,1 | 1,2 | 1,3 | 1,4 | 1,5 | 1,6 | 1,7 | 1,8 | 1,9 |
| R1, см | 10,37 | 11,4 | 12,44 | 13,48 | 14,51 | 15,55 | 16,58 | 17,62 | 18,66 | 19,69 |
| R2, см | 12,09 | 12,3 | 14,51 | 15,72 | 16,93 | 18,14 | 19,35 | 20,56 | 21,77 | 22,98 |
| T1/2, c | 2,44 | 2,42 | 2,4 | 2,4 | 2,48 | 2,44 | 2,44 | 2,48 | 2,53 | 2,50 |
| q1/m1, Кл/кг | 8,036 | 8,041 | 8,039 | 8,037 | 8,040 | 8,039 | 8,024 | 8,040 | 8,039 | 8,041 |
| q2/m2, Кл/кг | 6,893 | 7,453 | 6,892 | 6,891 | 6,891 | 6,891 | 6,891 | 6,890 | 6,890 | 6,890 |
| Табличные значения q1/m1 = 8,032  , q2/m2 = 6,885 | ||||||||||
Удельный заряд каждого изотопа рассчитать по формуле
Пример расчета
Для изотопа
Табличные значения
Для изотопа
Кл/кгТабличные значения
Среднее значение удельного заряда для каждого изотопа
Вывод: Экспериментальные значения удельных зарядов изотопов углерода
и 
практически совпадают с теоретическими значениями.Таблица 3
Результаты измерений (Ne20-Ne22)
| B=1,2 мТл | ||||||||||
 | 1 | 1,1 | 1,2 | 1,3 | 1,4 | 1,5 | 1,6 | 1,7 | 1,8 | 1,9 |
| R1, см | 17,28 | 19 | 20,73 | 22,46 | 24,19 | 25,91 | 27,64 | 29,37 | 31,1 | 32,82 |
| R2, см | 19,0 | 20,9 | 22,8 | 24,7 | 26,6 | 28,51 | 30,41 | 32,31 | 34,21 | 36,11 |
| T1/2, c | 2,48 | 2,5 | 2,51 | 2,49 | 2,48 | 2,53 | 2,5 | 2,48 | 2,53 | 2,51 |
| q1/m1, Кл/кг | 4,823 | 4,825 | 4,824 | 4,823 | 4,823 | 4,824 | 4,824 | 4,824 | 4,823 | 4,824 |
| q2/m2, Кл/кг | 4,386 | 4,386 | 4,386 | 4,386 | 4,386 | 4,384 | 4,385 | 4,385 | 4,385 | 4,385 |
| Табличные значения q1/m1 = 4,819  , q2/m2 = 4,42 | ||||||||||
Удельный заряд каждого изотопа рассчитать по формуле
Среднее значение удельного заряда для каждого изотопа
Вывод: Экспериментальные значения удельных зарядов изотопов неона
и 
незначительно отличаются от теоретических значений.Таблица 4
Результаты измерений (U235-U238)
| B=9,1 мТл | ||||||||||
| | 1 | 1,1 | 1,2 | 1,3 | 1,4 | 1,5 | 1,6 | 1,7 | 1,8 | 1,9 |
| R1, см | 26,77 | 29,45 | 32,12 | 34,8 | 37,48 | 40,15 | 42,83 | 45,51 | 48,18 | 50,86 |
| R2, см | 27,11 | 29,82 | 32,53 | 35,24 | 37,95 | 40,66 | 43,38 | 46,09 | 48,8 | 51,51 |
| T1/2, c | 5,84 | 5,84 | 5,88 | 5,8 | 5,85 | 5,82 | 5,89 | 5,8 | 5,84 | 5,58 |
| q1/m1, Кл/кг | 4,105 | 4,105 | 4,105 | 4,105 | 4,105 | 4,105 | 4,105 | 4,105 | 4,105 | 4,105 |
| q2/m2, Кл/кг | 4,053 | 4,054 | 4,054 | 4,054 | 4,054 | 4,054 | 4,053 | 4,053 | 4,053 | 4,053 |
| Табличные значения q1/m1 = 4,102  , q2/m2 = 4,050 | ||||||||||
Удельный заряд каждого изотопа рассчитать по формуле
Среднее значение удельного заряда для каждого изотопа
Вывод: Экспериментальные значения удельных зарядов изотопов урана U235 и U238практически совпадают с теоретическими значениями.
Таблица 5
Результаты измерений (In113-In115)
| B=9,1 мТл | ||||||||||
| | 1 | 1,1 | 1,2 | 1,3 | 1,4 | 1,5 | 1,6 | 1,7 | 1,8 | 1,9 |
| R1, см | 12,87 | 14,16 | 15,45 | 16,73 | 18,02 | 19,31 | 20,59 | 21,88 | 23,17 | 24,46 |
| R2, см | 13,1 | 14,41 | 15,72 | 17,03 | 18,34 | 19,65 | 20,96 | 22,27 | 23,58 | 24,89 |
| T1/2, c | 2,73 | 2,73 | 2,76 | 2,7 | 2,68 | 2,74 | 2,71 | 2,76 | 2,7 | 2,67 |
| q1/m1, Кл/кг | 8,538 | 8,537 | 8,535 | 8,539 | 8,538 | 8,536 | 8,539 | 8,538 | 8,537 | 8,536 |
| q2/m2, Кл/кг | 8,389 | 8,389 | 8,389 | 8,389 | 8,389 | 8,389 | 8,389 | 8,389 | 8,389 | 8,389 |
| Табличные значения q1/m1 =8,530  , q2/m2 = 8,381 | ||||||||||
Удельный заряд каждого изотопа рассчитать по формуле
Среднее значение удельного заряда для каждого изотопа
Вывод: Экспериментальные значения удельных зарядов изотопов индия In113 и In115 практически совпадают с теоретическими значениями.
Графики зависимости периода обращения частицы от скорости.
Вывод: Период обращения не зависит от скорости частиц, так как при увеличении скорости, увеличивается радиус орбиты и их отношение останется неизменным.