Laboratorium z fizyki Skrypt dla studentów SGGW

Spis treści
Przedmowa / 7

Wstęp / 9
Wielkości fizyczne i ich jednostki /9
Szacowanie niepewności pomiaru / 11
Wykresy / 15

Mechanika
Pęd ciała i popęd siły / 23
Pęd / 23
Popęd siły / 23
Wyznaczanie zmiany pędu ciała i popędu siły / 25
Ruch drgający / 29
Ruch drgający prosty / 29
Prędkość i przyspieszenie w ruchu drgającym prostym / 31
Wyznaczanie masy ciężarka drgającego na sprężynie / 32
Ruch harmoniczny prosty masy na sprężynie / 36
Ruch obrotowy / 39
Bryła sztywna / 39
Moment siły / 40
Moment bezwładności / 42
Wyznaczanie momentu bezwładności bryły metodą wahadła fizycznego / 44
Grawitacja / 49
Prawo powszechnego ciążenia / 49
Wahadło matematyczne / 50
Wyznaczanie przyspieszenia ziemskiego metodą wahadła matematycznego / 52
Zjawiska akustyczne / 53
Rodzaje fal / 53
Fale mechaniczne / 53
Rozchodzenie się fal w przestrzeni – opis matematyczny / 54
Fale dźwiękowe (akustyczne) / 56
Interferencja fal akustycznych – dudnienia / 57
Rezonans akustyczny / 59
Pomiar interferencji fal akustycznych – dudnień / 61
Pomiar długości fali / 63
Właściwości sprężyste ciał stałych / 67
Sprężystość ciał stałych / 67
Rozciąganie ciała / 68
Wyznaczanie modułu Younga metodą zginania pręta / 69
Wyznaczanie modułu Younga za pomocą ultradźwięków / 73
Prawo Archimedesa / 79
Masa, ciężar i gęstość / 79
Prawo Archimedesa / 80
Wyznaczanie siły wyporu oraz gęstości ciał stałych, wykorzystując ich masę i siłę ciężkości bryły w powietrzu oraz w cieczy / 82
Lepkość cieczy / 87
Ruch ciała w cieczy / 87
Prawo Stokesa / 88
Wyznaczanie współczynnika lepkości gliceryny / 89
Wyznaczanie współczynnika lepkości oleju parafinowego / 90
Zjawiska powierzchniowe w cieczach / 93
Napięcie powierzchniowe / 93
Zjawisko włoskowatości / 95
Wypływ kroplowy cieczy / 97
Wyznaczanie napięcia powierzchniowego za pomocą rurki włoskowatej / 99
Wyznaczanie napięcia powierzchniowego metodą wypływu kropel / 100

Termodynamika
Procesy termodynamiczne / 103
Wprowadzenie / 103
Topnienie / 104
Kalorymetr / 106
Wyznaczanie ciepła topnienia lodu za pomocą kalorymetru / 106
Zmiana entropii układu lód–woda–kalorymetr / 108
Ciepło właściwe / 111
Temperatura i ciepło / 111
Bilans cieplny / 111
Wyznaczanie ciepła właściwego cieczy i ciał stałych / 112
Wyznaczanie ciepła właściwego cieczy za pomocą elektrokalorymetru / 115
Przemiany gazowe / 117
Gaz doskonały / 117
Równanie stanu gazu doskonałego / 117
Badanie przemian gazowych / 123
Wyznaczanie stosunku Cp/CV dla powietrza / 124

Elektryczność
Wstęp do elektryczności / 129
Prąd elektryczny / 129
Prawo Ohma / 130
Pierwsze prawo Kirchhoffa / 132
Drugie prawo Kirchhoffa / 132
Pomiar oporu elektrycznego za pomocą mostka Wheatstone’a / 133
Wyznaczanie oporu elektrycznego oporników metodą mostka Wheatstone’a / 135
Sprawdzanie prawa Ohma / 136
Przepływ prądu przez elektrolity / 139
Elektrolity / 139
Prawo Ohma dla elektrolitów / 140
Pomiar oporu elektrolitu za pomocą mostka Wheatstone’a / 141
Wyznaczanie przewodności właściwej elektrolitów metodą mostka Wheatstone’a / 143
Kondensator i cewka w obwodzie prądu stałego i zmiennego / 145
Wprowadzenie / 145
Kondensator w obwodzie prądu stałego i przemiennego / 146
Ładowanie kondensatora / 147
Rozładowanie kondensatora – układ RC / 148
Impedancja cewki (zwojnicy) w obwodzie prądu stałego i zmiennego / 150
Impedancja w obwodach RC / 152
Impedancja w obwodach RLC / 152
Badanie ładowania i rozładowania kondensatora / 152
Wyznaczanie współczynnika samoindukcji cewki i pojemności kondensatora / 154
Rezonans w układach RLC / 157
Wprowadzenie / 157
Elementy bierne – charakterystyka dla napięcia przemiennego / 157
Rezonans w obwodach RLC / 160
Przewodnictwo elektryczne i opór właściwy / 165
Opór elektryczny materiałów / 165
Zależność oporu elektrycznego metalu i półprzewodnika od temperatury / 166
Badanie zależności temperaturowej oporu elektrycznego metalu i półprzewodnika / 169
Przewodnictwo półprzewodników / 171
Wprowadzenie / 171
Złącze p-n / 175
Wyznaczanie ładunku elektronu na podstawie charakterystyki złącza p-n (diody półprzewodnikowej) / 177
Badanie charakterystyki prądowo-napięciowej diody półprzewodnikowej / 179
Prostowanie prądu sinusoidalnie zmiennego za pomocą diody, opornika i kondensatora / 179
Badanie diody jako elementu zasilacza – mostek Graetza / 180
Transformatory / 183
Wprowadzenie / 183
Budowa transformatora, przekładnia transformatora / 184
Wyznaczanie przekładni transformatora / 186
Wyznaczanie sprawności transformatora / 186

Optyka
Zjawiska zachodzące w soczewkach / 191
Załamanie światła na granicy dwóch ośrodków przezroczystych / 191
Soczewki / 192
Powstawanie obrazu w soczewkach skupiającej i rozpraszającej / 193
Układy soczewek / 195
Pomiar ogniskowej soczewki / 197
Pomiar promienia krzywizny soczewki / 198
Badanie układu dwóch soczewek / 199
Wyznaczanie ogniskowej soczewek metodą Bessela i pomiar promieni krzywizny za pomocą sferometru / 201
Załamanie światła w pryzmacie / 205
Prawo odbicia i załamania / 205
Dyspersja światła / 207
Wyznaczanie zależności współczynnika załamania światła od stężenia roztworu gliceryny za pomocą refraktometru Abbego / 208
Wyznaczanie współczynnika załamania światła z użyciem pryzmatu / 211
Falowa natura światła / 215
Fala elektromagnetyczna / 215
Światło widzialne / 216
Prędkość i częstotliwość światła / 216
Dyfrakcja i interferencja światła / 217
Interferencja na dwóch wąskich szczelinach a << λ / 218
Dyfrakcja na szczelinie o szerokości a > λ / 220
Wyznaczanie szerokości szczeliny i odległości między dwiema szczelinami z wykorzystaniem detektora i komputera / 221
Wyznaczanie stałej siatki dyfrakcyjnej i długości fali światła za pomocą siatki dyfrakcyjnej – metoda obserwacji, tzw. gołego oka / 224
Wyznaczanie długości fali światła / 225
Wyznaczanie stałej siatki i długości fali za pomocą siatki dyfrakcyjnej – metoda z wykorzystaniem spektrometru / 227
Wyznaczanie długości fali świetlnej metodą pierścieni Newtona / 231
Polaryzacja światła / 237
Fale poprzeczne / 237
Światło spolaryzowane i niespolaryzowane / 238
Sprawdzenie prawa Malusa / 240
Fotoogniwa / 243
Fotoogniwo i zasada jego działania / 243
Badanie fotoogniwa / 247
Promieniowanie termiczne ciał / 251
Wprowadzenie / 251
Promieniowanie żarówki / 253
Badanie zależności mocy promieniowania cieplnego od temperatury / 255

Bibliografia / 256

Informacje o bezpieczeństwie produktu Informacje o producencie