Základní fyzikální praktikum
... vše o fyzikálním praktiku najdete právě na těchto stránkách
UK • MFF • KVOF
Uživatelské nástroje
zadani:411
Rozdíly
Zde můžete vidět rozdíly mezi vybranou verzí a aktuální verzí dané stránky.
| Obě strany předchozí revize Předchozí verze Následující verze | Předchozí verze | ||
|
zadani:411 [ 1.12.2016 08:50] Hanzal Vojtěch RNDr. [Poznámky k měření] |
zadani:411 [ 4.12.2024 09:18] (aktuální) Hanzal Vojtěch RNDr. [Poznámky k měření] |
||
|---|---|---|---|
| Řádek 2: | Řádek 2: | ||
| - | ====== (A11) Prostorové kvantování magnetického momentu atomu (Sternův-Gerlachův experiment) ====== | + | ====== (A11) Prostorové kvantování magnetického momentu atomu (Sternův-Gerlachův experiment). ====== |
| {{:zadani:texty:txt_411.pdf|Studijní text}} | {{:zadani:texty:txt_411.pdf|Studijní text}} | ||
| Řádek 9: | Řádek 9: | ||
| ===== Pracovní úkol ===== | ===== Pracovní úkol ===== | ||
| - | - Zkontrolujte vakuum v~aparatuře a~při dosažení potřebného vakua zprovozněte detektor atomů draslíku a~pícku. Sledujte zbytkový proud detektoru a~v~případě potřeby vyčistěte povrch emisní elektrody doporučeným postupem. | + | - Zkontrolujte vakuum v~aparatuře a~při dosažení potřebného tlaku zprovozněte detektor atomů draslíku a~pícku. Sledujte zbytkový proud detektoru a~v~případě potřeby vyčistěte povrch emisní elektrody doporučeným postupem. |
| - | - Umístěte detektor do maxima nevychýleného svazku (poloha 5,70 indikátoru otáček) a sledujte nárůst intenzity svazku s teplotou (použitý rozsah nanoampérmetru je 0,1nA). Při dosažení teploty 180<sup>o</sup>C ohřev pícky zastavte (pro stabilizaci této teploty je nyní potřebné střídavé napětí kolem 6,5V). Překontrolujte, že je napětí z detektoru kolem 0,2V (nebo více). | + | - Umístěte detektor do maxima nevychýleného svazku (poloha **7,80** indikátoru otáček, **Ux=590~mV**) a sledujte nárůst intenzity svazku s teplotou (použitý rozsah nanoampérmetru je **0,1~nA**, napětí na topení pícky 7~V stř.) v rozsahu 110 - **max. 170<sup>o</sup>C**. Při dosažení signálu z detektoru cca 2~V ohřev pícky zastavte (pro stabilizaci této teploty je nyní potřebné střídavé napětí kolem **6~V**, čerstvá náplň draslíku dává tento signál již při cca **160<sup>o</sup>C**). Překontrolujte, že je napětí z detektoru alespoň 0,2~V a zvolte vhodný rozsah Kanálu 1 (výchozí je +/- 5V). |
| - | - Pomocí programu Stern-Gerlach proměřte prostorový profil atomového svazku při nulovém magnetickém poli. | + | - Pomocí programu Stern-Gerlach proměřte prostorový profil atomového svazku při nulovém magnetickém poli. Pro zachování tvaru křivky je nutno **posouvat detektor POMALU !** |
| - | - Tímtéž programem proměřte profily při magnetizačních proudech 250~mA (B=0,175T), 350~mA (B=0,265T), 500~mA (B=0,383T), 700~mA (B=0,530T) a 1000~mA (B=0,675T). | + | - Tímtéž programem proměřte profily při magnetizačních proudech **250~mA** (B=0,175T), **350~mA** (B=0,265T), **500~mA** (B=0,383T), **700~mA** (B=0,530T) a **1000~mA** (B=0,675T), nebo podle pokynů vyučujícího. |
| - | - Naměřené hodnoty rozštěpení svazku vyneste do grafu závislosti ∂B/∂z na veličině q~=~3u<sub>e</sub>~-~C/u<sub>e</sub> (podle vztahu (15) a obr.~8 studijního textu) a regresí určete hodnotu Bohrova magnetonu. Diskutujte přesnost metody a citlivost na vynechání některých hodnot. Pozor - nezapomeňte ve vztahu (3) nahradit koeficient 0,968 aktuální hodnotou 0,94±0,02! | + | - Naměřené hodnoty rozštěpení svazku vyneste do grafu závislosti ∂B/∂z na veličině q~=~3u<sub>e</sub>~-~C/u<sub>e</sub> (podle vztahu (15) a obr.~8 studijního textu) a regresí určete hodnotu Bohrova magnetonu. Diskutujte přesnost metody a citlivost na vynechání některých hodnot. |
| Řádek 19: | Řádek 19: | ||
| ===== Poznámky k měření ===== | ===== Poznámky k měření ===== | ||
| - | Převod otáček **//N//** na napětí U//x// (osa //x//) není lineární. Pro zpětný převod (z napětí U//x// na otáčky **//N//**) použijte polynom 5. stupně s koeficienty A<sub>5</sub>= 8,54 ; A<sub>4</sub>= -36,15 ; A<sub>3</sub>= 53,3 ; A<sub>2</sub>= -35,6 ; A<sub>1</sub>= 22,9 a A<sub>0</sub>= -0,27. Nezapomeňte, že 1 otáčka ovládacího šroubu posune detektor o **1,8mm**! | + | Pro převod měřeného napětí **//Ux//** [V] na polohu detektoru **//X//** [mm] použijte lineární závislost **//X// = 21,20 * //Ux// + 1,90.** |
| - | Při současné adjustaci není svazek atomů v aparatuře dokonale rovnoběžný s její osou. Průměrný gradient magnetického pole na celé dráze svazku mezi pólovými nástavci je tak nižší, než odpovídá předpokladům, uvedeným v kapitole ii) studijního textu. Pro jeho určení je nutné ve vztahu (3) upravit koeficient 0,968 na **0,94±0,02 !** | + | Při současné adjustaci není svazek atomů v aparatuře dokonale rovnoběžný s její osou, což se projevuje také **nestejnou výškou vrcholů** rozštěpené křivky. Průměrný gradient magnetického pole na celé dráze svazku mezi pólovými nástavci je tak nižší, než odpovídá předpokladům, uvedeným v kapitole ii) studijního textu. Pro jeho určení je nutné ve vztahu (3) upravit koeficient 0,968 na **0,94 ± 0,02 !** |
| + | |||
| + | Pro lepší orientaci v souborech je vhodné do jejich názvu zahrnout použitý magnetizační proud. Získaná data lze přehledně zobrazit programem Gnuplot, využijeme-li 3. a 4. sloupec datového souboru (příkaz using 3:4). | ||
zadani/411.1480578632.txt.gz · Poslední úprava: 1.12.2016 08:50 autor: Hanzal Vojtěch RNDr.
Nástroje pro stránku
