ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 7
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДЛИНЫ СВЕТОВОЙ ВОЛНЫ ПРИ ДИФРАКЦИОННОЙ РЕШЕТКИ
ЦЕЛЬ РАБОТЫ: опытным путем вычислить длину световой волны.
ОБОРУДОВАНИЕ: дифракционная решетка, прибор для определения длины световой волны, источник света.
Ход работы:
Внимательно изучите дифракционную решетку. Запишите численное значение постоянной решетки d.
В соответствии с рисунком соберите измерительную установку.
Установите щель на расстоянии Rcм от дифракционной решетки.
Определите расстояниеа от середины щели до цветной полосы в сантиметрах (красный и фиолетовый) перевести в метры
Рассчитайте длину световой волны. d • sinφ = k• λ, k=1, при малых углах sinφ=tgφ, тогда формула, по которой будем вычислять длину волны имеет вид:
Заполните таблицу с полученными данными используя скриншоты
Сравните свой результат стабличным и сделайте вывод к работе.
Красный (7,6-6,2)10-7 м Зеленый (5,6-5)10-7 м
Оранжевый (6,2-5,9)10-7 м Голубой (5-4,8)10-7 м
Желтый (5,9-5,6)10-7 м Синий (4,8-4,5)10-7 м
Фиолетовый (4,5-3,8)10-7 м
a) Конечная скорость при полете тела вверх в самой верхней точке будет Vв=0. Зная это найдем время подъема тела:
Vв=V₀-gt
0=V₀-gt
V₀=gt
t₁=V₀/g=15/10=1,5 сек.
Высота, на которую поднимется тело h₁, учитывая, что движение равнозамендленное:
h₁=(V₀²-Vв²)/2g=V₀²/2g=15²/2*10=225/20=11,25 м.
Высота, с которой тело начнет падать равна h₂=h+h₁=90+11,25=101,25 м.
Найдем скорость в конце падения тела с этой высоты h₂, не забывая, что скорость в верхней точке Vв=0:
h=V²/2g
2gh=V²
V²=2gh
V=√(2gh)=√(2*10*101,25)=√2025=45 м/с.
Время полета вниз составит:
V = gt
t₂=V/g=45/10=4,5 сек.
Общее время полета составит:
t=t₁+t₂=1,5+4,5=6 сек.
б) Определим конечную скорость при полете вниз:
h=(V²-V₀²)/2g
2gh=V²-V₀²
V²=2gh+V₀²
V=√(2gh+V₀²)=√(2*10*90+15²)=√1800+225=45 м/с.
Выразим время из формулы:
V = V₀+gt
V-V₀=gt
t=(V-V₀)/g=(45-15)/10=30/10=3 сек.
ответ: а) t=6 сек, V=45 м/с. б) t=3 сек, V=45 м/с.
Найдем скорость с которой тело подлетит к краю стола:
V'=V - at
Ускорение выразим через 2 закон ньютона:
ОХ:Fтр = mа
ОУ:N=mg =>
nN = mа -> nmg=ma -> ng = a, где n - коэффициент трения
зная ускорение найдем время подствив в формулу ниже (решив квадратное уравнение)
S=Vt - at^2/2
найдя время, мы можем найти и скорость через 1 формулу(там где V')
после этого имеем обычный случай падения тела с высоты но с начальной горизонтальной скоростью
находим время t' которое тело пудет падать до столкновения с полом из этой формулы:
h=gt'^2/2
находим вертикальнуюю скорость V''=gt'
потом находим скорость при ударе по теоерме пифагора V''' = корень из (V'^2 + V''^2)