Fizika 12. osztály. 1. Az egyenletesen változó körmozgás kinematikai vizsgálata Helmholtz-féle tekercspár Franck-Hertz-kísérlet

Fizika 12. osztály

1

Tartalom

Fizika 12. osztály 1.

Az egyenletesen változó körmozgás kinematikai vizsgálata . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

2.

Helmholtz-féle tekercspár . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

3.

Franck-Hertz-kísérlet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

4.

Kapacitív ellenállás mérése, induktív ellenállás mérése . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

5.

Az elemi töltés meghatározása Millikan-kísérlettel. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

6.

Fotocellás mérések: Planck-állandó meghatározása . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

7.

Az Avogadro-szám meghatározása. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

8.

Kepler-féle (csillagászati) és Gelilei-féle (földi) távcső modellje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

9.

Fényelhajlás vizsgálata hajszál és tolómérő alkalmazásával . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

10. Kísérletek spektrofotométerrel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 11. Geiger-Müller számlálóval végzett radioaktív sugárzás mérések. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 12. Elektromágneses rezgések előállítása és vizsgálata . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 13. Elektromágneses hullámok terjedési tulajdonságainak vizsgálata mikrohullámú tartományban . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

Szerzők: Guethné Nyári Éva, Hegedüs József, Jezeri Tibor, Szalai Bernát, Weimann Erzsébet Lektorálta: Dr. Walter József egyetemi adjunktus A kísérleteket elvégezték: Laczóné Tóth Anett és Máté-Márton Gergely laboránsok Készült a TÁMOP 3.1.3-10/2-2010-0012 „A természettudományos oktatás módszertanának és eszközparkjának megújítása Kaposváron” című pályázat keretében Felelős kiadó: Klebelsberg Intézményfenntartó Központ A tananyagot a Kaposvár Megyei Jogú Város Önkormányzata megbízása alapján a Kaposvári Városfejlesztési Nonprofit Kft. fejlesztette Szakmai vezető: Vámosi László laborvezető, Táncsics Mihály Gimnázium Kaposvár A fényképeket készítette: Szellő Gábor és Tamás István, Régió Média Bt. Tördelőszerkesztő: Parrag Zsolt, Ráta 2000 Kft. Kiadás éve: 2012, példányszám: 90 db VUPE 2008 Kft. 7400 Kaposvár, Kanizsai u. 19. Felelős vezető: Vuncs Rita Második javított kiadás, 2013

2

Fizika 12. osztály

Készítette: Jezeri Tibor

1. Az egyenletesen változó körmozgás kinematikai vizsgálata Emlékeztető, gondolatébresztő Egyenletesen változó körmozgást végez az anyagi pont, ha körpályán mozogva az érintőleges (tangenciális) gyorsulásának nagysága állandó. Ha a kezdő szögsebesség zérus, azaz ω0=0, akkor a következő egyenleteket használhatjuk:

,

ahol α a szögelfordulás, ω a szögsebesség, β a szöggyorsulás, atg a tangenciális vagy érintőirányú gyorsulás. Hozzávalók (eszközök, anyagok) • sín csigával • küllős kerék

• súlysorozat • stopper Mit csinálj, mire figyelj? (megfigyelési szempontok, végrehajtás)

1. Csatlakoztasd a küllős kereket a csigához! A csigára csévélj fel zsinórt, aminek a végére függessz egy testet! 2. A testet engedd el, és a kerék nyugvó helyzetétől indulva mérd meg, hogy 1, 2, 3, 4, 5, 6

teljes forgás megtételéhez mennyi időre van szükség! Minden esetben 3 mérést végezz, majd átlagolj, és csak ezeket az átlagértékeket tüntesd fel a táblázatban!

3

Feladatlap

Fizika 12. osztály

FELADATLAP Mi történt? (tapasztalatok rögzítése) 1. Számold ki az adott fordulatok számához tartozó szögelfordulásokat! A táblázatban tüntesd fel a szögelfordulásokat a hozzájuk tartozó időtartamokkal, illetve azok négyzeteivel! fordulatok száma(z) szögelfordulás (α) [rad] időtartam (t) [s] időtartamok négyzetei (t2) [s2 ]

1 2Π

2

3

4

5

6

2 Ábrázold a grafikonon a szögelfordulást az eltelt idő négyzetének függvényében! A grafikonon tüntesd fel a fizikai mennyiségeket és a mértékegységeket is! 3. Milyen arányosságot láthatsz a függvény grafikonján? 4. Definiáld a szöggyorsulást! 5. Az ismert α=β/2⋅t2 összefüggés alapján számold ki az adott mozgás szöggyorsulását! (számold ki mind a 6 esetre, majd átlagolj!) βátl= 6. Az ábrára rajzold be a következő vektorokat növekvő szögsebességet feltételezve)

! (pozitív körülfordulási irányt és

Felhasznált irodalom Dr.BUDÓ Ágoston, Dr. MÁTRAI Tibor (1981) Kísérleti fizika I. Budapest, Nemzeti Tankönyvkiadó. ÁBRA: saját ötlet alapján.

4

Fizika 12. osztály

Készítette: Hegedüs József

2. Helmholtz-féle tekercspár Emlékeztető, gondolatébresztő Helyezzünk el két nagy átmérőjű rövid tekercspárt úgy, hogy síkjaik párhuzamosak legyenek, és a tengelyük közös legyen, valamint tekercselésük megegyező irányú! Ezeket Helmholtz-féle tekercspárnak nevezzük. Ha a tekercseken áramot bocsátunk át, akkor a létrejövő mágneses mező a két tekercs közötti térrészben jó közelítéssel homogénnek tekinthető, az indukció párhuzamos a tekercspár közös tengelyével. Ezt a tekercspár által létrehozott mezőt fogjuk szemléltetni és vizsgáljuk a hatását különböző töltésekre. Ha egy töltés a mágneses mezőben az indukcióvonalakkal nem párhuzamosan mozog, akkor rá erő hat. Ezt az erőt Lorentz-erőnek hívjuk. Ha a sebességvektor merőleges az indukcióvektorra, akkor a Lorentz-erő mindkét vektorra merőlegesen hat. Irányát a jobbkéz-szabály módszerével tudjuk megállapítani, melyet az ábra szemléltet. Hasonlóan Lorentz-erő hat egy áramjárta vezetékre is mágneses mezőben, ha az áram iránya nem párhuzamos az indukcióvektorral. A Lorentz-erő nagyságát az alábbiak szerint számíthatjuk ki. Mozgó töltés esetén: F= BQv, ha a sebesség merőleges az indukcióra. Áramjárta vezető esetén: F=BIl, ha az áram iránya merőleges az indukcióra. Hozzávalók (eszközök, anyagok) • Helmholtz-féle tekercspár • Tesla-meter

• gázgömb (U8481430) • fóliacsík

• vezetékek • áramforrás (1,5V)

Mit csinálj, mire figyelj? (megfigyelési szempontok, végrehajtás) 1. Mérd meg Tesla-meter segítségével a tekercspár tengelye mentén az indukció nagyságát több ponton! Végezd el a mérést a tengely felezőpontjának síkjában, amely sík párhuzamos a tekercsek síkjaival! 2. Helyezz el egy alufóliacsíkot a tekercspár tengelye mentén! Kapcsolj feszültséget a te-kercspárra, majd egy 4,5 V-os telep segítségével rövid ideig tartó áramimpulzusokat vezess át a fóliacsíkon! Figyeld meg a jelenséget! Majd változtasd meg az áram irányát a fóliában! Válaszold meg a kérdéseket!

3. Ezután a fóliát helyezd a két tekerccsel párhuzamos síkba! Itt is vizsgáld meg a jelenséget mindkét áramirány esetén! Forgasd e síkban a fóliacsíkot! Figyeld meg a jelenséget! 4. Helyezd a tekercspár közé a gázgömböt! A gázgömbben a töltéssel rendelkező részecskék egy fénycsíkot jelenítenek meg. Kezd növelni a tekercspárra eső feszültséget nulláról maximális terhelésig! 5. Változtasd meg a feszültség polaritását, majd ismét növeld fokozatosan a feszültséget nullától maximális terhelésig! Válaszold meg a kérdéseket!

5

Feladatlap

Fizika 12. osztály

FELADATLAP Mi történt? (tapasztalatok rögzítése) 1. Indukció: közös tengely mentén: felezősík pontjaiban:

1.

2.

mérések száma 3.

4.

5.

Mire következtetsz a mágneses mezőt illetően a mért értékek alapján? ……………………………………………………………………………………………………………………………....................................................... 2. Milyen irányba feszül a fóliacsík? Azaz milyen erő hat az áramjárta vezetőre? …………………………………………………………………………………………………………………………....................................................... Hogyan változott az erő, az áram irányának megváltozásának hatására? ……………………………………………………………………………………………………………………………....................................................... 3. Milyen irányú a fóliacsík elhajlása ebben az esetben? ……………………………………………………………………………… …………………………………………....................................................... Változik-e a fóliacsík elhajlásának iránya, ha ebben a síkban forgatod? ……………………………………………………………………………………………………………………………....................................................... Mi történik, ha a fóliacsíkban megváltoztatod az áramirányt? ……………………………………………………………………………………………………………………………....................................................... 4. Hogyan térül el az elektronnyaláb, ha felcseréled a tekercs polaritását? ……………………………………………………………………………………………………………………………....................................................... Hogyan változik az elektronnyaláb pályája, ha növeled a tekercspáron a feszültséget? …………………………………………………………………………………………………………………………….......................................................

Felhasznált irodalom Saját ötlet alapján. ÁBRA: saját ötlet alapján.

6

Fizika 12. osztály

Készítette: Weimann Gáborné

3. Franck-Hertz-kísérlet Emlékeztető, gondolatébresztő Az elektronütköztetési kísérletben közvetlenül bizonyíthatjuk, hogy az atomokon belül diszkrét energiaszintek léteznek. A Franck-Hertz-féle elektroncső áram-feszültség karakterisztikája alapján meghatározható az energiaszintek közötti átmenet energiája. Hozzávalók (eszközök, anyagok) • Franck-Hertz cső higany gázzal töltve • a hozzá tartozó tápegység

• (oszcilloszkóp) • milliméterpapír

Mit csinálj, mire figyelj? (megfigyelési szempontok, végrehajtás) 1. A Franck-Hertz-féle elektroncsőben a K katód felületéről megfelelő fűtés (Uf fűtőfeszültség) hatására elektronok lépnek ki, melyek a katód és az R rács között beállított gyorsító-feszültség (Ugy) hatására a rács felé gyorsulnak, és eközben a csőben lévő higanygáz atomjaival ütköznek. A rács és az A anód közötti ellentér (Uz zárófeszültség) a rácsra érkező elektronokat megszűri: a megfelelően nagy energiával rendelkezőket átengedi, a kisebb energiájúakat pedig feltartóztatja.

2. Azok az elektronok, amelyek a rácson átjutva legyőzik az ellenteret, létrehozzák az IA anódáramot. 3. Ez először növekszik, majd visszaesik, aztán újra növekszik, és újra visszaesik, a gyorsítófeszültség függvényében vizsgálva. Ezeknek a maximumoknak és minimumoknak a szabályos váltakozása hozza létre a Franck-Hertz-görbét. Két szomszédos maximum, illetve minimum közötti távolság állandó, és a töltőgázra jellemző. Neve: gerjesztési potenciál, feladatunk pedig ennek meghatározása higany esetében.

Feladatlap

7

Fizika 12. osztály

FELADATLAP Mi történt? (tapasztalatok rögzítése) Határozzuk meg a higanyra jellemző gerjesztési potenciált! 1. Állítsuk össze a berendezést, ügyeljünk a helyes polaritásra! 2. A csőben normál körülmények esetén a higany kis cseppek formájában van jelen. Hogy az elektródok közti teret a megfelelő sűrűségű higanygőz töltse ki, a kísérlet megkezdése előtt a berendezést 180-200 °C-ra fel kell melegíteni! 3. Állítsuk be a katód fűtőfeszültségét (6V), majd várjunk addig, amíg a katód hőmérséklete stabilizálódik! 4. Ezután a zárófeszültség (0-5V) beállítása következik, végül pedig a gyorsítófeszültséget lassan növelve (0-40V) vegyük fel a higanyra jellemző Franck-Hertz-görbét (készítsük el tehát milliméterpapíron az IA(Ugy) grafikont)! (A kényelmesebb munkához használhatunk oszcilloszkópot is: A gyorsítófeszültséget az oszcilloszkóp egyik (X) bemenetére, az anódáram körébe iktatott ellenálláson eső, az anódárammal egyenesen arányos feszültséget pedig a másik (Y) bemenetére kötve a képernyőn is láthatjuk mérésünket.) 5. A görbe alapján állapítsuk meg a higanyra jellemző gerjesztési potenciál értékét! A gerjesztési potenciál értéke: U = ……………….V. Miért nem helyes a katód megfelelő hőmérsékletének beállása előtt használni a berendezést? …………… ………………..........................................................……………………………………………………………………………………………….. Mi lehet az oka annak, hogy a maximumok elérésekor az anódáram nem hirtelen csökken le, és hogy a minimumokhoz tartozó anódáram értéke nem nulla? ………………………………………………………………………............ ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………... Nem kellően felfűtött csővel, illetve túlfűtött csővel végzett mérés esetén hogyan változna a felvett görbe? ......……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

Felhasznált irodalom JUHÁSZ András (1996) Fizikai kísérletek gyűjteménye 3. Budapest, Arkhimédész Bt.-Typotex kiadó. ISBN 963 7546 901 ÁBRA: saját ötlet alapján.

8

Fizika 12. osztály

Készítette: Gueethné Nyári Éva

4. Kapacitív ellenállás mérése, induktív ellenállás mérése Emlékeztető, gondolatébresztő Kondenzátor kapacitív ellenállásának mérése Wheatstone-híddal Elmélet: Wheatstone-híddal igen pontosan meg lehet mérni egy fogyasztó ellenállását. Ha az ábra szerinti B és D pontoknak azonos a potenciálja, akkor az őket összekötő vezetőn nem folyik áram. Ebben az esetben R1, R3 és Rx, R2 ellenállások párhuzamosan vannak kapcsolva, ezért R2 feszültségük megegyezik. Ebből adódik, hogy: Rx= –––– R3 R1 Hozzávalók (eszközök, anyagok) A. Kb. 10000 ohmos huzal potenciométer, ismert kapacitású kondenzátorok, 3 db ismeretlen kapacitású kondenzátor, 1000 Hz-2000 Hzes váltakozó feszültségforrás, a kapcsolás összeállítását elősegítő tábla, fülhallgató, huzalok. Fontos, hogy a kondenzátorok kapacitásának aránya 1:5 arányon belül maradjon (0,1nF-10µF) kapcsolás képe.

B. 1200 menetes tekercs, 2,6 V-os, 50 Hz-es váltakozó áramú feszültségforrás, 2-6 V-os egyen áramú feszültségforrás, 2 db univerzális műszer, szerelőtábla, vezetékek, kapcsolás képe

Mit csinálj, mire figyelj? (megfigyelési szempontok, végrehajtás) A. Tegyünk kondenzátorokat R3 és Rx helyére , R1 és R2 helyére pedig potenciométert! R2 illetve X’ =X –––– l2 Ekkor X’c=Xc–––– c c R1 l1 1. Állítsuk össze a kapcsolást! 2. A potenciométer csúszkájának mozgatásával megkeressük azt a helyzetet, ahol a D és B pontokra kötött fülhallgatóban jelentkező zúgás megszűnik. 3. Megmérjük az l1 és l2 hosszúságokat (a csúszka távolságai a potenciométer végeitől), a táblázatot kitöltjük. A mérést még két másik kondenzátorral megismételjük. Minden kondenzátor esetében kettő mérést végezzünk!

B. A tekercs váltakozó áramú ellenállása két részből tevődik össze: ohmikus ellenállásból és a frekvencia függő induktív ellenállásból. A két rész sorba kötött ellenállásként kezelhető.

1. Határozzuk meg a tekercs ohmikus ellenállását egyenáramú méréssel! 2. 50 Hz-es váltakozó áramú méréssel határozzuk meg a tekercs impedanciáját! 3. A táblázatot töltsük ki!

Feladatlap

9

Fizika 12. osztály

FELADATLAP Mi történt? (tapasztalatok rögzítése) 1.

Középérték:

Középérték:

Középérték: 2.


Fizika 12. osztály

10


5. Az elemi töltés meghatározása Millikan-kísérlettel Emlékeztető, gondolatébresztő Ez a fizikatörténeti jelentőségű kísérlet bizonyítja az elektromos töltés kvantáltságát, és lehetővé teszi a legkisebb elemi töltésegység nagyságának meghatározását. A vízszintes helyzetű síkkondenzátor lemezeire feszültséget (U) kapcsolva, majd a lemezek közé porlasztópumpával apró olajcseppeket juttatva, a dörzselektromos hatás miatt enyhén negatív töltésűvé váló cseppecskék többsége függőleges irányban egyenletes sebességgel mozog. Így a kísérlet során idő és út méréséből a cseppek töltését kaphatjuk meg. Hozzávalók (eszközök, anyagok) • Millikan-készülék • tápegység

• 2 db stopper • milliméterpapír

Mit csinálj, mire figyelj? (megfigyelési szempontok, végrehajtás) A mozgó csepp sebességét négy erő határozza meg: a nehézségi erő (Fn), a levegő felhajtóereje (Ff), a közegellenállási erő (Fk) valamint az elektromos tér által a töltésekre kifejtett erő (Fe). Az állandó sebességgel emelkedő olajcseppekre igaz, hogy Az egyenletből meghatározható a cseppek töltése (Q), ha megmérjük az emelkedési sebességet. A sebességet megmérhetjük a cseppet oldalról megvilágítva, és a mikroszkópon át megfigyelve, mennyi idő alatt teszi meg a két kiválasztott osztásvonal közötti távolságot. A cseppek sugarának mérése helyett meghatározhatjuk a kiválasztott csepp sebességét abban az esetben, ha az elekt-

romos teret kikapcsoljuk. Ekkor az egyensúlyi egyenlet a következőképpen módosul: ahol (a lefelé mozgó csepp sebessége). Innen kifejezve az olajcsepp sugarát, majd ezt behelyettesítve az előző egyenletbe, megkapjuk az olajcseppecske töltését:

Végezzük el a mérést minél többször, majd ábrázoljuk a különböző nagyságú töltések előfordulási gyakoriságát! Az egymást követő maximumokhoz tartozó töltéskülönbség megadja az elemi töltés nagyságát (e =1,6·10-19 C).

Feladatlap

11

Fizika 12. osztály

FELADATLAP Mi történt? (tapasztalatok rögzítése) 1. Kapcsoljunk kb. 400-500 V egyenfeszültséget a kondenzátor lemezeire, kapcsoljuk be a világítást és porlasszunk olajat a lemezek közötti térbe! 2. Válasszunk ki a mikroszkópban egy lassan lefelé mozgó cseppet! (A valóságban felfelé emelkedik!) 3. Stopperrel mérjük meg, hogy a csepp mennyi idő alatt teszi meg a két általunk kiválasztott osztásköz közötti utat! Az állandó sebességgel emelkedő olajcseppekre igaz, hogy Fe - Fn +Ff=0, ahol Fe = E·Q és (d a lemezek távolsága), Fn=V·ρ0·g (ρ0 az olaj sűrűsége), Ff=V·ρl ·g ( ρl a levegő sűrűsége), valamint Fk = 6·π·r·v·η (r az olajcsepp sugara, v az olajcsepp sebessége, η pedig a levegő viszkozitása). 4. Süssük ki a kondenzátort, majd ugyanazt a cseppet megfigyelve mérjük meg ismét, hogy a kiválasztott utat mennyi idő alatt teszi meg, most látszólag felfelé mozogva! Ekkor az egyensúlyi egyenlet a következőképpen módosul: Fk+Ff-Fn=0 , ahol Fk=6·π·r·v*·η (v* a lefelé mozgó csepp sebessége). Innen kifejezve az olajcsepp sugarát, majd ezt behelyettesítve az előző egyenletbe megkapjuk az olajcseppecske töltését: 5. Határozzuk meg a vizsgált csepp töltését, majd ismételjük meg a mérést minél többször! Mérési adatainkat foglaljuk táblázatba! 6. Ábrázoljuk a különböző nagyságú töltések előfordulási gyakoriságát! s (m) t (s) v (m/s) s* (m) t* (s) v* (m/s) Q (C) 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. Az elemi töltésegység méréssel meghatározott értéke: e = …………………….. C.

Felhasznált irodalom JUHÁSZ András (1996) Fizikai kísérletek gyűjteménye 3. Budapest, Arkhimédész Bt.-Typotex kiadó. ISBN 963 7546 901

12

Fizika 12. osztály


6. Fotocellás mérések: Planck-állandó meghatározása Emlékeztető, gondolatébresztő Ha egy fémet (fotokatódot) az anyagára jellemző határfrekvenciájú, vagy annál nagyobb frekvenciájú fénnyel megvilágítunk, akkor ennek hatására a fémből elektronok lépnek ki. A fény hatására történő elektronkiléptetést fényelektromos jelenségnek (fotoeffektusnak) nevezzük. Fotocellával egyszerűen bemutathatjuk a jelenséget, vizsgálható a fotoáram függése a fényintenzitástól, a maximális elektronenergia függése a fény frekvenciájától, ebből meghatározható a Planck-állandó. Hozzávalók (eszközök, anyagok) • világító diódák a Planck-állandó meghatározásához integrált fotocellával, feszültség- és árammérővel

• milliméterpapír

Mit csinálj, mire figyelj? (megfigyelési szempontok, végrehajtás) 1. A megvilágított fotokatódból kilépő elektronok egy része a cella légritkított terében eljut az anódra, így az áramkörében áram indul. Az ellentér feszültségét lassan növelve az anódáramot csökkentsd zérusra, majd határozd meg az elektronok maximális mozgási energiáját 5 különböző hullámhosszúságú fény esetén! A kísérletet maximális intenzitású megvilágítást alkalmazva végezd el! A kapott elektronenergiákat ábrázold milliméterpapíron a fény frekvenciájának függvényében! 2. Olvasd le a grafikonról a fotokatód anyagára jellemző határfrekvenciát és a kilépési munkát!

3. A grafikonodat vesd össze az Einstein-féle fényelektromos egyenlettel, és határozd meg belőle a Planck-állandót! 4. Állapítsd meg a fotoáram függését a fényintenzitástól! Ehhez ismert hullámhosszúságú fénnyel megvilágítva a katódot, majd fokozatosan növelve az elektródok közötti ellenteret mérd a feszültséget és az anódáramot! Ábrázold milliméterpapíron a fotoáramot az ellentér feszültségének függvényében! Ezután változtasd a fény intenzitását (legalább két különböző esetben) és ismételd meg a mérést, valamint az ábrázolást! Mit tapasztalsz?

Feladatlap

13

Fizika 12. osztály

FELADATLAP Mi történt? (tapasztalatok rögzítése) 1. Öt adott hullámhossz esetén mérd meg azt a feszültséget, ahol a fotoáram zérusra csökken, majd számítsd ki minden esetben az elektronok maximális mozgási energiáját! Mérés Alkalmazott A hullámhossznak Az a feszültség, Az elektronok maximális sorszáma hullámhossz megfelelő frekvencia ahol az anódáram zérus mozgási energiája λ (nm) f (Hz) U0 (V) Em=e· U0 (J) 1. 2. 3. 4. 5. 2. Készítsd el a W(f ) grafikont, majd olvasd le a határfrekvenciát és számítsd ki belőle a fotokatód anyagára jellemző kilépési munkát! A határferkvencia értéke: f0= …………………….. Hz. A kilépési munka értéke: Wk = h·f0 = …………………………. J. 3. Határozd meg a Planck-állandót! Az Einstein-féle Em = h·f - Wk fényelektromos egyenletből látható, hogy a Planck-állandó a felvett egyenes meredekségével egyezik meg. A Planck-állandó kísérletben meghatározott értéke: h = …………………………. Js. 4. Állapítsd meg a fotoáram függését a fényintenzitástól! Három különböző fényintenzitás (például maximális intenzitásnál, majd annak 3/4-énél, illetve 1/2-énél) esetén mérd meg legalább 5-5 különböző feszültség esetében a fotoáramot! U1 = ……….V U2 = ……….V U3 = ……….V U4 = ……….V U5 = ……….V I1 (A) I2 (A) I3 (A) Készítsd el az I(U) grafikont, és válaszolj az alábbi kérdésekre! Függ-e a fotoáram a fény intenzitásától, és ha igen, akkor hogyan? Függ-e a maximális elektronenergia a fényintenzitásától, és ha igen, akkor hogyan?


14

Fizika 12. osztály


7. Az Avogadro-szám meghatározása Emlékeztető, gondolatébresztő Manapság az Avogadro-szám pontos meghatározása egy kristály sűrűségének, relatív atomtömegének, valamint az egységnyi cellahosszúságának ismeretében röntgensugaras kristálytani elemzés útján lehetséges. Ha szeretnénk meghatározni az egy mól anyagmennyiségű anyagban levő molekulák számát, akkor azt egyszerű laboratóriumi körülmények között is megtehetjük, természetesen kevésbé pontos eredményt várva. Hozzávalók (eszközök, anyagok) • • • •

nagyméretű lapos tálca, alján fekete papírral víz finom krétapor szemcseppentő

• 0,05 térfogat%-os benzines olajsavoldat • milliméterpapír-csík • 10 ml-es mérőhenger

Mit csinálj, mire figyelj? (megfigyelési szempontok, végrehajtás) 1. Töltsd tele a tálcát vízzel, majd szórj a víz felszínére kis mennyiségű finom krétaport! 2. Várj addig, amíg a víz áramlása teljesen leáll (kb. 10 perc), majd a szemcseppentővel közvetlen közelről cseppents egy csepp benzines olajsavoldatot a víz közepére! 3. Várj néhány percig, amíg a benzin elpárolog, és a víz felszínén csak a monomolekuláris olajsavhártya marad, jó közelítéssel kör alakú foltban elterülve! 4. Mérd meg a milliméterpapír-csíkkal a folt D átmérőjét, hogy kiszámíthasd a folt területét! 5. Határozd meg az olajfolt térfogatát a következő módon: először csepegtess a mérőhen-

gerbe 1 ml benzines oldatot és számold meg a cseppek számát! Ebből számítsd ki egy csepp térfogatát! A koncentráció értékének felhasználásával határozd meg a cseppben levő olajsavmennyiség térfogatát! 6. Számítsd ki az olajfolt h vastagságát a kapott térfogat és terület hányadosával! 7. Tételezd fel, hogy a molekulák egy h3 nagyságú kockatérfogatot foglalnak el! Ekkor az Avogadro-számot kiszámíthatod a móltérfogat és a kockatérfogat hányadosából. A móltérfogatot a moláris tömeggel és a sűrűséggel kifejezve megkapod az egy mól anyagmennyiségben levő molekulák számát.

Feladatlap

15

Fizika 12. osztály

FELADATLAP Mi történt? (tapasztalatok rögzítése) Az olajfolt átmérője legalább három mérés átlagából: …………………… mm. Az olajfolt területe: T = π ·D2/4 = ……………….………. mm2. Az 1 ml benzines oldatban levő cseppek száma: ………………………. darab. Ebből egy csepp térfogata: Vcsepp = …………….………. ml = ………………….. mm3. A cseppben levő olajsav mennyiségének meghatározása: V = 0,0005· Vcsepp = ………………………… mm3. Az olajfolt h vastagsága tehát: …………………………. mm. Az olajsav moláris tömege: M = 884 g/mól, sűrűsége: = 0, 915 g/ cm3. Az Avogadro-szám általunk mért és számított értéke: 1. 2. 3. 4. 5.

………………………. darab.

Miből származhat a mérés hibája? Miért az olaj a legalkalmasabb anyag a kísérlet elvégzésére? Miért szükséges a tál aljára a fekete lap? Miért kell a krétapor a víz felszínére? Miért közelíthetjük az olajsavmolekulák alakját kockával?


16

Fizika 12. osztály

Készítette: Szalai Bernát

8. Kepler-féle (csillagászati) és Gelilei-féle (földi) távcső modellje Emlékeztető, gondolatébresztő A Kepler-féle távcső két közös optikai tengelyű domború lencséből áll. Fontos tulajdonsága, hogy fordított állású képet alkot. Ez azonban az égitestek tanulmányozása során nem okoz problémát, ezért is nevezik ezt a távcsövet csillagászati távcsőnek. A Galilei-féle távcső szintén két közös optikai tengelyű lencséből épül fel, de az egyik domború lencse helyett homorú lencsét alkalmaznak. Egyenes állású képet ad, ezért földi objektumok figyelésére alkalmas: „színházi”, illetve „földi” távcsőnek is nevezik. Hozzávalók (eszközök, anyagok) • • • •

5 sugaras lézer fényforrás 2 domború lencse (mágnesfóliázott) 1 homorú lencse (mágnesfóliázott) digitális fényképezőgép

• számítógép • nyomtató • mérőszalag

Mit csinálj, mire figyelj? (megfigyelési szempontok, végrehajtás) 1. Helyezd a mágneses táblára az egyik domború lencsét! Bocsáss át a lencsén a lencse optikai tengelyével párhuzamos fénysugarakat! A megtört fénysugarak metszéspontjában keletkező fókuszpont ismeretében mérd meg a lencse fókusztávolságát! Ugyanígy határozd meg a másik kiadott domború lencse fókusztávolságát is! 2. A két domború lencse fókusztávolságának ismeretében helyezd el a mágneses táblára közös optikai tengelyen a lencséket úgy, hogy a távolságuk a két fókusztávolság összegével egyezzen meg! Irányíts 5 párhuzamos fénysugarat az összeállításra! Az előállított Kepler-

féle távcső modelljét a sugármenetekkel fényképezd le! 3. Rögzítsd a mágneses táblára a homorú lencsét! A lencse alá helyezz egy papírlapot! Irányíts 5 párhuzamos fénysugarat a szórólencsére! A sugármeneteket rajzold át a papírlapra, majd azokat meghosszabbítva, mérd meg a fókusztávolságot! 4. Rögzíts a mágneses táblára egy gyűjtő és egy szórólencsét úgy, hogy a két lencse távolsága a két gyújtótávolság abszolút értékének különbsége legyen! Irányíts 5 párhuzamos fénysugarat az összeállításra és fényképezd le a sugármeneteket!

17

Feladatlap

Fizika 12. osztály

FELADATLAP Mi történt? (tapasztalatok rögzítése) A Kepler-féle távcső modellezésekor mért adatok: 1. domború lencse fókusztávolsága: f1= ……… mm 2. domború lencse fókusztávolsága: f2= ……… mm A Kepler távcső lencséinek távolsága (végtelen távoli pont megfigyelésekor): L = f1+f2= ………… mm A Galilei-féle távcső modellezésekor mért adatok: A domború lencse fókusztávolsága: A homorú lencse fókusztávolsága:

f1= ……… mm f2= - ……… mm

A Galilei távcső lencséinek távolsága (végtelen távoli pont megfigyelésekor): L = f1 - f2 = ………… mm Egészítsd ki a mondatokat a megadott szavakkal: (tubushossza, tükrös, látómezeje, színházi, fény, fordított, egyenes, hibát, távoli)! A távcső ……. tárgyak látószögének felnagyítására szolgáló eszköz. Ezen eszközök a …… összegyűjtését végzik lencsék vagy tükrök segítségével. A lencsés távcsövek hátránya, hogy a lencsék használata sok optikai …… okoz az égitestek leképezésénél, ezért a csillagászatban manapság inkább ……. távcsöveket használnak. Galilei-féle lencsés távcső …............…… állású képet ad. Előnye a Kepler-féle távcsővel szemben, hogy a ………....……. sokkal rövidebb. Manapság ez a rendszer ……..............….. távcsőként ma is közkedvelt. A Kepler-féle lencsés távcső ………. állású képet ad, de ez egyáltalán nem okoz nehézséget a csillagászati megfigyeléseknél. Nagy előnye a Galilei-távcsővel szemben, hogy a ……........… sokkal nagyobb.

Felhasznált irodalom Dr. EROSTYÁK János, Dr. KOZMA László (1995) Fénytan. Pécs, JPTE-TTK. pp. 68-70. http://hu.wikipedia.org/wiki/T%C3%A1vcs%C5%91 http://metal.elte.hu/~phexp/doc/geo/h6s2s9.htm http://metal.elte.hu/~phexp/doc/geo/h6s2s10.htm ÁBRA: saját ötlet alapján.

18

Fizika 12. osztály


9. Fényelhajlás vizsgálata hajszál és tolómérő alkalmazásával Emlékeztető, gondolatébresztő A fény egyenes vonalú terjedésétől való eltérések magyarázata a fény hullámtermészetében keresendő. A fényhullámok terében minden egyes pont a hullám odaérkezésekor elemi gömbi hullámforrássá válik. Ezen elemi hullámforrásokból kiinduló hullámok szuperpozíciója adja a hullámtér adott pontjában észlelhető hullámkitérést. Ha a fényhullám útjába a hullámhosszával összemérhető méretű akadályt vagy rést helyezünk, a fényhullám ennek széleinél megváltoztatja a terjedési irányát, eltér az egyenes vonalú terjedési iránytól, így az akadály mögé is behatol. Ezen jelenséget nevezzük fényelhajlásnak. Hozzávalók (eszközök, anyagok) • 5 sugaras lézer fényforrás (egy fénysugarat használva) • tolómérő tartóban • hajszál

• diakeret tartóban • mérőszalag • számológép

Mit csinálj, mire figyelj? (megfigyelési szempontok, végrehajtás) 1. Helyezz egy hajszálat kifeszítve egy diakeretbe és világítsd meg egy lézersugárral! Mérd meg a hajszál és a falon keletkezett elhajlási kép távolságát (L)! 2. Mérd meg a kialakult elhajlási képen az 1., a 2. és a 3. erősítési hely közepének a távolságát a főmaximumtól (x1, x2, x3)! A lézersugár hullámhosszának (λ) ismeretében a három érték (x1, x2, x3), a k=1,2,3 és a L mért értékéből számold ki a hajszál vastagságát (d) a 3 esetben!

3. Rögzíts egy tolómérőt egy tartóba! Irányítsd a lézer fénysugarat a tolómérővel beállított keskeny nyílásra úgy, hogy a tolómérő mögötti falfelületen az elhajlási kép látható legyen! Mérd meg a rés (tolómérő) és a fal távolságát (L), valamint az intenzitásmaximumok távolságát (x), és számold ki a fény hullámhosszát 3 beállított résszélesség esetén! 4. Hasonlítsd össze a fény hullámhosszának (λ) mért és megadott értékét!

19

Feladatlap

Fizika 12. osztály

FELADATLAP Mi történt? (tapasztalatok rögzítése) • Mérési eredmények a hajszál vastagságának meghatározására: Erősítési helyek távolsága L (m) λ (nm) a főmaximumtól (mm) k=1 x1= k=2 x2= k=3 x3= A hajszál vastagsága (3 mérés átlaga):

d (µm)

L: a hajszál és az elhajlási kép távolsága k= 1,2,3 λ= a lézer hullámhossza (nm) • Mérési eredmények a fény hullámhosszának meghatározására rés (tolómérő) esetén: Sorszám Résszélesség (mm) L (m) Intenzitásmaximumok távolsága (mm) λ (nm) 1 2 3 A fény hullámhossza (3 mérés átlaga):

L: a tolómérő nyílása és az elhajlási kép távolsága d= a tolómérő nyílásának mérete x= az intenzitásmaximumok távolsága • A lézersugár mért hullámhosszának eltérése a megadott értéktől: …… %

Felhasznált irodalom HOLICS László (1989) Fizikai összefoglaló. Budapest, Műszaki Könyvkiadó. pp. 191. Dr. EROSTYÁK János, Dr. KOZMA László (1995) Fénytan. Pécs, JPTE-TTK. pp. 100. JUHÁSZ András (1995) Fizikai kísérletek gyűjteménye 1. Budapest, Arkhimédész Bt. http://fejesoptika.uw.hu/FY_ft51.htm#tolomero http://fft.szie.hu/fizika/Turkalo/labor/lezer/lezer.pdf ÁBRA: saját ötlet alapján.

20

Fizika 12. osztály


10. Kísérletek spektrofotométerrel Emlékeztető, gondolatébresztő A spektroszkópok színképek előállítására szolgáló eszközök. A színképi bontásra pl. prizmát vagy optikai rácsot használnak. A spektrofotométerek összetett bontóprizmákat tartalmazó, pontos mérésre alkalmas eszközök, amellyel leolvasható a színképvonalak hullámhossza. A kisülési csövek fényének fontos tulajdonsága, hogy a kibocsátott fény spektruma az adott gázra jellemző. A csövekbe néhány száz Pa nyomású gázt helyeznek. Ha a cső két beépített elektródájára szikrainduktor segítségével több ezer voltos feszültséget kapcsolunk, akkor spektroszkóp segítségével tanulmányozhatóak a csőben levő anyagra (pl.: nemesgáz) jellemző színképvonalak. A hidrogén színképvonalainak hullámhosszaira J. Balmer próbálgatással kialakított egy képletet (Balmer-formula). Hozzávalók (eszközök, anyagok) • spektrofotométer S szoftverrel • spektrálcső foglalat tápegységgel • számítógép

• spektrálcsövek • számológép

Mit csinálj, mire figyelj? (megfigyelési szempontok, végrehajtás) 1. Állítsd össze a spektrofotométer használati útmutatója alapján a készüléket a spektrálcsövek által kibocsátott fény színképének számítógépes elemzésére! Kapcsold össze a számítógéppel, és a szoftver telepítésével készítsd elő a berendezést a mérésre! 2. A hidrogén töltetűn kívül még válassz ki 3 spektrálcsövet a megadottak közül!

3. Egymás után helyezd be a foglalatba a spektrálcsöveket, és a spektrofotométer segítségével határozd meg az adott anyagra (gázra) jellemző színképvonalak hullámhosszát! 4. Számítsd ki a Balmer-formulával a hidrogén 4 látható színképének hosszát és hasonlítsd össze a hidrogén töltetű spektrálcső mérési adataival!

21

Feladatlap

Fizika 12. osztály

FELADATLAP Mi történt? (tapasztalatok rögzítése) • Írd be a táblázatba adott töltetű spektrálcső esetén a színképvonalak hullámhosszát csökkenő intenzitás szerint! Maximum öt színképvonal színét (pl. kék, sárga, infravörös…) és hullámhosszát rögzítsd! Spektrálcső töltet 1. vonal 2. vonal 3. vonal 4. vonal 5. vonal szín nm szín nm szín nm szín nm szín nm hidrogén

• Írd be a táblázatba a hidrogén színképvonalaira képlettel és méréssel meghatározott hullámhossz értékeket, és számítsd ki a mért és a számított érték különbségét! Segítség: A hidrogén színképvonalai a Balmer-formulával: n= 3,4,5,6

Balmer-formulával számított érték (nm) Spektrofotométerrel mért érték (nm) eltérés (nm)

n=3

n=4

Felhasznált irodalom Dr. EROSTYÁK János, Dr. KOZMA László (1995) Fénytan. Pécs, JPTE-TTK. pp. 73-74. ÁBRA: saját ötlet alapján.

n=5

n=6

22

Fizika 12. osztály


11. Geiger-Müller számlálóval végzett radioaktív sugárzás mérések Emlékeztető, gondolatébresztő A Geiger - Müller-féle számlálócső a legismertebb a radioaktív sugárzást kimutató eszközök közül. Egy speciális ionizációs kamráról van szó, melyben ionizáló sugárzás érkezésekor töltéslavina indul meg az elektródok között. A csőben levő töltőgázhoz adott adalékanyagok gondoskodnak arról, hogy a kisülés gyorsan leálljon, ezért viszonylag kis sugárzásintenzitások (10-100 részecske/másodperc) mérésére is lehetőséget ad. Hozzávalók (eszközök, anyagok) • Geiger-Müller-féle számlálócső • sugárforrás: 226-os Ra • mágnesrúd

• különböző anyagú és vastagságú fémlemezek (alumíniumfóliától az ólomlemezig)

Mit csinálj, mire figyelj? (megfigyelési szempontok, végrehajtás) 1. Állapítsd meg, hogy a sugárforrás milyen sugárzásfajtákat bocsát ki! Ehhez változtasd a GM-cső és a sugárforrás távolságát: nézd meg a beütésszámot néhány milliméter, majd kb. 10 cm, kb. 35 cm, végül pedig kb. 50 cm távolságban! Figyeld meg, hogy 35, illetve 50 cm távolságban a detektált sugárnyaláb közelében mágnesrudat mozgatva mi történik! Mi lehet az oka a megfigyelt jelenségnek?

2. Válaszd szét a sugárforrás által kibocsátott radioaktív sugárzásfajtákat fémabszorbenssel is! Ehhez különböző anyagú és vastagságú fémlemezeket (nagyon vékony alumínium fóliától a több cm vastagságú ólomlemezig) helyezve a GM-cső és a sugárforrás közé figyeld meg a beütésszámokat, majd hasonlítsd öszsze az előző feladatban kapott értékekkel! Melyik anyag nyeli el az α-sugárzást, melyik választja ki a β-sugárzást is, és mit állapíthatsz meg a γ-sugárzás gyengítésével kapcsolatban?

Feladatlap

23

Fizika 12. osztály

FELADATLAP Mi történt? (tapasztalatok rögzítése) 1. Mivel a különböző sugárzásfajták átlagos hatótávolsága is különböző, a GM-cső és a sugárforrás távolságát változtatva a beütésszám változását figyelhetjük meg. A megadott távolságokban mérjük a beütésszámot, és állapítsuk meg, hogy mely sugárzásfajták lehetnek jelen a detektáláskor! Mérés sorszáma Távolság Beütésszám (részecske/másodperc) Sugárzásfajták 1. néhány milliméter 2. kb. 10 cm 3. kb. 35 cm 4. kb. 50 cm Mit figyelhetünk meg a mágnesrúd mozgatásakor? 35 cm-nél: ……………………………………………………………………………………………………… 50 cm-nél: ……………………………………………………………………………………………………… Mi az oka az eltérő tapasztalatnak? …………………………………………………………………………....................................... …………………………………………………………………………………………………………………….............................................................. 2. Az alkalmazott lemezek esetén megfigyelt beütésszámok: Mérés sorszáma Alkalmazott Beütésszám (részecske/másodperc) lemez anyaga és vastagsága 1. 2. 3. 4.

A kiválasztott sugárzásfajták

Az elnyelődés ………………………. arányos a lemezvastagsággal, és az elnyelő fém rendszámának növekedésével is.


Fizika 12. osztály

24

Készítette: Hegedüs József

12. Elektromágneses rezgések előállítása és vizsgálata Emlékeztető, gondolatébresztő Egy feltöltött kondenzátor kivezetéseit egy nagy induktivitású, de kis ohmikus ellenállású tekerccsel rövidre zárva, azt tapasztaljuk, hogy a kondenzátor kisülése nem pillanatszerű, hanem váltakozó áram indul meg a rendszerben, melynek amplitúdója fokozatosan csökken. A jelenség magyarázata, hogy a kisülő kondenzátor a tekercsben áramot hoz létre. A tekercsben létrejövő áram mágneses mezőt indukál. A kondenzátorban elektromos mező formájában tárolt energia fokozatosan a tekercsben kialakuló mágneses mező energiájává alakult át. Mikor a kondenzátor töltése nullára csökken, akkor az energia teljes egészében a tekercs energiájává alakult. Ekkor a tekercsben folyó áramerősség maximális. (Ez persze csak ideális esetben igaz, amikor is a rendszer ohmikus ellenállása nulla.) Ezután a létrejött mágneses mező további energiatáplálás híján kezd megszűnni. Ez a folyamat sem lehet pillanatszerű, hiszen Lenz-törvénye értelmében a gyengülő áramerősséget a tekercs fenntartani igyekszik. A kondenzátor teljes kisülése után a tekercs áramforrássá válik. A folyamat addig tart, míg a kondenzátor teljesen fel nem töltődik. Ekkor az ellentétes polaritással feltöltött kondenzátor ismét a tekercsen keresztül kisül, és ismét lezajlik az előző folyamat csak ellentétes irányban. A kondenzátorból és tekercsből álló zárt áramkört elektromos rezgőkörnek nevezzük. Ideális rezgőkörben az ohmikus ellenállás nulla, ezért az ezekben keletkező rezgések amplitúdója állandó. Ezeket csillapítatlan, harmonikus rezgéseknek nevezzük. Valóságban a rezgőköröknek van ohmikus ellenállásuk, ezért ezekben az amplitúdó fokozatosan csökken. Az ilyen rezgéseket csillapított rezgéseknek nevezzük. A rezgőkörökben kialakuló rezgések frekvenciája a kondenzátor kapacitásától és a tekercs induktivitásától függ. Az f=1/(2π√LC) valamint T=2π√LC összefüggések szerint. A frekvencia meghatározására szolgáló összefüggést Thomson-képletnek nevezzük. Hozzávalók (eszközök, anyagok) • kondenzátorok eltérő kapacitással 2db • tekercs

• vasmag • oszcilloszkóp • vezeték

• kapcsoló • áramforrás

Mit csinálj, mire figyelj? (megfigyelési szempontok, végrehajtás) 1. Állíts össze egy kondenzátorból és egy tekercsből álló rezgőkört az ábra szerint! A kapcsoló (1) állásában a kondenzátor feltöltődik! Ekkor a kapcsolót váltsd a (2) állásba. Oszcilloszkóp segítségével mérd meg az áramkörben a rezgőkör feszültségét! A műszer beállításai alapján, valamint a kirajzolt grafikon alapján, határozd meg a rezgőrendszer periódus idejét! Végezd el a kísérletet a rendelkezésre álló kondenzátorok illetve tekercsek kombinációjával! (A jelenség

pillanatszerűen játszódik le, ezért a műszer által mért adatokat célszerű elmenteni, és a grafikont újból megjeleníteni.) Eredményeidet foglald táblázatba! 2. A tekercsbe helyezz vasmagot és ismételd meg a mérést! 3. A tekercset helyezd zárt vasmagra és ismét végezd el a mérést! 4. Cseréld ki a kondenzátort egy nagyobb kapacitásúra és végezd el mindhárom mérést! (vasmag nélkül, vasmaggal, zárt vasmaggal)

Feladatlap

25

Fizika 12. osztály

FELADATLAP Mi történt? (tapasztalatok rögzítése) tekercs vasmagja nincs nyitott zárt nincs nyitott zárt

kondenzátor kapacitása

periódusidő

frekvencia

Hogyan változott a rendszer frekvenciája és periódusideje, ha vasmagot helyeztünk a tekercsbe? ………………………………………………………………………………………………………................................................................…………….. Hogyan változott a rendszer frekvenciája és periódusideje, ha növeltük a kondenzátor kapacitását? ………………………………………………………………………………………………………................................................................…………….. A tekercsbe helyezett vasmaggal a tekercs milyen fizikai jellemzőjét változtattuk meg? ………………………………………………………………………………………………………................................................................…………….. Írj néhány példát arra, hogy hol használnak elektromágneses rezgéseket a gyakorlatban! ………………………………………………………………………………………………………................................................................…………….. ………………………………………………………………………………………………………................................................................……………..


Fizika 12. osztály

26

Készítette: Guethné Nyári Éva

13. Elektromágneses hullámok terjedési tulajdonságainak vizsgálata mikrohullámú tartományban Emlékeztető, gondolatébresztő Maxwell megjósolta az elektromágneses hullámok létezését 1873-ban. Kísérletileg Hertz igazolta létüket 1888-ban. Ma már generátorokkal előállított elektromágneses hullámok kisugárzására és érzékelésére alkalmas adóantenna és vevő antenna áll rendelkezésünkre. Ezekkel a mechanikában és az optikában már vizsgált hullámtulajdonságok: visszaverődés, törés, állóhullámok kialakulása, elhajlás megfigyelhető-e. Hozzávalók (eszközök, anyagok) • mikrohullámú szett Mit csinálj, mire figyelj? (megfigyelési szempontok, végrehajtás) 1. Visszaverődés : helyezd a sugárzási és vételirány szögfelezőjére merőlegesen a fémlapot! Forgasd el függőleges tengelye körül a fémlapot! Hogyan változott a vétel erőssége? A vevő milyen irányú mozgatásával lehet a vételerősséget újra megnövelni? Mérd meg a beesési és a visszaverődési szöget három esetben! 2 . Állóhullámok: Helyezz az adóval szembe, a terjedési irányra merőlegesen egy nagy kiterjedésű fémlapot! Mozgasd a vevőt az adó és a fémlap között! Mit tapasztalsz a vételerősség szempontjából? Milyen jelenségről van szó?

Keresd meg a duzzadó helyeket! Mérd meg a távolságukat! Mekkora lehet a hullámhossz? 3. Hullámok törése: Irányítsd az adó antennáját úgy, hogy a kisugárzott hullám a paraffin prizma oldalára essék! Keresd a prizma mögött a legerősebb vétel irányát! Mit tapasztalsz? 4. Elhajlás egy rés esetében: Egyre szűkebb rés esetén 180 fokos vételszögben mozgatott vevő milyen vételerősségeket mutat? 5. Kettős rés esetén: a rés mögötti térben az elhajlás és interferencia eredményeként létrejött maximumok irányait mérd ki!

Feladatlap

27

Fizika 12. osztály

FELADATLAP Mi történt? (tapasztalatok rögzítése) 1. Mit tapasztalsz? ………………………………………………………………………………………………................................................. ………………………………………………………………………………………………………………................................................................ 2. Mekkora lehet a hullámhossz? ………………………………………………………………………………………………………………................................................................ 3. Készíts rajzot!

4. Készíts rajzot!

5. Készíts rajzot!


Működési szabályzat A laboratóriumi munka rendje

eltávolítása, 2; a kivételi hely gázcsapjának elzárása, 3; a fő gáz-

1. A laboratóriumi helyiségben a gyakorlatok alatt csak a gyakorlat-

csap kinyitása, 4; az égő levegőszelepének szűkítése, 5; a gyufa

vezető tanár, a laboráns, illetve a gyakorlaton résztvevő tanulók

meggyújtása, 6; a kivételi hely gázcsapjának kinyitása és a gáz

tartózkodhatnak. 2. A teremben tartózkodó valamennyi személy köteles betartani a tűzvédelmi és munkavédelmi előírásokat.

meggyújtása . - A kémcsöveket szakaszosan melegítjük, az edény száját soha ne irányítsuk személyek felé.

3. A gyakorlat végeztével a tanulók rendbe teszik a munkaterü-

- Tűzveszélyes anyagokat ne tartsunk nyílt láng közelében. Az

letüket, majd a gyakorlatvezető tanár átadja a laboránsnak a

ilyen anyagokat tartalmazó üvegeket tartsuk lezárva, és egy-

helyiséget. A csoport ezek után hagyhatja el a termet.

szerre csak kis mennyiséget töltsünk ki.

4. A laboratóriumot elhagyni csak bejelentés után lehet.

- Ne torlaszoljuk el a kijárati ajtót, és az asztalok közötti teret.

5. A gyakorlaton részt vevők az általuk okozott kárért anyagi fele-

- Az elektromos, 230 V-ról működő berendezéseket csak a tanár

lősséget viselnek. 6. Táskák, kabátok tárolása a laboratórium előterének tanulószekrényeiben megengedett. A terembe legfeljebb a laborgyakorlathoz szükséges taneszköz hozható be. 7. A laboratóriumi foglalkozás során felmerülő problémákat (meg-

előzetes útmutatása alapján szabad használni. Ne nyúljunk elektromos berendezésekhez nedves kézzel, a felület, melyen elektromos tárgyakkal kísérletezünk, legyen mindig száraz. - Tilos bármely elektromos készülék belsejébe nyúlni, burkolatát megbontani

hibásodás, baleset, rongálás, stb.) a gyakorlatvezető tanár a

- A meghibásodást jelentsük a gyakorlatvezető tanárnak, a

laborvezetőnek jelenti és szükség szerint közreműködik annak

készüléket pedig a hálózati csatlakozó kihúzásával áramtala-

elhárításában és a jegyzőkönyv felvételében.

Munkavédelmi és tűzvédelmi előírások a laboratóriumban Az alábbi előírások minden személyre vonatkoznak, akik a laboratóriumban és az előkészítő helyiségben tartózkodnak. A szabályok

nítsuk. - Esetleges tűzkeletkezés esetén a laboratóriumot a tanulók a tanár vezetésével a kijelölt menekülési útvonalon hagyhatják el. 11. Munkahelyünkön tartsunk rendet. Ha bármilyen rendellenességet tapasztalunk, azt jelentsük a gyakorlatot vezető tanárnak.

tudomásulvételét aláírásukkal igazolják, az azok megszegéséből

Rövid emlékeztető az elsősegély-nyújtási teendőkről

eredő balesetekért az illető személyt terheli a felelősség.

Vegyszerek használata mindig csak a vegyszer biztonsági adatlapja

1. Valamennyi tanulónak kötelező ismerni a következő eszközök

szerint történhet. Az elsősegély-nyújtási eljárásokat a gyakorlatve-

helyét és működését:

zető tanár végzi.

- Gázcsapok, vízcsapok, elektromos kapcsolók

Tűz vagy égési sérülés esetén

- Porraloltó készülék, vészzuhany

- Az égő tárgyat azonnal eloltjuk alkalmas segédeszközökkel (víz,

- Elsősegélynyújtó felszerelés - Elszívó berendezések - Vegyszerek és segédanyagok

homok, porraloltó, pokróc, stb.). Elektromos tüzet vízzel nem szabad oltani. - Vízzel nem elegyedő szerves oldószerek tüzét tilos vízzel oltani!

2. A gyakorlatokon kötelező egy begombolható laborköpeny viselé-

- Az égési sebet ne mossuk, ne érintsük, ne kenjük be, hanem csak

se, melyeket a tanulók helyben vehetnek igénybe. Köpeny nélkül

száraz gézlappal fedjük be. Kisebb sérülésnél (zárt bőrfelület-

a munka nem kezdhető el.

nél) használhatók az Irix vagy Naksol szerek.

3. A hosszú hajat a baleset elkerülése végett össze kell fogni.

Mérgezés esetén

4. A laboratóriumban étkezni tilos.

- Ha bőrre került: száraz ruhával felitatjuk, majd bő vízzel lemossuk.

5. A tanárnak jelenteni kell, ha bármiféle rendkívüli esemény

- A bőrre, illetve testbe kerülő koncentrált kénsavat nem szabad

következik be (sérülés, károsodás). Bármilyen, számunkra

vízzel lemosni, vagy hígítani, mert felforrósodik és égési sérülé-

jelentéktelen eseményt (karmolás, preparálás közben történt

seket okoz

sérülés stb.), toxikus anyagokkal való érintkezést, balesetet,

- Ha szembe jutott: bő vízzel kimossuk (szemzuhany), majd 2%-

veszélyforrást (pl. meglazult foglalat, kilógó vezeték) szintén

os bórsav oldattal (ha lúg került a szembe) vagy NaHCO3 oldat-

jelezni kell a tanárnak.

tal (ha sav került a szembe) öblítünk és a szemöblögető készletet

6. A nagyobb értékű műszerek ki/be kapcsolásához kérjük a laboráns segítségét. Ezek felsorolása a mellékletben található. 7. A maró anyagok és tömény savak/lúgok kezelése kizárólag gumi-

használjuk. - Ha belélegezték: friss levegőre visszük a sérültet. - Ha szájüregbe jutott: a vegyszert kiköpjük, és bő vízzel öblögetünk.

kesztyűben, védőszemüvegben történhet. Ha maró anyagok

Sebesülés esetén

kerülnek a bőrünkre, azonnal törüljük le puha ruhával, majd

- A sebet nem mossuk vízzel, hanem enyhén kivéreztetjük.

mossuk le bő csapvízzel.

- A sebet körül fertőtlenítjük a baleseti szekrényből vett alkoholos

8. Mérgező, maró folyadékok pipettázása csak dugattyús pipettával vagy pipettázó labdával történhet. 9. A kísérleti hulladékokat csak megfelelő módon és az arra kijelölt

jódoldattal, majd tiszta és laza gézkötést helyezünk rá. Kisebb sérüléseknél sebtapaszt alkalmazunk.

Áramütés esetén

helyen szabad elhelyezni. A veszélyes hulladékokat (savakat,

- Feszültség mentesítünk, a balesetest lefektetjük, pihentetjük

lúgokat, szerves oldószereket stb.) gyűjtőedényben gyűjtsük.

és a sebeit laza gézkötéssel látjuk el. Amennyiben az áram-

Vegyszermaradványt ne tegyünk vissza a tárolóedénybe.

ütés a szívet is leállítaná, azonnali újraélesztésre van szükség.

10. A gyakorlati órák alkalmával elkerülhetetlen a nyílt lánggal, melegítéssel való munka. - A gázégő begyújtásának a menete: 1; tűzveszélyes anyagok

Értesítjük az iskolaorvost.

Fizika 12. osztály. 1. Az egyenletesen változó körmozgás kinematikai vizsgálata Helmholtz-féle tekercspár Franck-Hertz-kísérlet

Recommend Documents