Далее: Задание 3. Вверх: 4.  Порядок выполнения работы Назад: Задание 1.

Задание 2.

Экспериментальное определение постоянной Верде.

Соленоид с дистиллированной водой поместите в сахариметр и при разомкнутой цепи настройте анализатор. Отсчётное устройство при этом должно стоять в положении $0^\circ S'$ (возможны отклонения на $\pm 0,2^\circ S$).

Замкните цепь и установите силу тока $I=0,5 A$. Вращая анализатор, определите угол $\varphi'_1$, на который повернулась плоскость поляризации. Переключателем $\Pi$ измените направление тока и определите угол $\varphi''_1$. Окончательный угол поворота плоскости поляризации равен:

$$\varphi'_1={\vert\varphi'_1\vert+\vert\varphi''_1\vert\over2} .$$

Измерения при заданном значении тока повторите не менее 3 раз.

Напряжённость магнитного поля вычислите по формуле:

$$H=0,95{NI\over a}\left({A\over\text{м}}\right) ,$$

где	$N =3400$	--	число витков провода в соленоиде,
	$a=0,38$м	--	длина соленоида (в данной установке $a\neq\ell$),
	$I$	--	величина тока в соленоиде,
	$0,95$	--	коэффициент, учитывающий непостоянство
			$H$ на концах соленоида.

Измерения проведите не менее, чем при 5 значениях тока в пределах $0,5 A\leq I\leq1,5 A$.

Результаты измерений и вычислений удобно занести в таблицу 1.

Таблица 1

$$\Delta\varphi=t_{\alpha n}\sqrt{\sum\limits_{i=1}^n{(\Delta\varphi_i)^2}\over n(n-1)} ,\quad\text{при }\alpha=\ldots$$

(Удобно брать $\alpha={2\over3}$, так как при этом $t_{\alpha n}\approx1$.)

Постройте график зависимости $\varphi=f(H)$, откладывая на нём и средние квадратичные ошибки $\Delta\varphi$ (рис.3).

Рис. 3.

По графику определите $\tg\theta$ и, окончательно, постоянную
Верде

$$R={1\over\ell}\tg\theta ,$$

где $\ell=0,4$м -- длина пути света в веществе (воде).

При определении $R$ мы учитываем только ошибки $\Delta\varphi$, так как ошибки в определении $\ell$ и $H$ существенно меньше.

При достаточном количестве точек на экспериментальной
прямой можно графически определить ошибку $\Delta R$. Для этого график разбивают на три равные части и самую левую (ближе к началу координат) часть во внимание не принимают. Затем нужно провести через начало координат две прямые так, чтобы выше одной из них лежало $$2\over\displaystyle3$$ точек, а выше другой -- $$1\over\displaystyle3$$. По этим прямым определяется $R_1$ и $R_2$, а также $\Delta R'=\vert R_1-R_2\vert$. Стандартная (средняя квадратичная) ошибка находится по формуле:

$$\Delta R={\Delta R'\over\sqrt{n}} ,$$

где $n$ -- полное число точек на графике.

Далее: Задание 3. Вверх: 4.  Порядок выполнения работы Назад: Задание 1.