Лабораторная работа 1.2 (1247455)
Текст из файла
Молекулярный практикум. 2009 год.
Исследование теплового шума и измерение постоянной Больцмана
Отчёт по лабораторной работе № 1.2
Москалёв Александр Сергеевич
Физический факультет. Группа 831.2
…
…
Цель всей работы
Познакомится с основными понятиями, относящимися к шумам, экспериментально исследовать тепловой шум в вольфраме при различной температуре и определить постоянную Больцмана из формулы Найквиста.
Р
Рис. 1. График .
езультаты. Коэффициент ослабления выходного сигнала генератора высоких частот составил 86 дБ. Была измерена амплитудно-частотная характеристика усилителя. График

Численным интегрированием площади под графиком удалось установить, что . Отметим, что этот результат в высокой степени оценочный, дабы ошибки при возведении в квадрат только росли и численное интегрирование с имеющейся плотностью точек графика весьма приближенный процесс.
Подав на вход усилителя шумовое напряжение ламп накаливания, были зафиксированы показания вольтметра, миллиамперметра и среднеквадратичного вольтметра в зависимости от тока накала ламп. Полученные данные приведены в таблице 1.
Таблица 1. Данные, полученные при измерении шумового сопротивления
Ток накала, mA | Напряжение на лампах, V | Значение среднеквадратичного, mV | Сопротивление, Ohm | Температура, K | RT |
2,35 | 0,25 | 0,94 | 53,2 | 349 | 18571 |
3 | 0,337 | 0,97 | 56,2 | 364 | 20460 |
4 | 0,524 | 1,14 | 65,5 | 411 | 26936 |
5 | 0,841 | 1,34 | 84,1 | 503 | 42263 |
6 | 1,438 | 1,81 | 119,8 | 670 | 80289 |
7 | 2,06 | 2,21 | 147,1 | 792 | 116502 |
8 | 2,785 | 2,61 | 174,1 | 907 | 157909 |
9 | 3,457 | 2,88 | 192,1 | 982 | 188627 |
10 | 4,22 | 3,14 | 211,0 | 1059 | 223533 |
11 | 5,07 | 3,35 | 230,5 | 1137 | 262068 |
12 | 5,91 | 3,61 | 246,3 | 1199 | 295340 |
13 | 6,84 | 3,83 | 263,1 | 1265 | 332730 |
14 | 7,88 | 4,04 | 281,4 | 1335 | 375800 |
15 | 8,91 | 4,26 | 297,0 | 1395 | 414231 |
16 | 10,11 | 4,56 | 315,9 | 1467 | 463334 |
17 | 11,15 | 4,64 | 327,9 | 1512 | 495821 |
18 | 12,31 | 4,91 | 341,9 | 1565 | 535081 |
19 | 13,53 | 5,04 | 356,1 | 1618 | 576147 |
20 | 14,82 | 5,25 | 370,5 | 1673 | 619811 |
Н
Рис. 2. Зависимость от тока накала ламп
а рисунке 2 приведен график зависимости величины

Далее, используя измеренную зависимость и шумового напряжения на выходе усилителя, был построен график зависимости
от величины
. Он приведен на рисунке 3. Решая уравнение, полученное линейной аппроксимацией экспериментальных данных можно установить величину
. В нашем случае она равна
и
соответственно равно
.
Зная также коэффициент угла наклонная прямой, теперь, мы можем оценить постоянную Больцмана по формуле Найквиста.
5. Погрешности измерений. На малых частотах было замечено, что форма сигнала была отлична от синусоидальной при измерении амплитудно-частотной характеристики. Некоторые провода, соединяющие приборы были испорчены, что проявлялось в резких изменениях характеристик сигнала при малейших передвижениях проводов. Они были заменены в процессе работы.
Рис. 3. Зависимость квадрата среднего напряжения на выходе от величины
8. Литература в отчёте
-
Методическое пособие по молекулярному практикуму. Работа 1.2. НГУ
Кафедра общей физики. Физический факультет НГУ. 3
Характеристики
Тип файла документ
Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.
Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.
Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.