Лабораторная работа 1.1 (Отчеты по лабораторным работам (2009))
Описание файла
Файл "Лабораторная работа 1.1" внутри архива находится в папке "2009_Молекулярный_практикум". Документ из архива "Отчеты по лабораторным работам (2009)", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "молекулярный практикум" из 2 семестр, которые можно найти в файловом архиве НГУ. Не смотря на прямую связь этого архива с НГУ, его также можно найти и в других разделах. .
Онлайн просмотр документа "Лабораторная работа 1.1"
Текст из документа "Лабораторная работа 1.1"
Молекулярный практикум. 2009 год.
Броуновское движение частиц в жидкости
Отчёт по лабораторной работе № 1.1.
Москалёв Александр Сергеевич
Физический факультет. Группа 831.2
…
…
Цель всей работы
Экспериментальная проверка законов броуновского движения частиц; приобретение опыта обработки результатов измерения случайных величин.
Задание
-
Настроить установку и получить серию изображений броуновской частицы, блуждающей в слабом водном растворе молока. Получить изображения эталона длины.
-
Обработать полученные данные: получить зависимость координат выбранной броуновской частицы от времени. Определить коэффициент, связывающий пиксели изображения и настоящую длину. По полученным данным построить ряд графиков и проверить законы случайного блуждания.
Р
Рис. 1. Положение броуновской частицы в зависимости от времени. На осях – координаты в пикселях
езультаты. На рисунке 1 приведена зависимость последовательных положений броуновской частицы от времени. Интервал счета – 1 секунда. Количество кадров 200.
Как видно на приведенном рисунке, траектория частицы – сложная запутанная кривая, однако на ней можно заметить, что блуждания частицы, хоть и случайны, но не носят явно направленный характер. Это можно проверить, посчитав среднее смещение по осям. По оси X среднее 
составило 
пикселей в секунду, а 
составило 
пикселей в секунду, что говорит о невысокой скорости потока жидкости в процессе измерения. На рисунке 2 приведены графики первых и последних двадцати положений точки.
Н
-
(б)
Рис. 2. Первые (а) и последние (б) 20 положений броуновской частицы
Рис. 3. График зависимости средних квадратов отклонения от времени по обеим осям
а рисунке 3 приведен график зависимости <X2> и <Y2> от времени. По значениям коэффициентов аппроксимирующих кривых можно найти Dx и Dy. В данном эксперименте они составили 
. Радиус, наблюдаемой частицы составил величину порядка 
пикселей. Соответственно, её диаметр есть величина 
.Погрешности измерений. Основной погрешностью измерений было то, что частицы были достаточно размыты. При хорошей подстройке резкости их удавалось четко отличать. К сожалению, микровинт точной подстройки не работал.
Литература в отчёте
-
Методическое пособие к работе 1.1. Молекулярный практикум НГУ 15.02.2009.
Кафедра общей физики. Физический факультет НГУ. 1
