Лабораторная работа 1.2 (Отчеты по лабораторным работам (2009))
Описание файла
Файл "Лабораторная работа 1.2" 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 1.2"
Текст из документа "Лабораторная работа 1.2"
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
приведен на рисунке 1. 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
от тока накала ламп. 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
