Квантовая физика ФПК

ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ ДЛЯ ВУЗов — по запросу

 Типовой комплект оборудования для лаборатории «Квантовая физика» ФПК

 

  УСТАНОВКА ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ КОСМИЧЕСКИХ ЛУЧЕЙ ФПК-01

 

Изучение работы «Установки для изучения космических лучей» ФПК-01

                В настоящем руководстве содержится описание устройства и принципа действия установки, технические характеристики, указания по эксплуатации и другие сведения, необходимые для обеспечения полного использования ее технических и педагогических возможностей

              В связи с постоянным совершенствованием установки в схему и конструкцию могут быть внесены изменения не ухудшающие технические характеристики установки и не отраженные в настоящем паспорте.

 НАЗНАЧЕНИЕ

               Установка ФПК-01 предназначена для проведения лабораторных работ по курсу «Квантовая физика» для инженерно-технических специальностей высшей школы.

       Установка позволяет регистрировать космическое излучение на поверхности Земли в зависимости от времени измерения, направления счетчиков относительно оси горизонта, отсутствия или наличия свинцовых фильтров и их толщины

      При проведении лабораторных работ установка может использоваться как самостоятельно, так и в составе лаборатории » Квантовая физика «

       Установка предназначена для эксплуатации в закрытых, сухих, отапливаемых помещениях при температуре окружающей среды от 283 до 308 °К и относительной влажности воздуха до 80 %. при температуре 298 °К и атмосферном давлении от 84,4 до 106,7 кПа.

     

 

 

 

 

 

 

Установка для определения резонансного потенциала методом Франка и Герца    ФПК-02м

 

       Позволяет воспроизводить классический опыт Франка и Герца по определению резонансного потенциала и измерять энергию резонансного уровня. Для исследования зависимости анодного тока лампового газонаполненного триода от напряжения сетка-катод (вольт-амперную характеристику) с максимумами и минимумами, характерными для опыта Франка и Герца, используется осциллограф любого типа. Обеспечивается возможность работы компьютера  через интерфейс.

Технические характеристики

Электропитание от сети переменного тока: напряжением, В 220 частотой, Гц 50 Потребляемая мощность, В• А 60

Габаритные размеры, мм: устройства измерительного 240х75х310 объекта исследования 350х190х190

Масса (общая), кг 12

Установка для определения длины пробега частиц в воздухе (определение длины пробега α-частиц)  ФПК-03

Установкадля определения длины пробега альфа-частиц Позволяет воспроизводить классический опыт Франка и Герца по определению резонансного потенциала и измерять энергию резонансного уровня. Для исследования зависимости анодного тока лампового газонаполненного триода от напряжения сетка-катод (вольт-амперную характеристику) с максимумами и минимумами, характерными для опыта Франка и Герца, используется осциллограф любого типа. Обеспечивается возможность работы компьютера через интерфейс.

Технические характеристики

Диапазон измерения: количество импульсов, шт. от 0 до 9999 времени, с: от 0,1 до 99,9 от 100 до 999

Диапазон измерения расстояний до источника, мм: альфа-частиц от 5 до 80 бета-излучения от 20 до 90

Параметры алюминиевого фильтра: количество пластин фильтра, шт. 5 толщина пластин фильтра, мм 0,5; 1; 2; 4; 6

Диапазон измерения толщины пластины фильтра, мм от 0 до 13,5

Электропитание от сети переменного тока: напряжением, В 220 частотой, Гц 50 Потребляемая мощность, В• А 50

Габаритные размеры, мм: устройства измерительного 250х80х310 объекта исследования 430х110х110

Масса (общая), кг 7

Установка для изучения энергетического спектра электронов (изучение β-радиоактивности)  ФПК-05

            Позволяет воспроизводить классический опыт Франка и Герца по определению резонансного потенциала и измерять энергию резонансного уровня. Для исследования зависимости анодного тока лампового газонаполненного триода от напряжения сетка-катод (вольт-амперную характеристику) с максимумами и минимумами, характерными для опыта Франка и Герца, используется осциллограф любого типа. Обеспечивается возможность работы с компьютером через интерфейс.

Технические характеристики

Диапазон измерения: количество импульсов, шт. от 0 до 9999 времени, с: от 0,1 до 99,9 от 100 до 999

Диапазон измерения расстояний до источника, мм: альфа-частиц от 5 до 80 бета-излучения от 20 до 90

Параметры алюминиевого фильтра: количество пластин фильтра, шт. 5 толщина пластин фильтра, мм 0,5; 1; 2; 4; 6

Диапазон измерения толщины пластины фильтра, мм от 0 до 13,5

Электропитание от сети переменного тока: напряжением, В 220 частотой, Гц 50 Потребляемая мощность, В• А 50

Габаритные размеры, мм: устройства измерительного 250х80х310 объекта исследования 430х110х110

Масса (общая), кг 7

Установка для изучения p-n перехода ФПК-06

        Позволяет исследовать прямую и обратную вольт-амперные характеристики (ВАХ) и вольт-фарадную характеристику(ВФХ) p-n перехода. Обеспечивается возможность работы ПЭВМ типа IBM РС через интерфейс RS-232.

Технические характеристики

Диапазон измерения напряжения, В: при исследовании ВАХ прямой от 0 до 5 при исследовании ВАХ обратной и ВФХ от 0 до 30

Диапазон измерения тока: при исследовании ВАХ прямой, мА от 0 до 50 при исследовании ВАХ обратной, мкА от 0 до 99,9

Диапазон измерения емкости при исследовании ВФХ, пф от 0 до 999

Электропитание от сети переменного тока: напряжением, В 220 частотой, Гц 50 Потребляемая мощность, В• А 50

Габаритные размеры, мм: устройства измерительного 250х80х330 объекта исследования 50х30х100

Масса (общая), кг 4

Установка для изучения температурной зависимости электропроводности металлов и полупроводников ФПК-07

        Позволяет изучать зависимость сопротивления металла и полупроводника от температуры; определять энергию активации примесей и ширину запрещенной зоны для собственных проводников. Обеспечивается возможность работы ПЭВМ типа IBM РС через интерфейс RS-232.

Технические характеристики

Количество исследуемых образцов, шт. 3

Максимальное значение температуры нагрева, °С 120

Диапазон измерения температуры образцов, °С от 20 до 130

Диапазон измерения сопротивления образцов, Ом от 0 до 200

Электропитание от сети переменного тока: напряжением, В 220 частотой, Гц 50

Потребляемая мощность, В• А 120

Габаритные размеры, мм: устройства измерительного 250х80х33 0 объекта исследования 150х120х300

Масса (общая), кг 10

Установка для изучения эффекта Холла в полупроводниках ФПК- 08       

Позволяет изучать зависимость ЭДС Холла в полупроводниках от концентрации и подвижности носителей заряда, а также величины и направления внешнего магнитного поля. Обеспечивается возможность работы ПЭВМ типа IBM РС через интерфейс RS-232.

Технические характеристики

Количество исследуемых образцов (датчиков Холла), шт. 1

Диапазон измерения ЭДС Холла, мкВ от 0 до 199,9

Электропитание от сети переменного тока: напряжением, В 220 частотой, Гц 50 Потребляемая мощность, В• А 200

Габаритные размеры, мм: блока управления 240х310х80 блока электромагнита 310х230х200

Масса (общая), кг 9

Установка для изучения спектра атома водорода  ФПК-09 (без монохроматора)

        Позволяет исследовать спектр испускания нагретого газа водорода;

определять постоянную Ридберга;

наблюдать линейчатый спектр атома водорода (серию Бальмера) и измерять длину его волн с помощью спектрального аппарата (монохроматора типа МУМ).

Технические характеристики

Количество спектральных линий, наблюдаемых с помощью монохроматора, шт. 4 Длины волн линий спектра, мм: красной 656 синей 486 фиолетовой 434

Длина оптической скамьи, мм 1000

Электропитание от сети переменного тока: напряжением, В 220 частотой, Гц 50 Потребляемая мощность, В• А 500

Габаритные размеры, мм: блока излучателя 300х150х300 монохроматора 390х280х400

Масса (общая), кг 60

Установка для изучения внешнего фотоэффекта ФПК-10

        Позволяет определять постоянную Планка и экспериментально проверить уравнение Эйнштейна для фотоэффекта.

Технические характеристики

Диапазон измерения фототока, мкА: от 0 до 0,1999 от 0 до 1,999 от 0 до 19,99 от 0 до 199,9

Диапазон регулируемых анодных напряжений фотоэлемента, мкА: при прямом режиме измерения от 0 до 10 при обратном режиме измерения от 0 до –1 Количество устанавливаемых диафрагм, шт. 4

Количество интерференционных светофильтров, шт. 5

Электропитание от сети переменного тока: напряжением, В 220 частотой, Гц 50 Потребляемая мощность, В• А 200

Габаритные размеры, мм: блока измерительного 500х350х200 объекта исследования 420х200х200

Масса (общая), кг 23

Установка для изучения абсолютно черного тела ФПК-11

        Позволяет изучать законы излучения абсолютно черного тела и исследовать его испускательную способность, а также убедиться в правильности закона Стефана-Больцмана. Обеспечивается возможность работы ПЭВМ типа IBM РС через интерфейс RS-232.

Технические характеристики

Максимальная температура электропечи, °С 800

Электропитание от сети переменного тока: напряжением, В 220 частотой, Гц 50

Потребляемая мощность, В• А 500

Габаритные размеры, мм: электропечи 150х180х380 устройства измерительного 340х75х310 термостолбика 190х190х150

Масса (общая), кг 14

Установка для изучения работы сцинтилляционного счетчика ФПК-12

          Позволяет изучать работу сцинтилляционного счетчика путем получения и исследования зависимости регистрируемого уровня радиоактивного фона от напряжения питания фотоумножителя; исследовать импульсы различных амплитуд в выходном сигнале сцинтилляционного счетчика (селекцию спектра радиоактивного фона по энергетическим характеристикам), а также демонстрировать явление испускания гамма-лучей атомными ядрами и линейчатые спектры гамма-излучения; определять по ним наличие гамма-радиоактивных элементов. Обеспечивается возможность работы ПЭВМ типа IBM РС через интерфейс CENTRONIX.

Технические характеристики

Диапазон ограничения выходных импульсов, В от 0 до 5

Количество уровней дискретизации напряжения выходных импульсов, шт .: для изучения работы сцинтилляционного счетчика, 50 для изучения гамма-радиоактивных элементов 256

Электропитание от сети переменного тока: напряжением, В 220 частотой, Гц 50

Потребляемая мощность, В• А 50

Габаритные размеры, мм: устройства измерительного 250х80х330 объекта исследования 200х200х450

Масса (общая), кг 8

Установка для изучения и анализа свойств материалов с помощью сцинтилляционного счетчика (изучения γ-радиоактивных элементов) ФПК-13

С помощью счетчика изучения свойств гамма-радиоактивных элементов, позволяет демонстрировать явления гамма-излучения атомными ядрами и наблюдать его линейные спектры и определять по ним наличие, того или другого гамма-радиоактивного элемента.
Установка состоит из регистрирующего устройства и амплитудного анализатора.
Предусмотрена работа на компьютере (ноутбуке).

Дополнения  к установкам ФПК не входящие в комплектность:

Блок свинцовых пластин (для ФПК-01)

Осциллограф одноканальный (для ФПК 02)

Лампа (триод) (для ФПК-02)

Лампа водородная спектральная с ВЧ возбуждением (для ФПК-09)

Блок питания для возбуждения лампы  водородной спектральной (для ФПК-09)

Комплект ламп водородных спектральных с ВЧ возбуждением (2 шт.) с блоком питания (для ФПК-09)

Монохроматор универсальный малогабаритный (для ФПК-09)

Спектрометр учебный СУ-1 (для ФПК-09)

Компьютер (для ФПК-12 и ФПК-13)