Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Свидетельство о публикации

Автоматическая выдача свидетельства о публикации в официальном СМИ сразу после добавления материала на сайт - Бесплатно

Добавить свой материал

За каждый опубликованный материал Вы получите бесплатное свидетельство о публикации от проекта «Инфоурок»

(Свидетельство о регистрации СМИ: Эл №ФС77-60625 от 20.01.2015)

Инфоурок / Физика / Другие методич. материалы / Методические указания по выполнению практических и лабораторных работ по "Естествознанию"
  • Физика

Методические указания по выполнению практических и лабораторных работ по "Естествознанию"

библиотека
материалов



МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ МУРМАНСКОЙ ОБЛАСТИ

ГАОУ МО СПО «Мончегорский политехнический колледж»











Специальность 080114 (38.02.01) 1курс


Форма обучения очная





Методические указания

для студентов по проведению лабораторных и практических работ

Дисциплина «ЕСТЕСТВОЗНАНИЕ»



Евстрикова Татьяна Анатольевна, преподаватель естественнонаучных дисциплин,
















Мончегорск

2012


Методические указания составлены в соответствии с примерной (рабочей) программой


по дисциплине ________________Естествознание ____________________________________________

(наименование)

для специальности________080114 _______________________________

(наименование)


Автор: Евстрикова Т.А., преподаватель ГБОУ СПО «Мончегорский политехнический колледж»____________________________________________________________________________________________

(Ф.И.О., должность, место работы)


Рецензент:____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________

(Ф.И.О., должность, место работы)


Рецензент:____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________

(Ф.И.О., должность, место работы)



Содержание

Введение…………………………………………………………………………………….. Организация и порядок проведения лабораторных и практических работ……………..

Оформление практических и лабораторных работ………………………………………...

Лабораторная работа № 1 «Исследования, включающие основные элементы естественнонаучного метода познания на примере исследования мыльного пузыря»……………………

Лабораторная работа № 2 «Изучение особенностей перехода между жидкими и твердыми агрегатными состояниями для кристаллических и аморфных тел»

Лабораторная работа № 3 «Изучение явления электромагнитной индукции»

Лабораторная работа №4 «Изучение дифракции света и измерение длины световой волны с помощью дифракционной решетки»

Практическая работа №1 «Оценка опасности радиоактивных излучений»

Практическая работа №2 «Ознакомление со способами измерения естественного радиационного фона бытовыми дозиметрами»

Практическая работа №3 «Возможности энергосбережения в повседневной жизни»

Список используемых источников

4

4

5

6



9


11

15


21

22


29

30


АННОТАЦИЯ

Данная разработка представляет собой методические указания для проведения лабораторных и практических работ по естествознанию и предназначена для студентов, обучающихся по специальности 050720 «экономика и бухгалтерский учет».

Методические указания содержат весь необходимый материал для проведения практических и лабораторных работ, согласно рабочей программе. Приведены цель, оборудование, теоретический материал, план проведения каждой работы, в практических работ прописаны критерии оценки.

Практическая часть программы по естествознанию направлена на то, чтобы студенты овладевали умениями применять полученные знания для объяснения явлений окружающего мира, развитию интеллектуальных, творческих способностей и критического мышления в ходе проведения простейших исследований, анализа явлений; применению естественнонаучных знаний в профессиональной деятельности и повседневной жизни для обеспечения безопасности жизнедеятельности, грамотного использования современных технологий, охраны здоровья и окружающей среды.

Выполнение практических работ сообразно приведенным рекомендациям способствует: систематизации и закреплению полученных теоретических знаний и практических умений; углублению теоретических знаний в соответствии с заданной темой; формированию умения работать с естественнонаучной информацией, содержащейся в сообщениях СМИ, Интернет-ресурсах ; формированию умения анализировать и обобщать факты; развитию творческой инициативы, самостоятельности, организованности студентов.

В результате проведения лабораторных работ студенты учатся применять основные методы естественнонаучного познания при проведении эксперимента, анализировать и объяснять полученные результаты; делать выводы; оформлять полученные материалы.

Данное пособие может быть с успехом использовано студентами, для самостоятельного выполнения практической части программы при длительном отсутствии на занятиях по разным причинам.
















Введение

Учебная дисциплина «Естествознание» относится к числу базовых общеобразовательных дисциплин при освоении специальностей СПО социально-экономического профиля и изучается на первом курсе. Это обусловлено ведущей ролью естественных наук в познании природы, развитии техники и технологии, улучшения качества жизни. В свою очередь, знакомство с естественнонаучным методом познания способствует развитию критического мышления, формированию культуры дискуссии и ответственной аргументации – качеств, необходимых каждому члену современного общества.

Целью изучения дисциплины «Естествознание» является освоение знаний о современной естественнонаучной картине мира и методах естественных наук; знакомство с наиболее важными идеями и достижениями естествознания, оказавшими определяющее влияние на развитие техники и технологий и овладение умениями применять полученные знания для объяснения явлений окружающего мира, восприятия информации естественнонаучного и специального (профессионально значимого) содержания, получаемой из СМИ, ресурсов Интернета, специальной и научно-популярной литературы; развитие интеллектуальных, творческих способностей и критического мышления в ходе проведения простейших исследований, анализа явлений, восприятия и интерпретации естественнонаучной информации.

Для достижения этих целей в курсе предусмотрено выполнение практических и лабораторных работ.

Цель выполняемых лабораторных работ - изучение физических явлений и законов, ознакомление с методами измерения физических величин. Анализ экспериментальных данных, характеризующих значение физических величин, приводит к установлению или проверке физических законов и соотношений. Лабораторные работы помогают прививать практические навыки, навыки работы в группе, воспитывают ответственное отношение к делу, неукоснительное выполнение правил техники безопасности.

В результате самостоятельного выполнения практических работ студент должен научиться:

  • использовать приобретенные знания и умения в практической деятельности и повседневной жизни для оценки влияния на организм человека электромагнитных волн и радиоактивных излучений; для оценки возможности энергосбережения в быту;

  • работать с естественнонаучной информацией, содержащейся в сообщениях СМИ, Интернет-ресурсах, научно-популярной литературе: владеть методами поиска, выделять смысловую основу и оценивать достоверность информации.


Организация и порядок проведения лабораторных и практических работ

При подготовке к лабораторным и практическим работам студенты должны повторить по заданию преподавателя необходимый теоретический материал, выполнить самостоятельное домашнее задание по данной теме, принести на практическое занятие рабочие тетради с лекциями, материалы самостоятельной домашней работы.

Для выполнения лабораторных и практических работ студентам выдаются методические указания, а для оформления отчета – у студентов должны быть отдельная тетрадь. Оформление записей в тетради производится в соответствии с требования. Требования к оформлению приведены ниже. Каждая работа оформляется с новой страницы. Тетради хранятся у преподавателя. Студенты должны обязательно ответить на контрольные вопросы и сделать вывод после выполнения лабораторной работы.

При отсутствии студентов в колледже во время проведения лабораторных и практических работ, они должны выполнить данную работу в не учебное время.

По каждой лабораторной и практической работе студентам выставляется оценка или зачет. Результат выполнения лабораторной или практической работы отображается в учебном журнале.


































Оформление практических и лабораторных работ




Тема работы


Цель:


Оборудование:




Порядок выполнения работы

1.

2.

3.

4.

5.

6. Итоги измерений и вычислений заносим в таблицу.

Таблица Итоги измерений и вычислений

эксперимента

Описание опыта

Описание наблюдаемого явления

Вывод из опыта

Объяснение причины наблюдаемого явления

1.





2.





3.





4.





5.







Вывод:


Ответы на контрольные вопросы:






ЛР.080114.11.01






Изм

Лист

документа

Подпись

Дата

Выполнил




Лабораторная (практическая ) работа №

лит

Листов

Лист

Проверил

Евстрикова Т.А












ГАОУ МО СПО «МонПК»









Лабораторная работа №1

«Исследование, включающие основные элементы естественнонаучного метода познания на примере мыльного пузыря»

Цель работы: на примере мыльного пузыря провести исследование, включающее элементы естественнонаучного метода познания: наблюдение, эксперимент, гипотеза.

Оборудование: сосуды с мыльным раствором, трубочка для коктейлей (для надувания мыльных пузырей), сосуд с водой.

Теоретический материал:

В окружающем нас мире повседневных явлений действует сила, на которую мы обычно не обращаем никакого внимания. Сила это сравнительно невелика, её действия никогда не вызывают мощных эффектов. Тем не менее, мы не можем налить воду в стакан, без них мы не могли бы писать чернильными автоматическими ручками, картриджи в принтерах сразу же ставили бы большую кляксу, опорожнив весь свой резервуар. Нельзя было бы намылить руки – пена не образовывалась бы. Слабый дождик промочил бы нас насквозь, а радугу нельзя было бы видеть ни при какой погоде. Нарушился бы водный режим почвы, что оказалось бы гибельным для растений. Пострадали бы важные функции нашего организма. Вообще мы ничего не можем проделать с какой-либо жидкостью без того, чтобы не привести в действие силы, о которых пойдёт сегодня речь. Эти силы называются силами поверхностного натяжения. Поверхностное натяжение, гласит теория, возникает на границе двух поверхностей. Не обязательно вода-воздух: капля масла в воде приобретает форму сферы тоже из-за поверхностного натяжения.

Проще всего уловить характер сил поверхностного натяжения, наблюдая образование капли. Вспомните, как постепенно растёт капля, образуется сужение – шейка, – и капля отрывается. Не нужно много фантазии, чтобы представить себе, что вода как бы заключена в эластичный мешочек, и этот мешочек разрывается, когда вес превысит его прочность. В действительности, конечно, ничего, кроме воды, в капле нет, но сам поверхностный слой воды ведёт себя, как растянутая эластичная плёнка

Рассмотрим, как возникает сила поверхностного натяжения. Молекулы жидкости, притягиваемые друг к другу силами межмолекулярного притяжения, стремятся сблизиться. Каждая молекула на поверхности притягивается остальными молекулами, находящимися внутри жидкости, и поэтому имеет тенденцию к погружению внутрь. Так как жидкость текуча, она принимает такую форму, при которой число молекул на поверхности минимально. Площадь поверхности уменьшается, и эффект воспринимается, как действие сил поверхностного натяжения. Многочисленные наблюдения и опыты показывают, что жидкость принимает такую форму, при которой её свободная поверхность имеет наименьшую площадь. В своём стремлении сократиться поверхностная плёнка придавала бы жидкости сферическую форму, если бы не притяжение к Земле. Чем меньше капля, тем большую роль играют силы поверхностного натяжения. Поэтому маленькие капельки росы близки по форме к шару.

Вспомните, как вы увидели в детстве жука-водомерку, бегающего по поверхности воды, и удивились — почему же он не проваливается в воду?.. Можно попробовать осторожно положить на воду канцелярскую скрепку — она будет лежать на воде. То же и с мелкой монеткой. Можно проделать и такой красивый эксперимент: в наполненном до краев стакане воды осторожно «укладывать» на поверхность монетки, — при этом вода поднимается, образуя купол над краями стакана. Купол, Хороший пример «работы» поверхностного натяжения: брызги на поверхности стола собираются в капельки со скругленными границами. Или струя воды из крана: обратите внимание — сначала она сплошная, но вскоре распадается на отдельные капельки. А теперь попробуйте в воду с плавающими скрепками и монетками добавить каплю шампуня... Они утонут!

Как же так? Ведь мыло должно увеличивать поверхностное натяжение, мыльный раствор позволяет воде пениться, на этом и основан эффект мыльных пузырей. Почему же предметы тонут?

А потому, что добавление мыла не увеличивает, а уменьшает поверхностное натяжение примерно до трети от поверхностного натяжения чистой воды. Это легко объяснить: молекулы мыла, вклиниваясь между молекулами воды, снижают их взаимное притяжение.

Дело в том, что при растягивании мыльной пленки концентрация молекул мыла на поверхности уменьшается, увеличивая при этом поверхностное натяжение. Получается, что мыло избирательно усиливает слабые участки пузыря, не давая им растягиваться дальше. А еще мыло предохраняет воду от испарения, увеличивая время жизни пузыря. Но зато на «плавучесть» на поверхности воды оно, мыло, влияет губительно.

В дополнение к этому, мыло предохраняет воду от испарения.

Такое же впечатление производит плёнка мыльного пузыря. Она походит на тонкую растянутую резиновую оболочку детского шарика. Если вынуть соломинку изо рта, то пузырь вытолкнет воздух и сожмётся. Давление воздуха внутри пузыря компенсируется «сжимающей» силой поверхностного натяжения.

Что же собой представляет мыльный пузырь? Стенки мыльного пузыря состоят из трёх слоёв. Два внешних – тесно прижатые друг к другу молекулы мыла. Между ними слой воды, в котором они плавают. Каждая молекула имеет два конца. Один «любит» воду, другому она безразлична. Выходя на поверхность, молекула отдаёт часть своей энергии и переходит в более устойчивое состояние. А потому ещё плавающие стремятся при малейшей возможности попасть на поверхность, освободиться от «лишней» энергии. Оттого мыльная плёнка и не рвётся, а малые трещинки в ней мгновенно закрываются выходящими из воды молекулами.

Внимательно следим за поведением пузырей на поверхности воды – создаётся впечатление, что мы наблюдаем за живыми существами. Они движутся навстречу друг другу, сначала медленно, затем ускоряясь. Столкнувшись, пузыри соприкасаются, как бы вдавливаясь один в другой, с образованием перегородки. В случае пузырей, равных по размеру, перегородка – плоскость. В случае пузырей, разных по объёму, – сегмент сферы, выпуклостью в больший пузырь. Это ещё раз убеждает нас: давление в пузыре маленького объёма больше, чем в пузыре большого объёма.

Интересно, что пузыри сначала поднимаются вверх — когда вдуваемый воздух теплее окружающего, — а потом, по мере остывания, опускаются вниз. Попадая на воду, пузырь из сферического преобразуется в две полусферы, причем нижняя полусфера приближается к плоскости Давление мыльной плёнки, как и давление воздуха внутри пузыря, тем больше, чем меньше радиус сферы, образованной мыльным пузырём.

Время жизни пузырей зависит от того, как долго он будет влажный. Отлично замедляет время высыхания – глицерин.

Все знают, что пузыри переливаются всеми цветами радуги, поэтому очень красивы. Причина в интерференции света Переливчатые «радужные» цвета мыльных пузырей получаются за счёт интерференции световых волн и определяются толщиной мыльной плёнки.

Это волны света, отражающиеся от внешней поверхности пленки, совмещаются (интерферируют) с волнами, отражающимися от внутренней поверхности. Разница фаз пропорциональна толщине пленки и дает усиление той или иной длины волны в зависимости от толщины. Можно заметить и изменение радужных цветов: желтые и красные тона постепенно переходят в сине-голубые, так как пленка становится тоньше и сдвиг по фазе соответствует цветам с меньшей длиной волны. Когда свет проходит сквозь тонкую плёнку пузыря, часть его отражается от внешней поверхности, в то время как другая часть проникает внутрь плёнки и отражается от внутренней поверхности. Наблюдаемый в отражении цвет излучения определяется интерференцией этих двух отражений. Поскольку каждый проход света через плёнку создает сдвиг по фазе пропорциональный толщине плёнки и обратно пропорциональный длине волны, результат интерференции зависит от двух величин. Отражаясь, некоторые волны складываются в фазе, а другие в противофазе, и в результате белый свет, сталкивающийся с плёнкой, отражается с оттенком, зависящим от толщины плёнки. По мере того, как плёнка становится тоньше из-за испарения воды, можно наблюдать изменение цвета пузыря. Более толстая плёнка убирает из белого света красный компонент, делая тем самым оттенок отражённого света сине-зелёным. Более тонкая плёнка убирает жёлтый (оставляя синий свет), затем зелёный (оставляя пурпурный), и затем синий (оставляя золотисто-жёлтый). В конце концов, стенка пузыря становится тоньше, чем длина волны видимого света, все отражающиеся волны видимого света складываются в противофазе, и мы перестаем видеть отражение совсем (на тёмном фоне эта часть пузыря выглядит «чёрным пятном»). Когда это происходит, толщина стенки мыльного пузыря меньше 25 нанометров, и пузырь, скорее всего, скоро лопнет. Эффект интерференции также зависит от угла, с которым луч света сталкивается с плёнкой пузыря. Таким образом, даже если бы толщина стенки была везде одинаковой, мы бы всё равно наблюдали различные цвета из-за движения пузыря. Но толщина пузыря постоянно меняется из-за гравитации, которая стягивает жидкость в нижнюю часть так, что обычно мы можем наблюдать полосы различного цвета, которые движутся сверху вниз.





Порядок выполнения и оформления работы

1. Приготовить мыльные растворы по рецептам:

  1. 6 частей дистиллированной воды 3 части жидкого мыла;

  2. 6 частей дистиллированной воды 3 части шампуня;

  3. 6 частей дистиллированной воды 3 части средства для мытья посуды;

4. 6 частей дистиллированной воды 3 части средства для мытья посуды, 3 части глицерина

2. Проверить раствор на готовность. Для этого необходимо проткнуть мыльный пузырь пальцем. Перед этим палец смочить тем же мыльным раствором, и если пузырь не лопнет, то состав хороший.

3. Проведение экспериментов.

3.1. Наблюдение поверхностного натяжения на примере мыльного пузыря. Попробуйте надуть пузырь из воды и любого мыльного раствора. Опишите, какую форму принимает пузырь в каждом случае, как движется. Прочитав теорию, объясните наблюдаемое явление.

3.2. Исследование влияния состава мыльных пузырей:

  • На время жизни пузырей. Надуть пузыри из каждого раствора и засечь время, пока они не лопнули.

  • На размеры пузырей. К каждому составу примените несколько попыток надуть максимально большой пузырь. Определите самый максимальный.

3.3. Исследование зависимости размера пузыря от скорости надувания пузыря. Для этого эксперимента выберите один из растворов и надувайте пузырь медленно и быстро. Объясните результаты эксперимента.

3.4. Исследование поведения пузырей на поверхности воды.  Наливаем в тарелку до краёв воду и пускаем на её поверхность мыльные пузыри. Рассмотрите, как ведут себя пузыри на поверхности воды. Как они движутся, что представляет поверхность соприкосновения пузыря с поверхностью воды, двух пузырей равных диаметров и разных диаметров.

3.5. Наблюдение за поверхностью мыльного пузыря. Рассмотрите поверхность мыльного пузыря и объясните это явление.

4. Оформление работы: результаты опытов свести в таблицу.

эксперимента

Описание опыта

Описание наблюдаемого явления

Вывод из опыта

Объяснение причины наблюдаемого явления

1.





2.





3.





4.





5.






3. По итогам работы сделать вывод.




Лабораторная работа №2

«Изучение особенностей перехода из твердого агрегатного состояния в жидкое агрегатное состояние для кристаллических и аморфных тел»


Цель работы: на примере парафина и льда изучить особенности перехода из твердого агрегатного состояния в жидкое состояние для кристаллических и аморфных тел

Оборудование: штатив, два термометра, сосуд с водой и воском, спиртовка, подставка по спиртовку, сосуд со льдом.

Теоретический материал: Одно и то же вещество может находиться в различных состояниях, например в твердом, жидком, газообразном: лед, вода и водяной пар.
Эти состояния называют агрегатными. Вещества могут переходить из одного агрегатного состояния в другое и на практике это широко используется. Практическое использование перехода вещества из одного агрегатного состояния в другое, нашло широкое применение, например в металлургии, плавят металлы, чтобы получить из них сплавы. Пар, полученный из воды при ее нагревании, используют на электростанциях, в паровых турбинах, сжиженными газами пользуются в холодильных установках и т.д. Мы живем на поверхности твердого тела – Земного шара, в сооружениях, построенных из твердых тел – домах. Наше тело, хотя и содержит приблизительно 65% воды (мозг – 80%), тоже твердое. Орудия труда, машины также сделаны из твердых тел. Знать свойства твердых тел, жидкостей жизненно необходимо.

Вспомним особенности молекулярного строения твердых тел, жидкостей и газов. В газах при атмосферном давлении расстояние между молекулами много больше размера самих молекул. Притяжение между молекулами слабое. Движение молекул хаотичное. Газы легко сжимаемы. В жидкостях и твердых телах, плотность которых во много раз больше плотности газа. Молекулы расположены ближе друг к другу. Средняя кинетическая энергия молекул недостаточна для того, чтобы совершить работу по преодолению сил молекулярного притяжения. Поэтому молекулы в жидкостях и особенно в твердых телах не могут далеко удалятся друг от друга. Передавая телу энергию можно перевести его из твердого состояния в жидкое, а из жидкого – газообразное. Отнимая энергию (охлаждая) у газа можно получить жидкость (это возможно при очень низких температурах); Отнимая энергию у жидкости – получить твердое тело. Сегодня мы рассмотрим переход вещества из твердого состояния в жидкое состояние. Переход вещества из твердого состояние в жидкое называют плавлением.
твердое тело бывает двух видов: кристаллическое и аморфное. Кристаллом называют тело определенной геометрической формы, ограниченное естественными плоскими гранями. Правильность внешней формы кристаллических тел обусловлено тем, что частицы, из которых эти тела состоят, расположены относительно друг друга в определенном порядке, на строго определенных расстояниях друг от друга.
Частицы (атомы, молекулы), вследствие теплового движения, совершают колебания около
определенных точек – положений равновесия частиц. Именно эти точки (они называются узлами) и расположены в определенном порядке, и если узлы соединить прямыми линиями, то получается пространственная решетка, называемая кристаллической. К кристаллическим телам относятся: металлы, лед, нафталин, снежинки, каменная соль, берилл, алмаз, гранат, кварц, турмалин, изумруд, кальцит.

Так же существует множество аморфных тел (от греческого слова amorphous – бесформенный). Признаком аморфного тела является неправильная форма поверхности при изломе. К аморфным телам относятся: смола, пластмасса, воск и т.д. У аморфных тел нет порядка в расположении молекул и атомов по всему объему тела, а существует лишь некоторая упорядочность в расположении самых близких, соседних молекул и атомов – так называемый ближний порядок, подобный тому, который существует у жидкостей. Поэтому аморфные вещества иногда называют переохлажденными жидкостями. Однако у жидкостей соседние молекулы могут меняться местами друг с другом, поэтому жидкости обладают текучестью, тогда как у аморфных твердых тел такой обмен невозможен из-за очень большой вязкости.

Между плавлением кристаллических и аморфных тел есть существенное различие. Для того, чтобы кристаллическое тело начало плавится его необходимо нагреть до определенной для каждого вещества температуры, называемой температурой плавления. Чтобы вещество расплавилось недостаточно его нагреть до температуры плавления, необходимо продолжать подводить к нему теплоту, т.е. увеличивать его внутреннюю энергию. Во время плавления температура кристаллического тела не меняется. Так как температура тела во время плавления остается постоянной, то средняя кинетическая энергия его молекул не изменяется. Но при превращении твердого тела в жидкость разрушается кристаллическая решетка, т.е. увеличивается потенциальная энергия молекул. Переход из твердого состояния в жидкое состояние, происходит резко. Скачком, либо жидкость, либо твердое тело. Если тело продолжать нагревать дальше, после плавления, то температура его расплава будет расти.

Аморфные тела не имеют точки плавления и кристаллизации. Процессы плавления и кристаллизации у них происходят постепенно и плавно. С ростом температуры аморфное тело становится все мягче и мягче, пока не станет совсем жидким. Это происходит потому что, с ростом температуры постепенно учащаются перескоки атомов из одного положения равновесия в другое. Итак, аморфные вещества не имеют определенной температуры плавления и отвердевания. Это главное отличие аморфных тел от кристаллических.  

Порядок выполнения и оформления работы

  1. Наблюдение за переходом их твердого состояния в жидкое состояние аморфного тела. Закрепить сосуд с водой и воском в штативе, опустить в сосуд термометр. Измерить температуру в сосуде. Под сосуд с водой и воском поставить спиртовку и зажечь её. Нагревание вести до тех пор, пока весь парафин не превратиться в жидкость, одновременно следить за показаниями термометра и изменением состояния воска. Зафиксировать при какой температуре весь воск превратится в жидкость.

  2. Наблюдение за переходом их твердого состояния в жидкое состояние кристаллического тела. В сосуд со льдом опустить термометр и измерить температуру льда. Зафиксировать температуру, при которой лед начнет таять. Наблюдать за тем, как тает лед, постоянно фиксируя температуру льда. Зафиксировать температуру, при которой весь лед растает.

  3. Результаты опытов свести в таблицу.

Твердое вещество

Начальная температура

Описание изменения температуры, в процессе перехода твердого вещества в жидкость

Описать, какие изменения происходят с веществом при переходе вещества из твердого состояния в жидкое

Аморфное тело (воск)




Кристаллическое тело (лед)





  1. Сделать вывод по результатам работы. В чем отличия перехода из твердого агрегатного состояния в жидкое агрегатное состояние аморфных и кристаллических тел.

  2. Ответить на контрольные вопросы.

Вопрос 1. Можно ли расплавить олово в стальной ложке? Ответ обосновать.

Вопрос 2. Возникла ли бы профессия стеклодува, если бы стекло было кристаллическим, а не аморфным? Ответ обосновать.

Вопрос 3. Чем отличаются аморфные тела от кристаллических тел?

Вопрос 4. В воду, находящуюся при температуре 00С, опустили кусочек льда, температура которого 00С. Будет ли лед плавиться?

Вопрос 5. Что происходит с кинетической и потенциальной энергией кристаллического и аморфного тела в процессе плавления?
















Лабораторная работа № 3

«Изучение явления электромагнитной индукции»


Цель: изучить способы получения индукционного тока исследование зависимости силы индукционного тока в катушке от изменения индукции магнитного поля, и взаимной ориентации плоскости катушки и направления магнитного поля.

Оборудование: 1. Источник постоянного тока U=12 В; 2. Микроамперметр (0-100) А, или (0-300) А; 3. Катушка с сердечником – 2 шт.; 4. Стержень с магнитом; 5. Тумблер – «s»; 6. Магнитная стрелка; 7. Соединительные провода; 8. Постоянный полосовой магнит.

Теоретический материал.

В 1820 году датский физик Эрстед обнаружил, что вокруг проводника с током всегда возникает магнитное поле. Поскольку уже тогда было известно, что все явления в природе взаимосвязаны, перед учеными встал вопрос: если ток порождает магнитное поле, то нельзя ли осуществить обратный эффект, т.е. сделать так, чтобы магнитное поле порождало ток в проводнике, внесенном в него.

Самый важный факт, который удалось обнаружить ученым - это теснейшая взаимосвязь между электрическим и магнитным полями. Изменяющееся во времени магнитное поле порождает электрическое поле, а изменяющееся электрическое поле порождает магнитное. Без этой связи между полями разнообразие проявлений электромагнитных сил не было бы столь обширным, каким оно является на самом деле. Не существовало бы ни радиоволн, ни света.

Решающий шаг в открытие новых свойств электромагнитных взаимодействий был сделан основоположником представлений об электромагнитном поле – Майклом Фарадеем. Благодаря этому он сделал открытие, которое впоследствии легло в основу устройства генераторов всех электростанций мира.

Электрический ток, рассуждал Фарадей, способен намагничивать кусок железа. Не может магнит, вызвать появление электрического тока? Долгое время эту связь обнаружить не удавалось. Трудно было додуматься до главного, а именно: только движущийся магнит или меняющееся во времени магнитное поле может возбудить электрический ток в катушке.

29 августа 1831 года Майклом Фарадеем было открыто явление электромагнитной индукции.

Электромагнитная индукция – это физическое явление, заключающееся в возникновении индукционного тока в замкнутом контуре при изменении магнитного потока через поверхность, ограниченную этим контуром.

Индукционным Ii называется ток, возникающий при электромагнитной индукции.

Изменение магнитного потока через поверхность, ограниченную контуром возможно при изменении с течением времени:

  • площади поверхности, ограниченной контуром;

  • модуля магнитной индукции;

  • угла, образуемого вектором индукции и нормалью к поверхности, ограниченной контуром

В течение одного месяца Фарадей опытным путем открыл все существенные особенности явления электромагнитной индукции. Рассмотрим опыты Фарадея, в которых был получен ток в проводнике посредством магнитного поля, т.е. без обычного химического источника тока.

Первоначально была открыта индукция в неподвижных друг относительно друга катушках при замыкании и размыкании цепи. Наружная катушка была постоянно присоединена к гальванометру. Внутренняя катушка соединялась через ключ с сильной батареей. Индукционный ток через гальванометр наблюдался только при замыкании и размыкании цепи, т.е. при изменении магнитного потока через наружную катушку. При непрерывном прохождении тока через гальванометр отсутствовал. При замыкании ключа ток начинает протекать во внутренней катушке.

Затем, ясно понимая, что сближение или удаление проводников должно приводить к тому же результату, что и замыкание и размыкание цепи, Фарадей с помощью опытов доказал, что ток возникает при перемещении катушек относительно друг друга. Индукционный ток возникает в наружной катушке, и в случае, если ток во внутренней катушке поддерживается постоянным, а катушка перемещается относительно наружной.

Фарадей обнаружил, что ещё одним способом получения индукционного тока в катушке является приближение к катушке постоянного магнита. Индукционный ток возникает и при удалении постоянного магнита из катушки.

Уже сам Фарадей уловил, то общее, от чего зависит появление индукционного тока в опытах. Индукционный ток в проводнике возникает тогда, когда проводник оказывается в области действия переменного магнитного поля.

В замкнутом проводящем контуре возникает ток при изменении числа линий магнитной индукции, пронизывающей площадь, ограниченную этим контуром.

Выясним вопрос о направлении индукционного тока. Присоединив катушку, в которой возникает индукционный ток, к гальванометру, обнаружим, что направление этого тока зависит от того, приближаем мы магнит или удаляем от неё. Возникающий индукционный ток взаимодействуем с магнитом. Катушка с протекающим по ней током подобна магниту с двумя полюсами. Направление индукционного тока зависит от того, какой конец катушки играет роль северного полюса (линии магнитной индукции выходят из него), а какой – южный (линии магнитной индукции входят в него). Опираясь на закон сохранения энергии, можно предсказать, в каком случае катушка будет притягивать магнит, а в каком – отталкивать его.

Если магнит приближать к катушке, то появляющийся в проводнике индукционный ток будет отталкивать магнит. Для сближения магнита и катушки нужно совершить положительную работу. Катушка становиться подобно магниту, обращенному одноименным полюсом к движущемуся магниту. Одноименные полюса отталкиваются.

При удалении магнита, наоборот, в соответствии с законом сохранения энергии требуется, чтобы появилась сила притяжения. Отталкивание или приближение магнита катушкой зависит от направления индукционного тока. Поэтому закон сохранения энергии позволяет сформулировать правили, определяющее направление индукционного тока.

В чем различие двух опытов: приближение магнита к катушке и удаление. В первом случае число линий магнитной индукции, пронизывающих витки катушки увеличивается, а во втором случае – уменьшается. Причем, в первом случае линии магнитной индукции возникающего в катушке магнитного поля индукционного тока выходят из верхнего конца катушки, так как катушка отталкивает магнит, а во втором случае, наоборот, входят в этот конец.

Русский ученый Э.Х. Ленц в 1833 году сформулировал правило определения направления индукционного тока, возникающего в контуре при изменении магнитного потока. Оно получило название правила Ленца.

Правило Ленца: возникающий в замкнутом контуре индукционный ток всегда направлен так, что своим магнитным полем, он противодействует изменению магнитного потока, вызвавшего этот ток.

Приведем характерные примеры использования электромагнитной индукции в современной технике:

  • Для обнаружения металлических предметов применяются специальные детекторы;

  • В поездах на магнитной подушке сверхпроводящие катушки с током, размещенные на дне вагона, индуцируют ток в алюминиевых катушках на полотне дороги;

  • явление электромагнитной индукции позволяет считывать видео- и аудиоинформацию с магнитных лент.

  • Явление электромагнитной индукции лежит в основе принципа действия трансформаторов, генераторов электрического тока и т.д.



Порядок выполнения работы:

1. Получение индукционного тока.

1.1. Получение индукционного тока в катушке при включении и выключении тока в другой, рядом расположенной катушке.

1.1.1. Присоединить вторую катушку к источнику тока U = 12 B через тумблер «s» по рисунку.

1hello_html_m6aebbeae.jpg.1.2. Вставить в катушки железные сердечники (болты) и расположить их рядом так, чтобы оси катушек совпадали.

1.1.3. Включая и выключая ток во второй катушке наблюдать возникновение индукционного тока в первой катушке по отклонению стрелки микроамперметра. Результаты опыта занести в таблицу 1.

Таблица 1

Включение

Выключение

Отклонение стрелки миллиамперметра

в первой катушки




1.2. Получение индукционного тока при сближении и удалении катушек относительно друг друга, если по одной катушки протекает постоянный ток.

1hello_html_m6aebbeae.jpg.2.1. Присоединить вторую катушку к источнику тока U = 12 B через тумблер «s» по рисунку.

1.2.2. С помощью тумблера «S» включить электрическую цепь второй катушки.

1.2.3. Первую катушку, подключенную к гальванометру, приближать и удалять от второй катушки, наблюдая за показаниями гальванометра. Результаты опыта занести в таблицу 2.


Приближение первой катушки

Удаление первой катушки

Отклонение стрелки миллиамперметра

в первой катушки




1.3. Получение индукционного тока в катушке при приближении и удалении магнита.

1.3.1. Подключить микроамперметр к катушке.

2. Поднести северный полюс магнита к катушке, и наблюдать в какую сторону отклонится стрелка микроамперметра. Занести результаты наблюдения в соответствующую строку таблицы 1. Опыт повторить для случаев, указанных в 3, 4 и 5-й графах таблицы.

Таблица 1

Расположение полюсов магнита и направление его движения

S

N

S

N

N

S

N

S

Отклонение стрелки миллиамперметра







2. Исследование зависимости индукционного тока..

2.1. Исследование зависимости силы индукционного тока от скорости изменения магнитного поля.

  • Для этого с разной скоростью вводите магнит в катушку и отмечайте показания миллиамперметра.

  • Результаты наблюдений занести в таблицу 3.

Таблица 3.

Скорость движения магнита

быстро

медленно

очень медленно

Число делений гальванометра





2.2. Исследование зависимости силы индукционного тока от взаимной ориентации катушки и магнитного поля.

  • Опыт проведите несколько раз, поднося магнит перпендикулярно плоскости катушки, под углом к ней и вдоль плоскости. Скорость движения магнита старайтесь выдержать одинаковой. Каждый раз отмечайте отклонения стрелки миллиамперметра.

  • Результаты наблюдений занести в таблицу 4.

Таблица 4

Взаимная ориентация

Перпендикулярно

Под углом

Вдоль плоскости

Число делений гальванометра





  • 2.3. Исследование зависимости силы индукционного тока от числа витков в катушке. Зафиксируйте показание стрелки миллиамперметра при внесении магнита в катушку с максимально возможной скоростью. Затем повторите опыт несколько раз, изменяя число витков. Скорость магнита старайтесь не изменять.

  • Результаты наблюдений занести в таблицу 5.

Таблица 5

Число витков

Самое большое

среднее

Самое маленькое

Число делений гальванометра





3. Сделать вывод:

а) от чего и как зависит направление индукционного тока;

б) как изменяется сила индукционного тока при увеличении и уменьшении скорости изменения магнитного поля;

в) как изменяется сила индукционного тока при увеличении и уменьшении угла между направлением магнитного поля и перпендикуляром к плоскости катушки;

г) как изменяется сила индукционного тока при изменении числа витков в катушке.

4. Ответить на контрольные вопросы.

4.1. Какое явление называют электромагнитной индукцией?

4.2. Почему в неподвижной катушке, находящейся в переменном магнитном поле, появляется индукционный ток?

4.3. Как можно изменить вектор магнитной индукции?

4.4. От чего и как зависит индукционный ток?

4.5. Где применяется явление электромагнитной индукции?









Лабораторная работа №4

«Изучение дифракции света и измерение длины

световой волны с помощью дифракционной решетки»

Цель: измерить длину световой волны с помощью дифракционной решетки.

Оборудование: прибор для определения длины световой волны, подставка для прибора, дифракционная решетка, лампа с нитью накала.

Теоретический материал.

Представление о воздействии света как о некотором объективном процессе впервые возникло в античный период. Термин «свет», применявшийся для обозначения этого процесса, действующего на глаз и вызывающего зрительные ощущения, в дальнейшем получил более широкий смысл. Оптика (от греческого «оптикас» - зрительный), как первоначально называлось учение о видимом свете, в последствии стало учением о коротких электромагнитных волнах вообще. Древним грекам уже были известны законы геометрической оптики. Оптика, развивавшаяся в связи с запросами материальной жизни общества, к XVIII веку, достигла больших успехов, особенно в области астрономии. Что же, касается взглядов на природу света, то они с течением времени менялись.

В XVII веке практически одновременно возникли два противоположных воззрения на природу света: корпускулярное и волновое.

Основоположником, корпускулярной теории света был сам великий Исаак Ньютон. Согласно корпускулярной теории свет представляет собой поток частиц-корпускул, летящих в световом луче прямолинейно и так быстро, что глаз не успевает различить промежутки между ними. С этим представлением хорошо согласовывались известные в то время закон прямолинейного распространения света и законы отражения и преломления света. Авторитет Ньютона был чрезвычайно велик, поэтому большинство ученых того времени, считали корпускулярную теорию света единственно верной.

Современник Ньютона голландский ученый Христиан Гюйгенс в своем труде «Трактат о свете» разработал иную теорию, согласно которой распространение света представляет собой волновой процесс, возникающий в особой среде-эфире, заполняющем все мировое пространство. Его теория основывалась на аналогии между световыми явлениями и волнами, наблюдаемыми на поверхности воды или другой жидкости.

Острая борьба между этими двумя теориями продолжалась на протяжении столетия. К концу XVIII века огромное количество опытов, поставленных Томасом Юнгом и Огюстеном Френелем, подтвердили правоту Гюйгенса. Свету оказались присущи многие явления, свойственные только волновым процессам (интерференции, дифракция, поляризация). С этого момента, волновая теория надолго восторжествовала.

В середине XIX века Майкл Фарадей доказал, что между оптическими и электромагнитными явлениями существует связь, после чего Джемс Максвелл, произведя свои теоретические исследования показал, что световые волны есть волны электромагнитные, которые распространяются в среде со скоростью света. Однако вскоре выяснилось, что с помощью электронной теории не все опытные факты могут быть объяснены.

Эти затруднения были объяснены квантовой теорией света, выдвинутой в 1990 году Майклом Планком. Квантовую теорию света в дальнейшем развивали в своих трудах Альберт Эйнштейн, Нильс Бор, Вернер Гейзенберг, Поль Дирак и другие. На основании современных представлений свет имеет двойственную корпускулярно-волновую природу: с одной стороны, он обладает волновыми свойствами (явлениями: интерференции, дифракции, поляризации), с другой – представляет собой поток частиц-фотонов, обладающих нулевой массой покоя и движущихся со скоростью света в вакууме. Корпускулярно-волновой дуализм, есть проявление наиболее общей взаимосвязи двух основных форм материи, изучаемых физикой - вещества и поля.

Под светом, в настоящее время понимают электромагнитное излучение, воспринимаемое человеческим глазом. Длина волн, воспринимаемого электромагнитного излучения, лежит в интервале от 0,38 до 0,76 мкм. В физике, часто называют светом и невидимые электромагнитные волны, лежащие за пределами этого интервала: от 0,01 до 340 мкм. Это связано с тем, что физические свойства этих электромагнитных волн, близки к свойствам световых волн.

К волновым свойствам света относится интерференция, дифракция, дисперсия и поляризация света. Сегодня мы рассмотрим дифракцию света.

Явление огибания светом препятствий, размеры которых соизмеримы с длиной световой волны, называется дифракцией.

В явлении дифракции ярко проявляются волновые свойства света.

Сhello_html_5a0e55db.jpgвет в однородной и изотропной среде распространяется прямолинейно. Доказательством этого закона является образование тени и полутени. Если между источником света и экраном поставить иглу, то на экране можно увидеть тень от иглы.

Еhello_html_4b4312f4.jpgсли рассмотреть тень от иглы, поставив перед источником света узкую щель, то можно увидеть, что снаружи тень окаймлена радужными полосками, а середине появится светлая полоса.

Еhello_html_1371df1.jpgсли перед источником света поставить преграду - круглый металлический шарик, а вместо узкой щели – треугольное отверстие, то на экране внутри тени, появится светлое пятно треугольной формы. Значит, за не прозрачной преградой, мы видим изображение источника света. Свет как бы проник внутрь тени, огибая препятствие. Из этого следует, что закон прямолинейности световых лучей, имеет свои ограничения.

Если световой луч пропустить сквозь отверстие, размеры которого сравнимы с длиной световой волны, т.е. его диаметр порядка одной десятимиллионной доли метра, то прямолинейность хода световой волны нарушается, и луч загибается в область геометрической тени.

Сhello_html_m767a652e.pngвет, идущий от небольшого яркого источника через отверстие, по правилам геометрической оптики, должен дать на экране резкое светлое изображение отверстия на темном фоне. Но если, расстояние от отверстия до экрана значительно превосходит размеры источника (в несколько тысяч раз), то в результате дифракции света на экране образуется сложная картина, которая состоит из совокупности светлых и темных полос или линий, форма которых зависит от формы отверстия.

Условия наблюдения дифракции:

  • Размеры препятствия должны быть соизмеримы с длиной световой волны (λhello_html_m5bdf0875.gif10-7м);

  • Расстояние от предмета до точки наблюдения должны быть гораздо больше размеров препятствия.

Впервые обратил на это явление Леонарда да Винчи, но лишь в 19 веке одним из первых описал дифракцию света английский ученый Томас Юнг, а французский физик Огюстен Френель нашел объяснение этому явлению.

По волновой теории Гюйгенса, каждая точка волнового фронта является источником вторичных волн. Френель дополнил этот принцип, введя представления о том, что волновое возмущение, в любой точке пространства можно рассматривать как результат интерференции вторичных волн от фиктивных источников, на которые разбивается волновой фронт. Френель впервые высказал предположение, что эти фиктивные источники когерентны и могут интерферировать в любой точке пространства, в результате чего, элементарные волны могут гасить или усиливать друг друга. Интерферируя, эти волны и создают, наблюдаемую картину на экране.

В результате дифракции накладываются световые волны, приходящие из разных точек (когерентные волны), и наблюдается интерференция волн.

ДИФРАКЦИОННАЯ РЕШЕТКА

На явлении дифракции света основано действие простого оптического прибора – дифракционной решетки.

Дифракционная решетка представляет собой совокупность большого числа очень узких щелей, разделенных непрозрачными промежутками, размеры которых сравнимы с длиной волны. Существуют отражательные и прозрачные дифракционные решетки. На первых штрихи нанесены на зеркальную (металлическую) поверхность, на вторых штрихи нанесены на прозрачную (стеклянную) поверхность.

Сумму прозрачного и непрозрачного участков принято называть постоянной или периодом d дифракционной решетки. Для работы в различных областях применяют решетки, у которых число штрихов, приходящихся на 1 мм, составляет от 0,25 до 6000. Если это число N известно, то период решетки находят по формуле: hello_html_m2ea90c79.gif.

Эhello_html_c449d49.jpgлементарная теория дифракционной решетки состоит в следующем. Световая волна, падающая на дифракционную решетку, разбивается её штрихами на отдельные когерентные волны. Эти волны претерпевают дифракцию на штрихах и, огибая их края, интерферируют друг с другом. При этом для любой вторичной волны, испущенной какой-либо точкой в той или иной щели решетки, всегда найдется такая волна, которая будет испущена точкой, отстающей от данной волны на расстояние d (рис 1). Дифракционные картинки, образованные отдельными щелями накладываются друг на друга на экране. Чем больше число щелей, тем более резко очерчены максимумы и тем более широкими минимумами они разделены. Если каждая из налагающихся дифракционных картин имеет в данном месте минимум, то и суммарная картина будет иметь минимум. Если каждая из налагающихся дифракционных картин имеет в данном месте освещенность, то и суммарная картина будет иметь большую освещенность или полное её отсутствие.

При падении на дифракционную решетку ДР с периодом d монохроматической плоской волны длиной α (рис. 1) максимумы интенсивности света во всем пространстве слева от решетки будут наблюдаться под углом am к главной оптической оси при условии d sin am = т λ, где т - О, ±1, ±2.. (номер максимума) (1)

Если расположить экран Э в фокальной плоскости линзы Л с фокусом F можно наблюдать максимумы интенсивности света в точках с координатой Xm (2)

Целое число т определяет порядок максимума. При т = О, am = О на оси симметрии решетки возникает центральный максимум для любых длин волн.

Как следует из формулы (1) sin am = тhello_html_6694b9a8.gif/ d (3)

Чем больше m, тем больше угол отклонения при одной и той же длине волны hello_html_6694b9a8.gif и тем больше и хт. Чем выше порядок максимума, тем дальше он находится от оси симметрии. Поэтому вдоль оси х перпендикулярной прорезям дифракционной решетки, будут наблюдаться максимумы интенсивности различных порядков.

При освещении дифракционной решетки белым светом происходит его разложение в спектр, так как с увеличением длин волны, увеличивается расстояние между максимумами. Дифракционная решетка позволяет получить спектральные линии разного порядка. Только центральные полосы или нулевые максимумы остаются белыми, остальные же максимумы имеют радужную окраску и расположены симметрично относительно центрального максимума. Лучи разных длин волн, образуют максимумы в различных направлениях. В максимумах разного порядка, расположенных по обе стороны от центрального, происходит разложение белого света в спектр, который обращен к центральному максимуму фиолетовым концом. Это свидетельствует о том, что дифракционная решетка разлагает белый свет в спектр по длине волны, т.е. сильнее отклоняются красные лучи, меньше всего - фиолетовые лучи. Спектр начинается фиолетовым цветом и заканчивается красным.

Дифракционная решетка, как и призма, являются спектральными приборами. Но их спектры отличаются друг от друга. В призме наиболее сильно отклоняются фиолетовые лучи, меньше всего – красные. В области фиолетовых лучей спектр растянут. В дифракционной решетке – наоборот. Спектр по всей длине равномерный.

Пhello_html_m62d4a85f.jpgолучить дифракционный спектр можно, используя прибор для определения длины световой волны. Принципиальная схема этого прибора представлена на рисунке 3. Излучение от источника света 1, проходя через прицельную прорезь 2 шкалы 3, попадает на дифракционную решетку 4, установленную в держателе 5, который прикреплен к концу линейки 6. Шкала может перемещаться вдоль линейки, закрепленной в муфте 7 штатива 8, позволяющей фиксировать различные расстояния L от дифракционной решетки до шкалы.

Если смотреть сквозь решетку и прицельную прорезь на источник света, то в верхней части шкалы (на черном фоне) можно наблюдать по обе стороны от прорези максимумы интенсивности излучения первого и второго порядков различного цвета (рис. 4). Фиксируют расстояние L. Проводят измерения максимумов первого порядка.

Измеряют модули отклонения Х', Х" от центра прорези максимумов первого порядка фиолетового света. Находят среднее арифметическое модуля отклонения

х = Х'+ Х" /2. (4)

Вhello_html_7ac22010.jpg данной работе наблюдения проводятся непосредственно глазом (рис. 2). При этом наблюдателю кажется, что излучение, попадающее в точку F'm , может испускаться в одной из точек отрезка ОР. Наиболее предпочтительной точкой локализации мнимого источника является точка Р (с координатой Xm), находящаяся на зачерненной (для большего контраста) поверхности шкалы, так, как расстояние от решетки до шкалы L известно. Из подобия S01 F'm и /∆OO1 P следует, что

xm/Xm=F/L+l

где 1 — расстояние от глаза до дифракционной решетки. Считая 1« L, получаем

F=xm/XmL (5)

Подставляя F в формулу (4), получаем расчетную формулу для вычисления длины волны света с помощью дифракционной решетки:

hello_html_6694b9a8.gif=Xmd/mL (6)




Порядок выполнения и оформления работы

  1. Собрать экспериментальную установку, изображенную на рисунке 3.

  2. Поместить дифракционную решетку в держатель.

  3. Вычислить период решетки d (мм).

  4. Установить на демонстрационном столике лампу и включить её.

  5. Смотря через дифракционную решетку, направить прибор на лампу так, чтобы через окно экрана прибора видна нить накала лампы.

  6. Экран прибора установить на возможно большем расстоянии, так, чтобы по обе стороны от прорези были четко видны максимумы интенсивности излучения первого и второго порядка фиолетового и красного порядка на черной части шкалы. Если максимумы второго порядка оказываются вне шкалы, уменьшите расстояние от решетки до шкалы.

  7. Измерьте по шкале линейки 6 расстояние от дифракционной решетки до шкалы 3

L = мм.

  1. Измерить модули отклонения от нулевого деления шкалы экрана до середины фиолетовой полосы как слева (hello_html_m381c8992.gif), так и справа (hello_html_5f98d78f.gif) для спектра первого порядка.

hello_html_m381c8992.gif= мм.

hello_html_5f98d78f.gif= мм.

  1. Найти среднее значение hello_html_m338aea33.gifhello_html_m3a0ace94.gif

  2. Вычислить длину волны фиолетового цвета по формуле: hello_html_34e0464e.gif

  3. Повторить измерения и расчет отклонений и длины волны красного света первого порядка:

hello_html_m7168530d.gif= мм.

hello_html_16ec0d12.gif= мм.

hello_html_4dae5f54.gifhello_html_m3a0ace94.gif

hello_html_40cd1746.gif

  1. Повторить измерения и расчет отклонений и длины волны фиолетового света для максимумов второго порядка:

hello_html_695cd8d5.gif= мм.

hello_html_med886cc.gif= мм.

hello_html_m3e33871e.gifhello_html_m3a0ace94.gif

hello_html_42713eec.gif

  1. Повторить измерения и расчет отклонений и длины волны красного света для максимумов второго порядка:

hello_html_m8426980.gif= мм.

hello_html_6fc63761.gif= мм.

hello_html_181f3cf.gifhello_html_m3a0ace94.gif

hello_html_12acd380.gif


  1. Результаты измерений и вычислений записать в таблицу.


Номер опыта

Период дифракционной решетки d, мм

Порядок спектра, m

Расстояние от дифракционной решетки до экрана. L, мм

Видимые границы спектра фиолетовых лучей

Видимые границы спектра красных лучей

Длина световой волны

Сл hello_html_2a159a50.gif,

ммhello_html_m53d4ecad.gif

Спр

hello_html_m3d963e69.gif,

мм

Сред

hello_html_m68c69a08.gif,

мм

Слева hello_html_1f95642e.gif,

ммhello_html_m53d4ecad.gif

Справа

hello_html_m816c017.gif,

мм

Среднее

hello_html_m5d46647a.gif,

мм

Красных

лучей,

hello_html_m702f8425.gif, мм

Фиолетовых

лучей,

hello_html_m779f4999.gif, мм

1.












2.














  1. Вывод: В выводе сравнить длины фиолетового и красного света, вычисленные для максимумов первого и второго порядка.

  2. Внимательно прочитать теоретический материал и ответить на контрольные вопросы:

    1. Что представляет собой свет?

    2. Что такое корпускулярно-волновой дуализм? Какие свойства света доказывает явление дифракции?

    3. Какое явление называется дифракцией?

    4. При каких условиях можно наблюдать явление дифракции?

    5. Что такое дифракционная решетка? Какое значение имеет ширина и число щелей дифракционной решетки?

    6. Что представляет собой дифракционная картинка от дифракционной решетки?

    7. Чем отличается спектр дифракционной решетки от спектра призмы?









Практическая работа №1

«Оценка опасности радиоактивных излучений»

Цель работы:

  • Сформировать знания о радиоактивности. Оценить положительные и отрицательные проявления радиации в современном обществе, расширить кругозор студентов.

  • Сформировать мировоззренческие идеи, связанные с использованием радиоактивности.

  • Формирование у студентов представления о биологическом действии радиации;

Порядок выполнения и оформления работы

  1. Ответить на вопросы, используя информационные ресурсы компьютерного класса.

  2. Результаты работы свести в таблицу.

п/п

Вопросы

Ответы на вопросы

Кол-во баллов

1.

Что называется радиоактивностью?


0,5

2.

Виды радиоактивности


0,5

3.

Что называется радиацией или ионизирующим излучением?


0,5

4.

Виды радиации и их характеристика


1,5

5.

Источники радиации

естественные


1,0

искусственные


0,5

6.

Что называется дозой излучения?


0,25

7.

Чему равна доза излучения на человека в год естественным фоном радиации?


0,25

8.

Чему равна предельная и смертельная доза излучения на человека за год установленная международной комиссией по радиационной защите?


0,5

9.

Единицы измерения дозы излучения.


2,5

10.

Воздействие радиации на живые организмы.


2,5

11.

Воздействие радиации на человека.


2,5

12.

Применение радиоактивности в медицине.


2.0

13.

Особенности действия ионизирующих излучений на организм человека:


2,5

14.

Биологические последствия облучения в зависимости от дозы


2,5


Вывод: по итогам работы сделать вывод, в котором, проанализировать какое излучение наиболее опасно для человека при внутреннем и внешнем облучении

Оценки за выполненную работу: «5»- 20-17 баллов

«4»- 16-13 баллов

«3»- 10-12 баллов

«2»- 9 и меньше баллов



































Практическая работа №2

«Измерение естественного радиационного фона бытовыми дозиметрами»

Цель работы:

  • Изучить устройство, принцип действия и применение бытовых дозиметров.

  • Научиться снимать показания и определять биологические эффекты от полученной дозы облучения.

Теоретический материал: Многочисленные области применения атомной энергии потребовали создания большого разнообразия всевозможных приборов, устройств, установок, приспособлений, а также специальной одежды, предназначенных для защиты лиц, прямо или косвенно имеющих дело с радиоактивными веществами и их излучениями, в длинной технологической цепочке — от преобразования исходного сырья до захоронения отходов атомной промышленности.

Разработана и постоянно совершенствуется строго продуманная система взаимно связанных, перекрывающих друг друга защитных «линий». Первая линия такой защиты — полностью автоматизированные ограждения (барьеры, экраны, боксы, шлюзы, контейнеры, контрольно-проверочные установки и т. п.), исключающие возможность войти в непосредственный контакт с радиоактивными веществами или по ошибке попасть в зону опасных ионизирующих излучений. Ионизирующие излучения невидимы, не имеют ни цвета, ни запаха или других признаков, которые указали бы человеку на их наличие или отсутствие. Поэтому исключительно богат арсенал средств второй линии защиты — так называемой дозиметрической аппаратуры, стационарной и переносной, самых разнообразных типов и назначений. Она предназначается как для измерений любых видов излучений, так и для обнаружения их присутствия вообще и в дозах, представляющих опасность для людей, в частности. Обнаружение и измерение радиации производят косвенным путем на основании какого-либо свойства. Для более надежной (перекрестной) страховки применяют автоматические сигнализаторы, поднимающие тревогу при достижении любых, заранее установленных уровней излучения. Так как существует опасность загрязнения воздуха, одежды, приборов и инструментов радиоактивными веществами, используют лабораторные приборы радиометры, позволяющие обследовать большие и малые подозрительные на возможность заражения площади. При обнаружении доз, превышающих норму, прибор автоматически подает сигнал опасности. Для индивидуального контроля используют дозиметрические устройства, регистрирующие суммарную дозу облучения, полученную каждым работающим за полный рабочий день. Это разного рода приборы («карандаши», кассеты и пр.) с кусочками специальной фотопленки, Принцип обнаружения ионизирующих (радиоактивных) излучений (нейтронов, гамма-лучей, бета- и альфа-частиц) основан на способности этих излучений ионизировать вещество среды, в которой они распространяются. Ионизация, в свою очередь, является причиной физических и химических изменений в веществе, которые могут быть обнаружены и измерены. К таким изменениям среды относятся: изменения электропроводности веществ (газов, жидкостей, твердых материалов); люминесценция (свечение) некоторых веществ; засвечивание фотопленок; изменение цвета, окраски, прозрачности, сопротивления электрическому току некоторых химических растворов и др.

Для обнаружения и измерения ионизирующих излучений используют следующие методы: фотографический, сцинтилляционный, химический и ионизационный.

Фотографический метод основан на степени почернения фотоэмульсии. Под воздействием ионизирующих излучений молекулы бромистого серебра, содержащегося в фотоэмульсии, распадаются на серебро и бром. При этом образуются мельчайшие кристаллики серебра, которые и вызывают почернение фотопленки при её проявлении. Плотность почернения пропорциональна поглощенной энергии излучения. Сравнивая плотность почернения с эталоном, определяют дозу излучения (экспозиционную или поглощенную), полученную пленкой. На этом принципе основан принцип действия индивидуальных фотодозиметров.

Сцинтилляционный метод. Некоторые вещества (сернистый цинк, йодистый натрий) под воздействием ионизирующих излучений светятся. Количество вспышек пропорционально мощности дозы излучения и регистрируется с помощью специальных приборов - фотоэлектронных умножителей.

Химический метод. Некоторые химические вещества под воздействием ионизирующих излучений меняют свою структуру. Так, хлороформ в воде при облучении разлагается с образованием соляной кислоты, которая дает цветную реакцию с красителем, добавленным к хлороформу. Двухвалентное железо в кислой среде окисляется в трехвалентное железо под воздействием свободных радикалов HO2 и ОН, образующихся в воде при её облучении. Трехвалентное железо с красителем дает цветную реакцию. По плотности окраски судят о дозе излучения (поглощенной энергии). На этом принципе основаны химические дозиметры ДП-70 и ДП-70М.

Ионизационный метод. Под воздействием излучений в изолированном объеме происходит ионизация газа: электрически нейтральные атомы (молекулы) газа разделяются на положительные и отрицательные ионы. Если в этот объем поместить два электрода, к которым приложено постоянное напряжение, то между электродами создается электрическое поле. При наличии электрического поля в ионизированном газе возникает направленное движение заряженных частиц, т.е. через газ проходит электрический ток, называемый ионизационном.

Измеряя ионизационный ток, можно судить об интенсивности ионизирующих излучений.

Дhello_html_m6c1c3f5f.pngля измерения или индикации радиоактивного загрязнения окружающей среды, а также продуктов питания и кормов для сельскохозяйственных животных, используются специальные дозиметрические приборы, называемые дозиметрами, радиометрами, рентгенометрами, сигнализаторами и индикаторами радиоактивности. Чаще всего принято использовать термины «индивидуальный дозиметр» или «бытовой дозиметр». Раньше такие приборы использовались только в соответствующих армейских подразделениях, структурах гражданской обороны и специальными службами радиационного контроля. Информация об уровнях радиоактивного загрязнения той или иной территории являлась секретной. Однако после аварии на Чернобыльской АЭС в апреле 1986 года, спустя несколько лет, отечественная промышленность наладила выпуск малогабаритных бытовых дозиметров для населения. Это случилось благодаря принятой в 1989 году Национальной комиссией по радиационной защите Концепции системы радиационного контроля, осуществляемого населением. Комиссия рекомендовала гражданскому населению, особенно проживающему на загрязненных территориях, самому контролировать индивидуальные дозы, а также производить оценку уровней загрязнения местности, продуктов питания и кормов по внешнему гамма-излучению простыми дозиметрическими приборами.

Дозиметр — это устройство, позволяющее определять поглощенную дозу или мощность дозы ионизирующего излучения, влияющей на измеряющий прибор или на того, кто им пользуется в момент измерения за некоторый промежуток времени. Обычно для измерения принимается период нахождения под воздействием радиации, например, рабочая смена, количество часов под воздействием. Комплекс действий по измерению ионизирующего излучения называется дозиметрией.

Дозиметрические приборы могут служить для измерения доз одного вида излучения (γ-дозиметры, нейтронные дозиметры и т. д.) или смешанного излучения.

Дозиметрические приборы для измерения экспозиционных доз рентгеновского и γ-излучений обычно градуируют в рентгенах и называются рентгенметрами.

Дозиметрические приборы для измерения эквивалентной дозы, характеризующей степень радиационной опасности, иногда градуируют в бэрах и их часто называют бэрметрами.

По способу эксплуатации различают дозиметрические приборы стационарные, переносные (можно переносить только в выключенном состоянии) и носимые.

Дозиметрические приборы для измерения дозы излучения, получаемой каждым человеком, находящимся в зоне облучения, называются индивидуальным или бытовыми дозиметром.

Бытовые дозиметры лучше всего подходят для измерения мощности дозы гамма-излучения, по которому косвенно можно судить о загрязнении радионуклидами продуктов питания.

Все существующие бытовые дозиметры можно разделить на индикаторы и измерители. Простые по конструкции индикаторы позволяют определить лишь наличие радиации или сигнализировать о превышении опасного для здоровья порога. Измерители представляют собой более сложные приборы и позволяют измерять величину радиоактивного облучения с погрешностью, обычно составляющей 25-40%. Такая погрешность обусловлена простотой бытовых дозиметров и тем фактом, что процесс измерения носит стохастический (случайный) характер, особенно при значениях близких к естественному радиационному фону.

Бытовые индикаторы являются простейшими средствами индивидуального контроля радиоактивности. Их характеристики и правила пользования отражены в соответствующих руководствах по эксплуатации на эти средства контроля.




Принцип действия бытового дозиметра

По сравнению с индикаторами, измерители мощности эквивалентной дозы имеют больше возможностей в практическом применении. Тем более, что таких приборов было разработано, выпущено и поступило в свободную продажу населению достаточное количество типов. Все бытовые дозиметры устроены примерно одинаково и имеют схожий принцип действия. Они включает три обязательных блока: детекторное устройство (детектор), регистрирующий прибор (индикатор) и блок питания (аккумуляторы, батарейки, элементы, электросеть). Сердцем каждого такого прибора служит один или несколько газоразрядных счетчиков Гейгера-Мюллера, которые являются детектором бета- частиц, фотонов рентгеновского и гамма-излучения. Счетчик имеет герметичный стеклянный корпус или корпус из тонкой металлической фольги, который заполнен аргоном, и два электрода, на которые подается напряжение около 400 вольт. Если подать большее напряжение, то произойдет самопроизвольный разряд в газовом промежутке между электродами. Чтобы этого не случилось, напряжение устанавливают так, чтобы счетчик находился на самом пороге, пока разряд еще не возникает, и никакого тока нет. Этим обеспечивается высокая чувствительность такого датчика, находящегося как бы в дежурном режиме. Когда бета-частица, пролетев сквозь тонкую стенку корпуса счетчика, достигнет газового промежутка, запускается процесс ионизации газа, он становится электропроводящим, и в нагрузочном резисторе, включенном последовательно со счетчиком, возникает короткий электрический импульс тока. При этом напряжение на электродах резко уменьшается до значения, при котором разряд в газовом промежутке между электродами становиться невозможным. Ток прекращается, напряжение резко увеличивается до 400 вольт, и датчик снова готов для регистрации следующей бета-частицы. Обнаружение рентгеновского и гамма-излучения происходит аналогичным образом с той лишь разницей, что возникновению разрядов способствуют электроны, выбиваемые фотонами из специального пленочного покрытия, нанесенного на внутренние стенки датчика. Таким образом, устроены широко применяемые в бытовых дозиметрах счетчики Гейгера-Мюллера типа СБМ-20 и ему подобные. Короткие электрические импульсы, сформированные датчиком, поступают на электронную схему – счетчик электрических импульсов, который подсчитывает количество импульсов за определенный промежуток времени, например, 1с, 10с, 40 с или другое. Это время называется временем измерения, временем счета или временем накопления информации. По истечению времени измерения, на индикаторе (цифровом табло) появляется результат измерения. После завершения цикла измерения и индикации, электронный счетчик сбрасывается вручную кнопкой «Сброс» или автоматически, и процесс измерения может быть продолжен.

Рассмотрим общие рекомендации по эксплуатации бытовых дозиметров. Прежде чем пользоваться прибором, необходимо внимательно ознакомиться с документацией, поставляемой вместе с дозиметром, разобраться с органами управления, способом индикации результата измерения и единицами измерения. Если вы хотите в большей степени доверять показаниям прибора, обратите внимание на сведения о метрологической поверке. Метрологическая поверка производится специальными органами с использованием специальных образцовых средств измерений и стендов и определяет метрологические характеристики дозиметра, главной из которых является основная относительная погрешность измерения. Поверка дозиметра должна производиться при выпуске прибора заводом-изготовителем и в дальнейшем при эксплуатации не реже 1 раза в год, и должна быть отмечена клеймом государственного поверителя в документации, либо в отдельном свидетельстве о поверке. Сам прибор должен быть опломбирован специальным оттиском.

Большое значение для правильной работы дозиметра имеет проверка источника питания. Для этого необходимо вскрыть отсек питания и убедиться в хорошем качестве батареи: проверить дату выпуска, устранить окисление или сульфатацию контактов батареи и разъема питания. Людям, имеющим навыки в электронике, можно порекомендовать испытать батарею под нагрузкой при помощи тестера. Если у вас возникли сомнения в хорошем качестве источника питания, то лучше заменить его на новый. При длительном хранении дозиметра, источник питания целесообразно отсоединить и хранить его отдельно от прибора. Этим вы обеспечите лучшую сохранность прибора, если батарея испортится во время хранения.

Если дозиметр находился в эксплуатации раньше и имеет загрязнения корпуса, рекомендуется его помыть ветошью, смоченной моющими средствами и насухо протереть чистой тканью. Полезно также произвести дезактивацию корпуса прибора при помощи куска ткани, смоченной в этиловом спирте. Не рекомендуется проводить чистку спиртом прозрачного окна цифрового индикатора, т.к. это может вызвать помутнение пластмассы. Дезактивация проводиться с целью устранения загрязнения радионуклидами, в процессе эксплуатации прибора и служит для повышения чувствительности и точности показаний.

При работе с дозиметром на сильно загрязненной радионуклидами местности, а также в дождь и снег, целесообразно пользоваться одноразовым прозрачным полиэтиленовым пакетом, служащим для защиты прибора от загрязнения и влаги.

Единицы измерения в дозиметрии

Далее нам следует разобраться в основных единицах измерения, определяющие те или иные характеристики радиоактивного излучения, а также изучить методы измерения этих характеристик при использовании широко распространенных бытовых дозиметрических приборов.

Радиоактивные частицы и фотоны, воздействуя на живой организм, вызывают в нем повреждение клеток и молекул. Количество такой разрушительной энергии называется дозой. Понятно, что чем больше доза облучения, тем больше повреждений получит биологическая ткань. Количество поглощенной энергии при этом величиной в 1 джоуль (Дж) на 1 кг массы биологической ткани называется поглощенной дозой и в системе СИ измеряется в греях (Гр). Также часто используется и внесистемная единица рад (рад). Эти единицы измерения поглощенной дозы соотносятся следующим образом: 1 Гр=1 Дж/кг=100 рад. Полезно знать, что 1Дж равен 0,239 калории или 6,25∙1018 электронвольт (эВ).

Грей является мерой количества поглощенной энергии веществом любого типа. Однако поглощенная доза не учитывает тот факт, что разные виды излучения, при одинаковой поглощенной, дозе оказывают различное действие на биологические ткани организма. Например, установлено, что альфа-частицы в 20 раз опаснее других видов излучений. Поэтому, пересчитанную с соответствующим коэффициентом дозу, названную эквивалентной дозой, измеряют в системе СИ в зивертах (Зв).

В виду того, что практически все известные бытовые дозиметры не предназначены для регистрации альфа-излучения и схожего с ним нейтронного излучения для которых коэффициенты пересчета лежат в пределах 1,5-20, принимаем этот коэффициент равным 1 для регистрации рентгеновского, гамма- и бета-излучения. При этом 1 Зв=1 Дж/кг. Внесистемная единица рад, служащая для измерения поглощенной дозы, в данном случае, для измерения эквивалентной дозы трансформируется в другую внесистемную единицу бэр (бэр). Бэр расшифровывается как биологический эквивалент рада. Но для нашего случая, при коэффициенте пересчета равном 1, эти единицы взаимозаменяемы при измерении оговоренных ранее видов излучения. Поэтому остается справедливым следующее соотношение: 1 Зв=1 Гр=100 рад=100 бэр.

Также применяется единица измерения экспозиционной дозы – рентген (Р), равный одному кулону на килограмм. Она характеризует действие рентгеновского и гамма-излучения.

И, наконец, очень практичная единица измерения, которой градуируются шкалы дозиметров, измеряющих уровень радиации, - мощность эквивалентной дозы излучения: зиверт в час (Зв/ч). Это очень большая величина, поэтому чаще всего используется производная единица измерения – микрозиверт в час (мкЗв/ч).


Действия опасных доз радиации

А теперь поговорим об опасных дозах радиации для человека, о том, как их вычислять и как использовать показания дозиметра для правильной оценки этих доз.

Большинство бытовых дозиметров предназначено для измерения гамма-излучения, которое легче всего обнаружить из-за его большой проникающей способности, и которое обладает хорошими метрологическими свойствами, обеспечивающими приемлемую точность измерения. Поэтому все расчеты производят именно по внешнему, гамма-облучению человека.

При однократном воздействии радиации на организм человека, через некоторое время наблюдаются следующие биологические эффекты.

  • При дозе до 25 бэр в большинстве случаев заметных изменений в организме не происходит.

  • При облучении дозой 25-50 бэр обнаруживаются временные изменения в крови, которые быстро проходят, однако у некоторых людей могут появиться остаточные явления.

  • При дозе в 50-100 бэр у большинства людей наблюдаются изменения в крови средней степени, с незначительной потерей трудоспособности. У отдельных лиц может появиться рвотная реакция с благоприятным исходом.

  • Облучение дозой 100-200 бэр приводит к легкой форме острой лучевой болезни, обнаруживаются заметные изменения в составе крови, возникает усталость, умеренная тошнота. Если, не откладывая начать лечение, то через несколько недель, обычно, он выздоравливает.

  • При разовой дозе в 200-400 бэр возникает лучевая болезнь средней тяжести. Человек испытывает общую слабость, рвоту, потерю аппетита, работоспособности. Как правило, наблюдаются подкожные кровоизлияния. Это пороговая доза, при которой могут отмечаться смертельные случаи. В случае благоприятного исхода, длительность лечения может составить около 1 года.

  • Тяжелую форму лучевой болезни дает облучение дозой 400-600 бэр. Она может вызвать гибель 50% организмов в течение месяца после облучения и называется средней смертельной дозой. При этом люди испытывают головокружение, слабость, тошноту и рвоту, повышается температура тела, происходят кровоизлияния и быстрое истощение. У людей, оставшихся в живых, срок выздоровления затягивается на несколько лет.

  • Доза свыше 600 бэр вызывает крайне тяжелую форму острой лучевой болезни, при которой погибают 100% облученных, и называется абсолютной смертельной дозой. У людей, получивших такую дозу, через 2-4 часа после облучения возникает рвота, кровавый понос, сильное головокружение и обильные подкожные кровоизлияния. Быстро развивается «белокровие». Причиной смерти чаще всего является кровоизлияние или инфекция.

  • При дозе 6000 бэр изрешеченный радиацией организм погибает во время облучения.


Правила вычисления одноразовых доз.

Рассмотрим правила вычисления одноразовых доз при помощи бытовых дозиметров, измеряющих мощность эквивалентной или экспозиционной дозы. Допустим, находясь в зоне сильного радиоактивного загрязнения, дозиметр показал величину 80 мЗв/ч . Это значит, что если вы будите находиться в этой зоне 1 час, вы получите дозу 80 мЗв, что равно 80·10-3Зв. Используя соотношение 1Зв=1 Гр=100 рад=100 бэр, можем вычислить дозу облучения в любых, интересующих нас единицах измерения.

Т.к. 1 Зв= =100 бэр то, решая пропорцию 1Зв/80·10-3 Зв=100 бэр/Х бэр, находим Х=8 бэр. Согласно выше представленным данным, заключаем, что такая разовая доза не опасна для вашего здоровья.

Если вы будете находиться в этой зоне полчаса, то получите дозу еще меньшую, а именно 4 бэр. Если же будете пребывать в зоне 10 часов, то получите разовую дозу 80 бэр, которая, как правило, вызывает легкую форму лучевой болезни с временной потерей трудоспособности.

Порядок выполнения и оформления работы

  1. Внимательно прочитать теоретический материал практической работы и письменно ответить на вопросы:

    вопроса для четного варианта

    Вопрос

    вопроса для нечетного варианта

    Вопрос

    1

    Для чего служит дозиметр?

    1

    Для чего служит рентгенметры?

    2

    Какие методы существуют для обнаружения и измерения радиации?

    2

    Устройство и принцип действия бытовых дозиметров.

    3

    Устройство и принцип действия бытовых дозиметров.

    3

    Какие методы существуют для обнаружения и измерения радиации?

    4

    Единицы измерения поглощенной дозы облучения.

    4

    Единицы измерения эквивалентной дозы облучения.

    5

    Единицы измерения мощности экспозиционной дозы

    5

    Единицы измерения экспозиционной дозы облучения.

    6

    Общие рекомендации по эксплуатации бытовых дозиметров

    6

    Общие рекомендации по эксплуатации бытовых дозиметров

  2. Вычислить одноразовую дозу, полученную человеком, если он находился в зоне сильного радиоактивного излучения в течение 1 часа, 5 часов и 10 часов. Результаты показаний бытового дозиметра взять в таблице. Используя соотношения между единицами измерения различных доз излучения, вычислить полученную человеком дозу во всех предложенных единицах измерения. Порядковый номер по журналу, соответствует номеру Вашему варианта.

Таблица 1

варианта

1; 17

2; 18

3; 19

4; 20

5; 21

6; 22

7;

23

8; 24

9; 25

10; 26

11; 27

12; 28

13; 29

14; 30

15; 31

16; 32

Мощность эквивалентной дозы излучения мЗв/ч

100

760

155

138

220

165

30

174

236

470

322

800

245

700

950

128

1 час

Эквивалентная доза Зв (зиверт)

















Экспозиционная доза Р (рентген)

















Поглощенная доза Гр (грей)

















Поглощенная доза рад (радиан)

















Поглощенная доза бэр

















5 часов

Эквивалентная доза Зв (зиверт)

















Экспозиционная доза Р (рентген)

















Поглощенная доза Гр (грей)

















Поглощенная доза рад (радиан)

















Поглощенная доза бэр

















10 часов

Эквивалентная доза Зв (зиверт)

















Экспозиционная доза Р (рентген)

















Поглощенная доза Гр (грей)

















Поглощенная доза рад (радиан)

















Поглощенная доза бэр


















  1. С помощью индикатора радиоактивности «СОЭКС» произвести измерение уровня радиации в помещениях колледжа. Результаты измерений свести в таблицу 2.

Наименование объекта

1

2

3

4

5

Среднее значение мкР/ч

1

Гардероб (подвальное помещение)







2

Фойе первого этажа







3

Фойе второго этажа







4

Фойе третьего этажа







5

Мастерские 1 этаж







6

Спортзал 2 этаж







7

Правое крыло 2 этажа







8

Кабинет 211







9

Библиотека 2 этаж







10

Правое крыло 1 этажа







11

Левое крыло 1 этажа







12

Левое крыло 2 этажа







13

Правое крыло 3 этажа







14

Левое крыло 3 этажа









  1. Сделать вывод, какие биологические эффекты будут наблюдаться, если человек получит дозу, соответствующую Вашему варианту и о радиационном фоне в помещениях колледжа.

















Практическая работа №3

«Возможности энергосбережения в повседневной жизни»

Цель:

  • Сформировать знания об энергосбережении. Оценить положительные проявления энергосбережения в современном обществе, расширить кругозор студентов.

  • Выяснить какие способы энергосбережения существуют.

  • Выяснить какие способы энергосбережения можно использовать в быту.

  • Изучить его проявление в повседневной жизни.

  • Проанализировать особенности энергосбережения.

Порядок выполнения и оформления работы

  1. Ответить на вопросы, используя информационные ресурсы компьютерного класса.

  2. Результаты работы свести в таблицу.

п/п

Вопросы

Ответы на вопросы

Кол-во баллов

1.

Определение энергосбережения


1

2.

Основные направления энергосберегающих мероприятий включают:



1

3.

Энергосбережение в быту

Экономия тепла

5

Экономия воды


5

Экономия электрической энергии


5

Экономия газа


4

4.

Энергосбережение и экология


2

5.

Основные источники энергии


2

6.

Альтернативная энергетика, её преимущества и недостатки. Наиболее перспективные направления.


5

Вывод: по итогам работы сделать вывод, в котором, проанализировать особенности энергосбережения в быту.

Оценки за выполненную работу: «5»- 30-24 баллов

«4»- 23-18 баллов

«3»- 17-15 баллов

«2»- 14 и меньше баллов

Список используемых источников

  1. Дмитриева В.Ф. Физика: Учебное пособие для техникумов. - М.: Высшая школа. 1999.

  2. Громов. С.В Физика. Учебники для 10 и 11 классов общеобразовательных учреждений. Под редакцией Н.В. Шароновой. – М.: «Просвещение». 2002

  3. Мякишев Г.Я. Буханцев Б.Б. Физика. Учебники для 10 и 11 классов общеобразовательных учреждений. М.: «Просвещение». 2000.

  4. Касьянов В.А. Физика Учебники для 10 и 11 классов общеобразовательных учебных заведений, 5-е издание, стереотипное. М.: Дрофа. 2003.

  5. Самойленко П.И., Кикин Д.Г. Физика (с основами астрономии): Учебник для средних специальных учебных заведений. – М.: Высшая школа, 2003.

  6. В.А.Игнатова «Естествознание». Учебное пособие для студентов гуманитарных факультативов вузов» ИКЦ «Академкнига» М:. 2002

  7. Концепция современного естествознания под редакцией профессора С.И.Самыгина., 6-е, исправленное и дополненное. «Феникс», Ростов-на- Дону, 2009.

  8. В.К.Воронов, М.В.Гречнева, Р.З.Сагдеев «Основы современного естествознания». М:. «Высшая школа», 1999.



Краткое описание документа:

Данная разработка представляет собой методические указания для проведения лабораторных и практических работ по естествознанию и предназначена для студентов, обучающихся по специальности 080114 «Экономика и бухгалтерский учет».

Методические указания содержат весь необходимый материал для проведения практических и лабораторных работ, согласно рабочей программе. Приведены цель, оборудование, теоретический материал, план проведения каждой работы, в практических работ прописаны критерии оценки.

Практическая часть программы по естествознанию направлена на то, чтобы студенты овладевали умениями применять полученные знания для объяснения явлений окружающего мира, развитию интеллектуальных, творческих способностей и критического мышления в ходе проведения простейших исследований, анализа явлений; применению естественнонаучных знаний в профессиональной деятельности и повседневной жизни для обеспечения безопасности жизнедеятельности, грамотного использования современных технологий, охраны здоровья и окружающей среды.

Выполнение практических работ сообразно приведенным рекомендациям способствует: систематизации и закреплению полученных теоретических знаний и практических умений; углублению теоретических знаний в соответствии с заданной темой; формированию умения работать с естественнонаучной информацией, содержащейся в сообщениях СМИ, Интернет-ресурсах ; формированию умения анализировать и обобщать факты; развитию творческой инициативы, самостоятельности, организованности студентов.

В результате проведения лабораторных работ студенты учатся применять основные методы естественнонаучного познания при проведении эксперимента, анализировать и объяснять полученные результаты; делать выводы; оформлять полученные материалы.

Данное пособие может быть с успехом использовано студентами, для самостоятельного выполнения практической части программы при длительном отсутствии на занятиях по разным причинам.

Автор
Дата добавления 19.05.2015
Раздел Физика
Подраздел Другие методич. материалы
Просмотров1859
Номер материала 288492
Получить свидетельство о публикации

"Инфоурок" приглашает всех педагогов и детей к участию в самой массовой интернет-олимпиаде «Весна 2017» с рекордно низкой оплатой за одного ученика - всего 45 рублей

В олимпиадах "Инфоурок" лучшие условия для учителей и учеников:

1. невероятно низкий размер орг.взноса — всего 58 рублей, из которых 13 рублей остаётся учителю на компенсацию расходов;
2. подходящие по сложности для большинства учеников задания;
3. призовой фонд 1.000.000 рублей для самых активных учителей;
4. официальные наградные документы для учителей бесплатно(от организатора - ООО "Инфоурок" - имеющего образовательную лицензию и свидетельство СМИ) - при участии от 10 учеников
5. бесплатный доступ ко всем видеоурокам проекта "Инфоурок";
6. легко подать заявку, не нужно отправлять ответы в бумажном виде;
7. родителям всех учеников - благодарственные письма от «Инфоурок».
и многое другое...

Подайте заявку сейчас - https://infourok.ru/konkurs


Выберите специальность, которую Вы хотите получить:

Обучение проходит дистанционно на сайте проекта "Инфоурок".
По итогам обучения слушателям выдаются печатные дипломы установленного образца.

ПЕРЕЙТИ В КАТАЛОГ КУРСОВ


Идёт приём заявок на международный конкурс по математике "Весенний марафон" для учеников 1-11 классов и дошкольников

Уникальность конкурса в преимуществах для учителей и учеников:

1. Задания подходят для учеников с любым уровнем знаний;
2. Бесплатные наградные документы для учителей;
3. Невероятно низкий орг.взнос - всего 38 рублей;
4. Публикация рейтинга классов по итогам конкурса;
и многое другое...

Подайте заявку сейчас - https://urokimatematiki.ru

Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх