Fizika kísérletek: modern fizika

Nyomtatás

vissza

Gázkisülési csövek

(Bognár Gergely - 10. évfolyam)

Eszközök:

Nagy feszültség előállítására alkalmas szikra induktor, gázkisülésű csövek ritkított gázzal.

A kísérlet leírása:

A gázok alapvetően jó szigetelők. Általában csak nagy feszültség hatására indul meg bennük az elektromos áram. Például a levegőben centiméterenként kb. 1 kV feszültség szükséges az elektromos vezetéshez. Minden gázban a véletlenszerű ütközések következtében kis mennyiségben ionok találhatóak, amik képesek az elektromos áram vezetésére. Ha az elektromos tér az ionokat képes akkora sebességre gyorsítani, hogy azok a többi gázrészecskével ütközve újabb ionokat hoznak létre, a gáz vezetővé válik. Mindez kétféleképpen lehetséges. Vagy akkora elektromos teret alkalmazunk, ami az ütközés előtt képes a részecskéket az ionizációs sebességre gyorsítani, vagy ritkítjuk a gázt, ezáltal növeljük a részecskék átlagos szabad úthosszát. (Azt a távolságot, amit a részecskék átlagosan megtesznek, mielőtt ütköznének egymással.) A nagyobb úton a részecskék kisebb feszültség hatására is képesek az ionizációs sebességre felgyorsulni, ezért a ritkított gáz kisebb feszültség hatására is vezeti az elektromos áramot.

A kísérlet során megvizsgáljuk, hogy a kisebb nyomású, vagyis a ritkított gázokban azonos feszültség esetén milyen vezetési tulajdonságokat figyelhetünk meg. Nem minden ütközés hoz létre újabb ionokat, de a részecskéket gerjeszti, mindez fénykibocsátással jár, ezért vezetés közben a gázok világítanak. (Ezen az elven működnek a fénycsövek is.)

 

 


 

A katódsugárzás terjedési irányának vizsgálata

(Bognár Gergely - 12. évfolyam)

Eszközök:

Nagy feszültség előállítására alkalmas szikra induktor
Winter Ernő-féle katódsugárcső

A kísérlet leírása:

A kísérlettel megpróbáljuk igazolni, hogy a katódsugárzás egyenes vonal mentén terjed. A katódsugárcsőben a sugárzás útjába állítunk egy keresztet, aminek az árnyéka megjelenik a katódsugárcső túlsó falán, melyet fluoreszkáló anyaggal vontunk be. Az éles árnykép bizonyítja, hogy a sugárzás egy egyenes vonal mentén terjed.

 


 


 

Töltött részecskék mozgásának vizsgálata mágneses térben

(Bognár Gergely - közép szintű érettségi felkészítés)

Eszközök:

Nagy feszültség előállítására alkalmas szikra induktor, katódsugárcső, melyben az elektronok egy fém lap mentén terjednek, mágnes rudak.

A kísérlet leírása:

Mágneses térben mozgó töltésekre a Lorentz-erő hat. A katódsugárcsőben elektronok mozognak, megvizsgáljuk, hogy pályájuk miként módosul mágneses tér hatására. A kísérlettel megpróbáljuk igazolni a Lorenz-erő irányát megadó ún. jobbkéz-szabályt.

 

 


 

Elektrondiffrakció

(Juhász Zoltán - 11. évfolyam)

Eszközök:

Elektrondiffrakciós készülék és tartozékai.
Nagyfeszültségű egyenáramú áramforrás, 6V-os váltakozó áramú áramforrás (fűtőkör)
Lengő vezetékek

A kísérlet leírása:

A műszaki leírásnak megfelelően állítsuk össze az elektrondiffrakciós készüléket és a hozzá kapcsolódó áramkört. Kapcsoljuk be a fűtőkört, majd várjunk néhány percet. Közben sötétítsük be a helyiséget. Fokozatosan adjuk rá a készülékre a gyorsító feszültséget.

  • Figyeljünk arra, hogy a feltüntetett maximum értékeket soha ne lépjük túl!
  • Mit észlelünk?
  • Különböző gyorsító-feszültségek esetén jegyezzük fel a legjobban látható interferenciagyűrűk sugarát, és természetesen azt is, hogy ez hányadik.
  • Magyarázzuk meg a jelenséget.

Tapasztalat, magyarázat:

A katódsugárcső fluoreszcens ernyőjén a becsapódó elektronok koncentrikus köröket rajzolnak ki a rácson történő elhajlás következtében.

Pont ugyan olyan hullámtulajdonságot mutat az elektronnyaláb, mint ha fénysugár térülne el egy rácson, ill. lyukon, azaz az elektronnyaláb hullámtulajdonságait észleljük.

 


 


 

Elektronnyaláb elektromágneses térben

(Juhász Zoltán - 12. évfolyam)

Eszközök:

2 db nagyfeszültségű egyenáramú áramforrás, 6V-os váltakozó áramú áramforrás (fűtőkör)
10V-os egyenáramú áramforrás a tekercspár meghajtásához
Lengő vezetékek, Helmholtz féle tekercspár
Elektron elhajlási cső elektronágyúval, fluoreszcensz ernyővel, kondenzátorral.

A kísérlet leírása:

Állítsuk össze az elhajlási cső áramköreit a műszaki leírásnak megfelelően. Az áramkör ellenőrzése után kapcsoljuk be az elektronágyú fűtőkörét, sötétítsük be a helyiséget. Kapcsoljunk feszültséget a gyorsító áramkörre, fokozatosan növelve azt.

  • Kapcsoljunk feszültséget a kondenzátorok fegyverzetére, mit tapasztalunk?
  • Kapcsoljunk feszültséget a Helmholtz féle tekercspárra, mit tapasztalunk?
  • Mi történik, ha mind a kondenzátorra, mind a tekercsekre feszültséget kapcsolunk?

Tapasztalat, magyarázat:

A kondenzátorok között kialakuló elektromos tér parabola pályára állítja az elektronnyalábot. A Helmoltz féle tekercspár belsejében kialakuló mágneses indukció körpályára állítja az elektronnyalábot. Ha mindkét eszközre feszültséget kapcsolunk, akkor elérhető az, hogy az elektronnyaláb ne térüljön el.

 


 


 

Napelemek kísérleti vizsgálata

(Bognár Gergely - 12. évfolyam)

Eszközök:

napelemek, digitális multiméter, elektromos motor, elektromos kis autó, fényforrás

A kísérlet leírása:

A bemutatott kísérletben háromféle napelemet vizsgálunk meg. Megvizsgáljuk, hogy fény hatására egy napelem valóban képes feszültséget előállítani, majd ezzel a feszültséggel meghajtunk egy elektromos motort. Végül az elektromos motor segítségével egy kis autót is mozgásba hozunk. Az eszközök rendkívül egyszerűek és könnyen beszerezhetőek. Mindenkit biztatunk, hogy készítsen napelemes eszközöket, és tökéletesítse azokat.

 


 


 

Radioaktív sugárforrás kísérleti vizsgálata

(Bognár Gergely - közép szintű érettségi felkészítés)

Eszközök:

GM-cső számlálóval, egészségre nem veszélyes sugárforrás (pl: gázharisnya)
vékony alumínium lemez, 5 mm vastag alumínium és ólom lemez

A kísérlet leírása:

Megvizsgáljuk a háttérsugárzást, majd összevetjük a gázharisnya sugárzásával. Utóbbi közelről sokszoros intenzitást mutat a háttérsugárzáshoz képest. Mérőkísérlettel szeretnénk meghatározni, hogy a sugárforrásunk milyen sugárzást bocsát ki. Mivel az   sugárzást már egy vékony alumínium lap is elnyeli, ezért a GM-cső és a sugárforrás közé helyezzük. Ha a sugárzás mértéke érdemben csökkent, akkor az említett sugárforrásról van szó. A mérést a vastagabb alumínium lappal megismételjük, ha az előbbi esetben a sugárzás érdemben nem változott, viszont most jelentősen lecsökken, akkor   sugárzásról beszélhetünk. (Az elvégzendő kísérletben pontosan ezt fogjuk tapasztalni.)  Végül a mérést az ólom lemezzel is megismételjük, ami az említett kétféle bomlás kísérő jelenségét, a   sugárzást is képes leárnyékolni.

 

 


 

Hétköznapi radioaktivitás

(Bognár Gergely - 12. évfolyam)

Eszközök:

GM-cső számlálóval, hamuval keveredett föld, YTONG tégla, járólap

A kísérlet leírása:

A GM cső segítségével meghatározzuk a háttérsugárzás mértékét, majd azt a sugárzást összevetjük néhány hétköznapi tárgy sugárzásával. A tapasztalat meglepő, a háttérsugárzás másfél-kétszeresének megfelelő intenzitást mérhetünk a felsorolt tárgyaknál. Valamilyen oknál fogva ezek nagyobb mennyiségben tartalmaznak uránt vagy egyéb radioaktív elemeket, bár e megnövekedett intenzitástól sem kell félnünk, ennek semmiféle egészségügyi kockázata, nincs ránk nézve.

 


 

Eseménynaptár


Akadálymentes változat

Impresszum  |  Oldaltérkép |  Kapcsolat 
©2013 All Right Reserved.
Révai Miklós Gimnázium és Kollégium
9021 Gyõr, Jókai u. 21.