- laborationsrapport i Fysik 2
Namn
Ida Andersson Skola
Hermods AB Västerås Västerås Datum
2017-06-15
Elektricitet och magnetism – En laborationsrapport i Fysik 2 1. Sammanfattning
2
2. Inledning
4
3. Bakgrund
4
4. Metod och materiel
4
5. Resultat 5.2 Beräkningar
4 4
6. Diskussion Ljusets interferens – En laborationsrapport i Fysik 2
5
1. Sammanfattning
7
2. Inledning 3.2 Hypotes
8 8
4. Metod och materiel
8
5. Resultat 5.2 Beräkningar
9 9
6. Diskussion
10
1. Sammanfattning När man skickar ström genom en ledare kommer ett magnetfält uppstå runt ledaren. Denna laboration har syfte att undersöka hur en magnet påverkas av elektrisk ström i en ledare samt jordens magnetfält. För att genomföra laborationen kommer en spänningskälla skicka ström genom en ledare som är placerad över en kompassnål. Utslaget för kompassnålens avvikelse samt styrkan på det magnetiska fältet kommer att användas för att mäta storleken på jordens magnetfält.
2. Inledning Ør sted påvisade att elektrisk ström omger sig av ett magnetfält. När man skickar ström genom en ledare kommer alltså ett magnetiskt fält uppstå runt ledaren. Styrkan i det magnetiska fältet kallas även för flödestäthet som påverkas av storleken på strömmen samt avståndet från ledaren.
3. Bakgrund Denna laboration grundar sig på en webblaboration som har syfte att undersöka hur en magnet påverkas av dels elektrisk ström i en ledare, dels jordens magnetfält. Med de mätdata som tas fram i detta experiment ska även jordens horisontella magnetfält räknas ut. Formel:
B=k·I/r k = 2 · 10-7 Tm/A
4. Metod och materiel Materiel:
Spänningskälla (elkub), amperemeter, kompassnål, gradskiva och tumstock.
Ledaren spändes upp i nord-sydlig riktning. Under ledaren placerades en kompassnål. Avståndet mellan kompassnål och ledare mättes till 3,5 cm. Spänningen slogs på och kompassnålens utslag observerades. Utslaget uppmättes till 55o mot nordost. Amperemetern visade 2,89 A.
5. Resultat Jordmagnetismen är enligt detta experiment cirka 11,6 µT.
5.2 Beräkningar B1 = 2 10-7 2,89 / 0,035 = 1,651428571 10-5 T B2 = B1 / tan55o = 1,651428571 10-5 / tan55o = 1,156342735 10-5 T
6. Diskussion Då strömmen gick genom ledaren från nord mot syd kan vi med hjälp av högerhandsregeln veta vilket håll magnetfältet kommer att gå åt. Genom detta kan vi förutse åt vilket håll kompassnålen kommer att peka. Se figur nedan.
Jordens uppmätta magnetfält ligger på 50µT, vilket ger vårt experiment ett värde som skiljer avsevärt mycket. Med detta antar vi att stora mätfel uppstått bland annat i mätning av avstånd mellan kompassnål och ledare och mätning av vinkel, samt att flera störningsfaktorer från omgivning påverkat resultatet.
- laborationsrapport i Fysik 2
Namn
Ida Andersson Skola
Hermods AB Västerås Datum
2017-06-15
1. Sammanfattning Om man låter en ljusstråle träffa ett gitter kommer ljusvågorna att breda ut sig på andra sidan och interferera med varandra. Där konstruktiv interferens sker bildas ljusmaxima. Denna laboration har syfte att undersöka ljusets interferens i ett gitter med hjälp av en laserstråle. Resultatet redovisas med hjälp av illustrationer och uträkningar.
2. Inledning När man skickar en ljusstråle mot ett gitter kommer ljusvågorna att breda ut sig åt sidorna på andra sidan gittret. Detta kallas böjning. Ett gitter består av flera linjer med minimala öppningar mellan varje linje. Det kommer att uppstå flera vågströmmar på andra sidan som kommer att interferera med varandra. Där destruktiv interferens sker kommer ljusvågorna att slå ut varandra, medan där det sker konstruktiv interferens kommer ljusvågorna att förstärka varandra och därmed bilda en ny våg med dubbelt så stor amplitud. Där kommer alltså ljusmaximum uppstå. Det är detta som ska undersökas i denna laboration.3. Bakgrund Denna laboration grundar sig på en laboration med syfte att undersöka ljusets interferens i ett gitter med en laser samt att med hjälp av den mätdata som tas fram bestämma våglängden för laserljuset. Formel:
d sin = n d = spaltavstånd =
vinkel
n = ordningstal = våglängd
3.2 Hypotes Då lasern som används i det här experimentet strålar ut synligt rött ljus bör våglängden för lasern ligga ungefär mellan 600 - 700 nm.
4. Metod och materiel Materiel: laser
som strålar lodrätt ljus, gitter (600 linjer/mm), stor linjal, två stativ.
Stativen placerades på ett bord. I ena stativet spändes lasern fast och i det andra spändes gittret fast. Båda stativen placerades så att lasern och gittret var vända mot en tom vägg. Lasern placerades vinkelrätt mot gittret och sattes på och ett interferensmönster uppkom på väggen. Utgående från den ljusstarkaste delen av mönstret mättes sedan avstånden mellan interferensmaxima i första ordningen. Avståndet mellan lasern och väggen uppmättes.
5. Resultat Laserns våglängd är ungefär 650 nm.
5.2 Beräkningar
1,55 m
1,31 m
A = 1,55 m B = 1,31/2 =
0,655 m
d = 1/600 103 m =
tan-1 (0,655/1,55) = 22,90797844o
=
(1 / 600 103) sin (22,90797844o) / 1 = sin (22,90797844o) / (600 103) =
= 6,487537025 10-7 m
6. Diskussion Resultatet stämde bra överens med hypotesen och är ett verklighetstroget värde. Mätfel uppstår nästan alltid, i detta fall mätfel i längdmått. Det var även lite problematiskt att ställa upp lasern så strålen kom in vinkelrätt mot väggen.
