יתרואת עקר יאטל - וו וטופ את

Transcript

1 מיקוד במעבדה בפיסיקה 9 רקע תאורתי קיטוב האור E אור מקוטב אור טבעי גל אלקרומגנטי הוא גל המורכב משדה חשמלי B ושדה מגנטי המאונכים זה לזה לכן.1 וקטור השדה החשמלי ווקטור ההתקדמות יוצרים מישור קבוע שנקרא מישור הקיטוב. כאשר אור נפלט מנורת ליבון או מנורה ספקטראלית האטומים פולטים גלים באופן אקראי ןלכן יופיעו אז כל כיווני הקיטוב האפשריים,כאשר נוצרת אלומה הנפלטת מקרן לייזר כל הגלי ם הם בעלי אותו קיטוב.. חוק מאלוס כדי לקבל אור מקוטב מאור טיבעי משתמשים במכשיר הנקרא מקטב קווי. נעביר דרכו אור ונבדוק את עוצמת האור כפונקציה של הזווית,התלות של עוצמת האור בזווית נתונה ע"י נוסחה הידועה כחוק מאלוס. I = I cos α תא פוטו -וולטאי. תא פוטו-וולטאי הוא התקן להמרת קרינה אלקטרו מגנטית לאנרגיה חשמלית. המרת האנרגיה מתבצעת בשלשה תהליכים: בליעה של הקרינה בחצי מוליך. יצירת זוגות של נושאי מטען חיוביים ונושאי מטען שליליים והפרדה בינים לאזורים שונים של התא. מעבר של המטענים המופרדים, דרך מגעים חשמליים, לנגד עומס

2 מיקוד במעבדה בפיסיקה 9 מהלך הניסוי: בניסוי זה נבחן את חוק מאלוס, המגדיר, כיצד משתנה עוצמת גל אור מקוטב, ביחס לזווית מקוטבת כלשהי. בשלב ראשון, ניצור גל מקוטב, ע"י כך, שנעביר גל אור דרך מקטב ראשון, אשר יעביר רק את הגל שכיוון ההשתנות של השדה החשמלי שלו, הוא במקביל לחריץ במקטב, ויתר הגלים של מקור האור נחסמים ולא עוברים. הגל המקוטב הזה ישמש אותנו לבדיקת חוק מלוס ע"י כך שנעבירו דרך מקטב מס', הנמצא אחרי מקטב מס' 1, הפעם נראה כיצד משפיעה זווית הקיטוב על עוצמת הגל אחרי מקטב מס'. מאחר והגל האלקטרו-מגנטי המקוטב בזווית מסוימת, הוא בעל אמפליטודה E, עובר דרך מקטב בזווית α, יעבור רק החלק הווקטורי של הגל E, המקביל לחריץ המקטב. α *מקרה ראשון: ב נעביר את האור דרך : א =>העוצמה לפני ואחרי ב' שווה. (כיוון שההסתברות היא 1%) ב **מקרה שני : א נעביר את האור דרך: =>במצב זה ההסתברות לעבור את ב' היא אפס. ולכן גם העוצמה היא.

3 מיקוד במעבדה בפיסיקה 9 ϕ x *** מקרה שלישי: נעביר את האור דרך: ϕ θ ϕ θ ϕ x ל- הסתברות המעבר לפוטון (בין מקטבים), וכן מצב העוצמה מ שווה לפי חוק מאלוס cos θ (הוכחה בהמשך) לפי כך עוצמת הגל אחרי המקטב תהיה: E = E cosα 1 1 I = E B= E µ cµ ומאחר שעוצמת הגל I תלויה בריבוע האמפליטודה, עפ"י: I = I α אזי עוצמת הגל תהיה: cos וזהו חוק מאלוס אותו נבדוק בניסוי זה. מדידות: α cos α V (mv) השלם את הטבלה ובנה גרף של המתח כפונקציה של. cos α I = I α 4. הסבר כיצד מדידת המתח על תא פוטו וולטאי מוכיחה את הקשר cos 3

4 מיקוד במעבדה בפיסיקה 9 5. הסבר את משמעות המתח שהתקבל כאשר הזווית שווה לאפס מעלות 6. האם ניתן לקטב אור ע"י שבירה בזכוכית? כאשר הזווית שווה ל- 9 מה הוראת הוולט מטר?נמק.7 8. האם הגדלת הקיטוב משנה את גודל המשרעת? 9. האם הגדלת הקיטוב משנה את התדירות האור? נמק נאיר על תא פוטו וולטאי ללא מקטבים אור במאונך לתא ) פגיעה בזווית אפס ( נמדוד את המתח.1. ( V ) 45 ( ) V 1.נחזור על הניסוי ונאיר על התא בזווית פגיעה של נמדוד את המתח? V נמק האם הוראת המתח V 1 גדולה קטנה או שווה ל- 11. אם נגדיל את הזווית, האם השגיאה היחסית של מדידת המתח תקטן, תגדל או לא תשתנה? נמק אם נגדיל את הזווית האם השגיאה המוחלטת של מדידת המתח תקטן, תגדל או לא.1 תשתנה? נמק 4

5 מיקוד במעבדה בפיסיקה 9 ענה על אחת מבין השאלות (לכל שאלה 1 נקודות). שאלות הקשורות לניסויים המופיעים ברשימת ניסויי החובה שבחוזר המפמ"ר. 13. התנגשות בשני ממדים C A B בניסוי עם, כדור הפלדה וכדור הזכוכית (מסתו קטנה פי 3 ממסת הכדור הפלדה).הכדור הפלדה התנגש בכדור הזכוכית. D * AB מציין את המרחק שהכדור הפלדה עבר ללא התנגשות * AC המרחק שכדור הזכוכית עבר לאחר ההתנגשות. * AD המרחק שעבר כדור הפלדה לאחר ההתנגשות. כיצד ניסוי זה מוכיח את חוק שימור התנע בשני מדים? העזר בסרטוט C בניסוי עם, כדורי הפלדה הזהים. * AB מציין את המרחק שהכדור הפלדה עבר ללא התנגשות א. ב. * AC המרחק שכדור הפלדה(הניח) עבר לאחר ההתנגשות. A B * AD המרחק שעבר כדור הפלדה לאחר ההתנגשות. 1.כיצד ניסוי זה מוכיח את חוק שימור התנע בשני מדים? העזר בסרטוט D. כיצד ניסוי זה מוכיח את חוק שימור האנרגיה? העזר בסרטוט 5

6 מיקוד במעבדה בפיסיקה חוק סנל הניסוי מתואר בתרשים 1. האם הקרן משנה כוון כשהיא עוברת מהאוויר אל העדשה במאונך למשטח המישורי שלה?. האם הקרן משנה כוון כשהיא עוברת מהעדשה לאוויר במאונך למשטח העגול של העדשה? 3. חשב את מקדם השבירה של החומר מהגרף המצורף. סינוס זווית פגיעה כפונקציה של סינוס זווית יציאה פגיעה] sin [ rad ][זווית יציאה] sin [ rad ][זווית A E E- A E- R^ Chi^_norm.8754 בהצלחה!!! 6