Кафедра общей физики ПГУ Лаборатория молекулярной физики Лабораторная работа № 227 которая следует из (3). Приближенная формула (4) описывает движение волны тем точнее, чем лучше выполнено неравенство (5) Целью работы является: 1) исследование зависимости скорости распространения капиллярных волн от длины волны, 2) изменение коэффициента поверхностного натяжения жидкости по скорости распространения капиллярных волн. Предполагаемый метод является одним из наиболее точных методов изменения σ. В нашей работе непосредственно измеряется не скорость с, а длина волны λ и частота f. Преобразуем формулу (4), вводя вместо скорости ее выражение через λ и f: с = λ f. (6) Формула приобретает окончательный вид: 3 2 f / 2 . (7) Как ясно из предыдущего, формула (11) не является точной. Вычислим поправку, связанную с гравитационными силами. Разрешая (1) относительно σ0 и учитывая (2) и (10), нетрудно получить связь величины σ, определенной формулой (11), с точной величиной коэффициента поверхностного натяжения σ0: 2 (8) 1 2 . 0 1 Из этой формулы следует, что при погрешность 0 , возникающая при пользовании приближенной формулой (11), определяется соотношением 2 (9) 2. 1 При λ/ λ1=0,1 расхождение результатов составляет всего 1%. Погрешности, связанные с наличием поверхностно–активных примесей, растворенных в воде, обычно бывают существенно больше. Описание установки. Принцип действия устройства основан на освещении модулированным светом волновой картины на поверхности, исследуемой жидкости. Частота прерывания светового потока совпадает с частотой колебаний вибратора, возбуждающего волны. Стоячая волновая картина проецируется на экран, где и производятся необходимые измерения. Устройство выполнено в настольном исполнении и состоит из диаскопа 1) и измерительного блока 2) рис. 1. диаскоп выполнен в виде штатива, основание которого служит экраном (3). В верхней части диаскопа находиться точечный источник света (4), световой поток от которого модулируется генератором, нагрузкой которого служит динамический громкоговоритель (5). Диффузор громкоговорителя помещен в закрытую полость, выход из которой направлен в сторону поверхности жидкости в ванночке (6). Струя воздуха через отверстие в насадках возбуждает на поверхности жидкости волны, частота изменяется настройкой генератора. Синхронно с колебаниями диффузора динамика тем же генератором промоделирована интенсивность светового потока от светодиодного излучателя над ванночкой. Измерительный блок состоит из электронных схем задания, стабилизации и измерения частоты генератора колебаний. На передней -3-