Εργαστηριακές ασκήσεις φυσικής II

Abstract

Η ύλη του συγγράμματος περιλαμβάνει πειραματικές ασκήσεις φυσικής για την κατανόηση της λειτουργίας βασικών συσκευών και κυκλωμάτων μέτρησης ηλεκτρικών μεγεθών (παλμογράφου, αναλογικών και ψηφιακών πολύμετρων, γέφυρας Wheatstone) και την κατασκευή ηλεκτρικών κυκλωμάτων πάνω σε βάσεις γρήγορης συνδεσμολογίας (bread boards). Μελετώνται σημαντικά ηλεκτρικά/μαγνητικά φαινόμενα που χρησιμοποιούνται στη σύγχρονη τεχνολογία, όπως το φαινόμενο συντονισμού σε ηλεκτρικά κυκλώματα, το φαινόμενο Hall (αισθητήρες), μετάδοση φωτός σε οπτικές ίνες, χρήση φαινομένων κυματικής οπτικής για τη μέτρηση μηκών και ταχύτητας του ήχου σε υγρά. Περιλαμβάνει πειράματα για την κατανόηση της φύσης του φωτός που ερμηνεύονται από τη γεωμετρική οπτική (φακοί, ανάκλαση, διάθλαση) και φαινομένων που επιβεβαιώνουν την κυματική φύση του φωτός (συμβολή, περίθλαση, πόλωση). Περιέχει σημαντικά πειράματα για μελλοντικούς μηχανικούς: πειράματα μέτρησης μήκους με τη βοήθεια του φαινομένου συμβολής, πειράματα μέτρησης της ταχύτητας του ήχου με οπτικό τρόπο (στάσιμα κύματα), πειράματα μέτρησης οπτικά ενεργών διαλυμάτων (πόλωση), πειράματα μέτρησης της σταθεράς του Plank μέσω του φαινομένου περίθλασης. Επίσης, γίνεται μελέτη γραμμικών φασμάτων με φασματόμετρο και δίνεται πείραμα για την κατανόηση της διάδοσης σημάτων μέσω οπτικών ινών και της εφαρμογής τους στις τηλεπικοινωνίες.

The course material includes experimental physics exercises for understanding the operation of basic devices and circuits for measuring electrical quantities (oscilloscope, analog and digital multimeters, Wheatstone bridge) and the construction of electrical circuits on breadboards. Important electrical/magnetic phenomena used in modern technology are studied, such as the resonance phenomenon in electrical circuits, the Hall effect (sensors), light transmission in optical fibers, and the use of wave optics phenomena to measure the length and speed of sound in liquids. It includes experiments for understanding the nature of light as interpreted by geometric optics (lenses, reflection, refraction) and phenomena that confirm the wave nature of light (interference, diffraction, polarization). It contains important experiments for future engineers: experiments for measuring length using the phenomenon of interference, experiments for measuring the speed of sound optically (standing waves), experiments for measuring optically active solutions (polarization), experiments measuring Planck's constant through the phenomenon of diffraction. It also studies linear spectra with a spectrometer and provides an experiment for understanding the propagation of signals through optical fibers and their application in telecommunications.