Подсказки
Открывайте по одной — попробуйте продвинуться после каждой, прежде чем открывать следующую.Подсказки сгенерированы ИИ и не проверялись человеком — официальными они не являются.
H1 Направление
Проверь, как меняется отклик фотоприемника при разной нагрузке: при прочих равных увеличивается ли измеренное напряжение и где появляются признаки насыщения.
H2 Ключевой шаг
Запиши зависимость выходного напряжения от числа фильтров при трёх значениях сопротивления; используй один и тот же порядок измерений и фиксируй нулевой фон. Сравни полученные наборы данных между собой графически и по величине рассеяния.
H3 Почти решение
- Установи резистор 20 кОм, измерь и запиши
для (с учётом фона). - Повтори при 10 кОм и затем подбери сопротивление так, чтобы $U_{n=0}\rule{0pt}{0pt}<200\text{ мВ}$ и снова запиши $U_n$.
- Убедись в повторяемости измерений (положение лазера и приёмника не менялись).
- Сравни наборы измерений и определи режим, в котором фотоприемник не проявляет насыщения; зафиксируй этот режим для дальнейшей работы.
H1 Направление
Посмотри на данные в логарифмическом масштабе: становится ли зависимость от числа плёнок ближе к прямой линией в одном из режимов?
H2 Ключевой шаг
Линеаризуй зависимость, построив графики
H3 Почти решение
- Для каждого набора измерений вычисли
(с учётом фона при необходимости). - На одном бланке построй три кривые
против для трёх значений сопротивления. - Оцени наглядно линейность точек и рассчитай коэффициенты наклона (по МНК) для каждой кривой.
- Сравни наклоны и их разброс, чтобы выбрать лучший режим для дальнейших измерений.
H1 Направление
Отметь отличие формы графиков при больших и малых сопротивлениях: одна из кривых заметно нелинейна — почему?
H2 Ключевой шаг
Объясни наблюдение тем, что при больших сопротивлениях фотоприёмник может работать в режиме насыщения, а при адекватной нагрузке его выход становится пропорционален интенсивности, что проявляется линейностью в логарифмическом масштабе.
H3 Почти решение
- Сравни поведение трёх графиков: выдели тот, где точки близко к прямой — это линейный режим фотоприёмника.
- Покажи, что при высоком сопротивлении отклик выходит из пропорциональности (точки расходятся от прямой).
- Сделай вывод о связи нелинейности с режимом насыщения фотоприёмника и рекомендованном ограничении $U_{max}<200$ мВ.
- Кратко запиши качественный вывод о выборе сопротивления для дальнейших частей.
H1 Направление
Чтобы получить коэффициент пропускания, нужно связать наклон линеаризованной зависимости с искомой величиной — вспомни, как логарифм преобразует геометрическую прогрессию.
H2 Ключевой шаг
Применяй формулу линеаризации
H3 Почти решение
- Возьми данные для серых плёнок в выбранном линейном режиме и вычисли
для всех точек. - Построй по этим точкам МНК и найди наклон
и его стандартную ошибку . - Переведи наклон в коэффициент пропускания
и вычисли относительную погрешность по преобразованию из . - Вырази
и его погрешность из полученной системы оценок (наклон и ошибка наклона).
H1 Направление
Проверь, лежат ли точки на прямой для каждого цвета: насколько хороша аппроксимация экспонентой?
H2 Ключевой шаг
Если зависимость в логшкале близка к прямой, то закон (2) выполняется; используй критерий линейности (остатки от МНК) для формального ответа.
H3 Почти решение
- Для каждого цвета рассчитай остатки точек от аппроксимации прямой (разности с предсказанными значениями МНК).
- Оцени величины остатков и их систематику — если остатки малы и случайны, закон (2) выполняется.
- Если остатки систематичны или велики, отметь нарушение закона и запиши наблюдение.
- Сформулируй вывод о применимости закона (2) к каждому цвету.
H1 Направление
Подумай, как комбинируются пропускания при последовательном прохождении света через разные плёнки: что происходит со светом при прохождении первой, затем второй и т.д.?
H2 Ключевой шаг
Используй мультипликативный характер пропусканий: для независимых плёнок общий коэффициент равен произведению индивидуальных
H3 Почти решение
- Измерь напряжение для стопки (2 красных + 1 зелёная) при тех же условиях и приведи к
. - По отдельности возьми ранее найденные
и и вычисли теоретическое произведение . - Сравни измеренное значение пропускания стопки с
, учтя погрешности измерений. - Сделай вывод о согласии эксперимента с мультипликативной моделью (запиши результат сравнения и учти погрешности).
H1 Направление
Для доказательства нарушения закона (2) достаточно показать, что отношение последовательных интенсивностей не постоянно или что логарифмы не образуют арифметическую прогрессию.
H2 Ключевой шаг
Вычисли последовательные отношения
H3 Почти решение
- Возьми экспериментальные значения для зелёной плёнки и вычисли последовательные отношения
для всех доступных . - Проверь, являются ли все
равными внутри погрешности; при значимых различиях сделай вывод о нарушении геометрической прогрессии. - Альтернативно проверь, образуют ли числа
арифметическую прогрессию (равные приращения). - Запиши результат проверки и объясни, что это значит для выполнения закона (2).
H1 Направление
Собери итоги: какие факторы влияют на то, сколько света проходит через плёнку?
H2 Ключевой шаг
Обобщи, что
H3 Почти решение
- Перечисли экспериментальные параметры, влияющие на
: цвет (спектр) источника, толщина и состав плёнки, наложение нескольких плёнок. - Укажи приборные факторы: режим работы фотоприёмника (нелинейность, насыщение) и геометрию установки.
- Сформулируй общий вывод о том, что измеренное
— это эффективная величина, зависящая от спектра источника и свойств плёнки. - Вырази итоговую рекомендацию: при необходимости получить 'справочный'
указывай спектр источника и режим измерений.