postup

1) Sestavíme obvod podle obrázku. Signál z tónového generátoru TG je rozdělen, část přichází na X svorky osciloskopu OS, druhá část přes zesilovač napájí reproduktor R. Mikrofon M je připevněn na vedené tyči, jejíž pohyb se děje podél osy reproduktoru. Signál z mikrofonu je přiveden přes zesilovač na Y svorky osciloskopu. Změnu polohy mikrofonu odečítáme na pomocné stupnici ST.
2) Na tónovém generátoru naladíme vhodnou frekvenci f (4 až 8 kHz). Měníme postupně vzdálenost d a odečítáme všechny polohy mikrofonu, pro které vznikne na osciloskopu úsečka. Každé posunutí odpovídá polovině vlnové délky.
Provedeme měření pro co největší sudý počet různých poloh mikrofonu, zpracujeme postupnou metodou. Např. při 10 naměřených polohách úseček (sklonu a )

Napětí na mikrofonu

je zpožděno za napětím na reproduktoru o dobu t, po kterou zvuk postupuje po dráze d mezi reproduktorem a mikrofonem. Platí
. (2)
Fázový rozdíl mezi napětími na X a Y svorkách osciloskopu se tedy mění v závislosti na vzdálenosti d. Je-li tato vzdálenost přesně rovna celočíselnému násobku vlnových délek  zvuku, tj.
d = n   n = 1, 2, 3, ... , (3)
napětí na obou svorkách osciloskopu jsou ve fázi a na obrazovce pozorujeme skloněnou úsečku pod úhlem 45o vůči ose x (při stejných amplitudách skládaných kmitů). Změníme-li vzdálenost d o /2, napětí mají opačnou fázi a Lissajousovým obrazcem je úsečka svírající s osou x úhel 135o. Při změně vzdálenosti o  se objeví na osciloskopu opět obrazec pro nulové fázové posunutí.

Měření rychlosti zvuku v plynech pomocí Lissajousových obrazců
Fyzikální princip měření (skripta str. 89)
Vlnová délka zvuku , jeho frekvence f a rychlost c jsou vázány vztahem
c =  f . (1)
Pro určení rychlosti šíření zvuku c je tedy třeba znát frekvenci zvuku a jeho vlnovou délku v daném prostředí.
Rozdělíme harmonický signál z tónového generátoru na dvě části tak, že jedna část se přivede beze změny na X svorky osciloskopu, druhou část reproduktorem převedeme na zvukové vlnění. Zvuk se šíří prostředím, v němž měříme rychlost zvuku. Po projití určité dráhy d převedeme zvukové vlnění mikrofonem zpět na elektrický signál a přivedeme na Y svorky osciloskopu (viz obrázek na nástěnce). Na osciloskopu vznikají Lissajousovy obrazce pro poměr frekvencí 1 : 1.

1) Měníme frekvenci generátoru, až na osciloskopu nalezneme Lissajousův obrazec pro poměr frekvencí k : 1, kde k jsou zlomky (1/2, 1/3, 2/3, 1/4, ...). Do tabulky zapisujeme k násobek normálové frekvence (k. ) a frekvenci f odečtenou ze stupnice měřeného generátoru. Nalezneme 10 takových hodnot na rozsahu 1 až 10 kHz.





2) Na generátoru necháme nastavenou vhodnou frekvenci pro druhou část měření (k v intervalu 1/3 až 2/3).
3) Sestrojíme kalibrační křivku generátoru, na jednu osu nanášíme frekvenci f odečtenou na stupnici měřeného zdroje a na druhou osu pak odpovídající násobky frekvence normálového zdroje .

Pracovní postup

1) Sestavíme obvod podle blokového schematu na nástěnce. Na horizontální vychylovací destičky osciloskopu vložíme napětí neznámé frekvence f z měřeného tónového generátoru (TG), na vertikální napětí ze zdroje normálového kmitočtu (ZNK). Regulací výstupního napětí tónového generátoru a rozsahů osciloskopu nastavíme na obrazovce přibližně stejnou amplitudu výchylky ve vodorovném a svislém směru. Měníme frekvenci tónového generátoru, až na osciloskopu pozorujeme Lissajousův obrazec pro poměr frekvencí 1:1. Měřená frekvence tónového generátoru je potom totožná s frekvencí normálového zdroje.

Kalibrace tónového generátoru

Fyzikální princip měření (skripta str. 85)
Generátory harmonického signálu mohou z různých důvodů vysílat poněkud jinou frekvenci, než udává jejich stupnice. Chceme-li znát hodnoty generované frekvence přesně, můžeme generátor zkalibrovat pomocí zdroje známé normálové frekvence. Pro porovnání neznámé frekvence f s normálovou frekvencí využijeme skládání kolmých kmitů. Složíme-li harmonické kmity frekvencí, jejichž poměr lze vyjádřit poměrem malých celých čísel, opisuje kmitající bod do sebe uzavřenou trajektorii, tzv. Lissajousův obrazec, z něhož lze poměr těchto frekvencí snadno určit. Tak lze v dostatečném množství bodů stupnice generátoru určit hodnotu skutečně vysílané frekvence a sestrojit kalibrační křivku tónového generátoru

Lupa- velká čočka na zvětšení, malá optická vzdálenost/dalekohled-okulár-zrcadla-láme obraz a velký objekt//mikroskop: 1) okulár-věc do které se koukáme je soustava čoček/2) objektiv-zvětšuje, před ním předmět-zrcadlo,které láme světlo//brýle-na blízko(spojková) , na dálku(rozptylová)

Čočky

– Vlastnosti obrazu vytvořeného spojka se mění se vzdáleností předmětu od čočky. Při přibližování předmětu z velké dálky je obraz nejprve zmenšený a pak se postupně zvětšuje a vzdaluje se od čočky, stále je převrácený a skutečný. Je-li předmět k čočce blíž, než je ohnisková vzdálenost, pozorujeme přes čočku zdánlivý, zvětšený a přímý obraz. Obraz vytvořený rozptylkou je vždy přímý a zmenšený. Nezachytíme ho na stínítku, ale můžeme ho pozorovat přes čočku.Obraz je zdánlivý.

Lupa mikroskop- velikost,vzdálenost posuzujeme podle zorného úhlu(úhel mezi paprsky z okrajových bodů předmětů,vznikají do našeho oka), vzdaluje-li se předmět, zmenšuje se rovný uhel. Potřebujeme-li vidět větší detail použijeme lupu (spojka z ohniskovou vzdáleností menší než 25 cm) předmět mezi lupou a ohniskem.

Lom světla-

lom světla je způsoben změnou rychlosti světla. Ve skle nebo ve vodě má světlo menší rychlost než ve vzduchu. Postupuje – li světlo do prostředí, ve kterém se šíří menší rychlostí, např.:ze vzduchu do vody,nastane lom paprsku ke kolmici (alfa > beta). Postupuje-li světlo do prostředí, ve kterém se šíří větší rychlostí, např.: ze skla do vzduchu, nastane lom světla paprsku na kolmici (alfa< beta)

Odraz světla

-odraz světla se odráží na každém povrchu, ale ne všude stejně.// Nejvíc na lesklých,hladkých,hladkých,světlých//ve vakuu 300 000 000


1) ZRCEDLO ROVINNÉ-zrcadlo v koupelně(obraz je za zrcadlem),zdánlivý,stejně velký,stranově převrácený 2) KULOVÉ a) Vypuklé (zpětné zrcátka,na křižovatce), zmenšený, zdánlivý b) Duté (u zubaře->zvětšuje,odrazový plátek v baterce,ve světlech u auta)odraz je pokaždý jiný,závisí obraz na poloze tělesa// 3 Významné paprsky: 1. prochází zrcadlem do středu se odráží stejným směrem 2. prochází rovnoběžně s osou se odráží do ohniska(v půlce od středu) 3. odráží se od zrcadla prochází ohniskem odráží se rovnoběžně
Zobrazení zrcadly: stejný x převrácený x vzpřímený, skutečný x zdánlivý, zvětšený x zmenšený

2)

objektiv-zvětšuje, před ním předmět-zrcadlo,které láme světlo//brýle-na blízko(spojková) , na dálku(rozptylová)
Optika- co už víme o světle:elektromagnetické vlnění/3x108 / šíří se přímočaře/ optické prostředí: 1)Průsvitné(světlo se přes něj šíří, není přes něj vidět) 2)Průhledné(šíří je vidět) 3) Neprůhledné 4)Neprůsvitné Dělení z hlediska barvy:
5) Čiré 6) Barevné// Zdroje: Když se chce šířit potřebuje zdroj(Laiser,žárovka,slunce,oheň)//

Lupa mikroskop-

velikost,vzdálenost posuzujeme podle zorného úhlu(úhel mezi paprsky z okrajových bodů předmětů,vznikají do našeho oka), vzdaluje-li se předmět, zmenšuje se rovný uhel. Potřebujeme-li vidět větší detail použijeme lupu (spojka z ohniskovou vzdáleností menší než 25 cm) předmět mezi lupou a ohniskem. Lupa- velká čočka na zvětšení, malá optická vzdálenost/dalekohled-okulár-zrcadla-láme obraz a velký objekt//mikroskop: 1) okulár-věc do které se koukáme je soustava čoček

Čočky

– Vlastnosti obrazu vytvořeného spojka se mění se vzdáleností předmětu od čočky. Při přibližování předmětu z velké dálky je obraz nejprve zmenšený a pak se postupně zvětšuje a vzdaluje se od čočky, stále je převrácený a skutečný. Je-li předmět k čočce blíž, než je ohnisková vzdálenost, pozorujeme přes čočku zdánlivý, zvětšený a přímý obraz. Obraz vytvořený rozptylkou je vždy přímý a zmenšený. Nezachytíme ho na stínítku, ale můžeme ho pozorovat přes čočku.Obraz je zdánlivý.

Zobrazení zrcadly: stejný x převrácený x vzpřímený, skutečný x zdánlivý, zvětšený x zmenšený

Lom světla- lom světla je způsoben změnou rychlosti světla. Ve skle nebo ve vodě má světlo menší rychlost než ve vzduchu. Postupuje – li světlo do prostředí, ve kterém se šíří menší rychlostí, např.:ze vzduchu do vody,nastane lom paprsku ke kolmici (alfa > beta). Postupuje-li světlo do prostředí, ve kterém se šíří větší rychlostí, např.: ze skla do vzduchu, nastane lom světla paprsku na kolmici (alfa< beta)

1) ZRCEDLO ROVINNÉ

-zrcadlo v koupelně(obraz je za zrcadlem),zdánlivý,stejně velký,stranově převrácený 2) KULOVÉ a) Vypuklé (zpětné zrcátka,na křižovatce), zmenšený, zdánlivý b) Duté (u zubaře->zvětšuje,odrazový plátek v baterce,ve světlech u auta)odraz je pokaždý jiný,závisí obraz na poloze tělesa// 3 Významné paprsky: 1. prochází zrcadlem do středu se odráží stejným směrem 2. prochází rovnoběžně s osou se odráží do ohniska(v půlce od středu) 3. odráží se od zrcadla prochází ohniskem odráží se rovnoběžně

Optika-

co už víme o světle:elektromagnetické vlnění/3x108 / šíří se přímočaře/ optické prostředí: 1)Průsvitné(světlo se přes něj šíří, není přes něj vidět) 2)Průhledné(šíří je vidět) 3) Neprůhledné 4)Neprůsvitné Dělení z hlediska barvy:5) Čiré 6) Barevné// Zdroje: Když se chce šířit potřebuje zdroj(Laiser,žárovka,slunce,oheň)//Odraz světla-odraz světla se odráží na každém povrchu, ale ne všude stejně.// Nejvíc na lesklých,hladkých,hladkých,světlých//ve vakuu 300 000 000

zaverem

Presnosť meraní je značne ovplyvnená pozornosťou a postrehom merajúcej osoby, pretože zastavovanie stopiek je podmienené postrehom. Dochádza k malej odchýlke, ktorá sa mení a nedá sa odhadnúť. My ju však môžeme zanedbať, pretože jej veľkosť výrazne neovplyvnila namerané hodnoty.
Pri tomto meraní bol najväčším problém člen periódy, ktorý spôsoboval chyby pri výpočte momentu zotrvačnosti. Mal najväčšiu chybu a dala sa najlepšie určiť ako oproti ostatným členom.
Pri meraní sa vyskytla aj odchýlka teoretickej hodnoty momentu zotrvačnosti oproti vypočítanej. Ak by naše kyvadlo bolo dokonalý kváder (čomu zodpovedá teoretický vzorec, ktorý sme použili) a zanedbali uchytenie kyvadla, vypočítané výsledky sa odlišujú zhruba o 15%. Táto chyba je značná. Preto tieto vypočítané hodnoty môžeme považovať iba za precvičenie daného merania. Vzhľadom na to že naše kyvadlo nie je ideálne, os okolo ktorej kmitá sa nedá presne určiť pretože je to zapríčinené britom, ktorý je strašne mohutný a okrem týchto vplyvov, ďalší je aj uchytenie kyvadla, vypočítaný výsledok nemôžeme považovať za veľmi presný, napriek tomu že hodnoty sú namerané s malou kvadratickou chybou.