實(shí)驗(yàn)誤差主要有以下幾點(diǎn):
1、單色光不夠嚴(yán)格以及陰極光電流的遏止電勢(shì)差的確定。
2、光電管的陽(yáng)極光電流和光電流的暗電流因素。
擴(kuò)展資料
光電效應(yīng)和普朗克常量的測(cè)定
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>
1、了解光電效應(yīng)的基本規(guī)律;
2、掌握普朗克常量的測(cè)量方法;
3、掌握光電管的伏安特性和光電特性的測(cè)量方法。
二、實(shí)驗(yàn)儀器
ZKY-GD-4 智能光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)儀(包括汞燈及電源,濾色片,光闌,光電管和智能實(shí)驗(yàn)儀)。
利用光電管制成的光控制電器,可以用于自動(dòng)控制,如自動(dòng)計(jì)數(shù)、自動(dòng)報(bào)警、自動(dòng)跟蹤等等。它的工作原理是:當(dāng)光照在光電管上時(shí),光電管電路中產(chǎn)生電光流,經(jīng)過(guò)放大器放大,使電磁鐵M磁化,而把銜鐵N吸住,當(dāng)光電管上沒(méi)有光照時(shí),光電管電路中沒(méi)有電流,電磁鐵M就自動(dòng)控制,利用光電效應(yīng)還可測(cè)量一些轉(zhuǎn)動(dòng)物體的轉(zhuǎn)速。
參考資料來(lái)源:搜狗百科-光電效應(yīng)
參考資料來(lái)源:搜狗百科-普朗克常量
(a) 溫度測(cè)定過(guò)程中產(chǎn)生的誤差:在進(jìn)行溫度測(cè)定的過(guò)程中,由于攪拌器的攪拌不可能使得體系中各部分的溫度達(dá)到絕對(duì)均勻。
所以,通過(guò)溫度測(cè)量?jī)x測(cè)得的是測(cè)溫探頭附近液體的溫度,此溫度與飽和蒸氣的溫度不一定完全一致,從而使所測(cè)數(shù)據(jù)和最終計(jì)算結(jié)果與實(shí)際值間存在誤差。 (b) 實(shí)驗(yàn)中環(huán)境條件改變產(chǎn)生的誤差:在測(cè)量過(guò)程中,雖然采用恒溫槽使得體系的溫度處于恒定狀態(tài),但仍然不能完全保證測(cè)定條件沒(méi)有發(fā)生變化。
同時(shí),由于實(shí)驗(yàn)中測(cè)定儀器直接與外界環(huán)境接觸,所以當(dāng)外界環(huán)境溫度、大氣壓力和濕度改變時(shí),測(cè)量?jī)x器所處狀態(tài)的不同可能影響其測(cè)得數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。 特別是考慮到實(shí)驗(yàn)中使用了較多的數(shù)字式電子測(cè)定儀器,當(dāng)溫度和濕度改變時(shí),電子元件的物理化學(xué)特性(如電阻、電容、化學(xué)勢(shì)等)很可能發(fā)生改變,從而導(dǎo)致所測(cè)得數(shù)據(jù)的誤差。
(c) 測(cè)量體系的改變:在實(shí)驗(yàn)中認(rèn)為測(cè)量體系的組成沒(méi)有變化,始終為無(wú)水乙醇。但是在實(shí)際情況下,體系組成改變的可能也是存在的。
具體而言,如果排氣或升溫過(guò)程中液體沸騰過(guò)于劇烈,可能使蒸發(fā)出的液體將儀器磨口密封用的甘油溶解,之后混有甘油的蒸汽返回體系時(shí)就可能改變體系組成,從而使體系飽和蒸氣壓發(fā)生變化,引入誤差。為避免這一現(xiàn)象,升溫時(shí)需隨時(shí)調(diào)節(jié)活塞H,防止液體劇烈沸騰。
(d) 測(cè)量?jī)x器的系統(tǒng)誤差:由于測(cè)溫儀器本身不可能絕對(duì)精確,實(shí)驗(yàn)測(cè)量過(guò)程中也可能存在由此導(dǎo)致的系統(tǒng)誤差,影響結(jié)果的準(zhǔn)確性。
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?⒈ 掌握恒壓過(guò)濾常數(shù) 、、的測(cè)定方法,加深對(duì) 、、的概念和影響因素的理解。
⒉ 學(xué)習(xí)濾餅的壓縮性指數(shù)s和物料常數(shù) 的測(cè)定方法。 ⒊ 學(xué)習(xí) 一類關(guān)系的實(shí)驗(yàn)確定方法。
⒋ 學(xué)習(xí)用正交試驗(yàn)法來(lái)安排實(shí)驗(yàn),達(dá)到最大限度地減小實(shí)驗(yàn)工作量的目的。 ⒌ 學(xué)習(xí)對(duì)正交試驗(yàn)法的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行科學(xué)的分析,分析出每個(gè)因素重要性的大小,指出試驗(yàn)指標(biāo)隨各因素變化的趨勢(shì),了解適宜操作條件的確定方法。
二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 ⒈ 設(shè)定試驗(yàn)指標(biāo)、因素和水平。因課時(shí)限制,必須合作共同完成一個(gè)正交表。
故統(tǒng)一規(guī)定試驗(yàn)指標(biāo)為恒壓過(guò)濾常數(shù) ,實(shí)驗(yàn)室提供的實(shí)驗(yàn)條件可以設(shè)定的因素及其水平如表3-1所示,其中除濾漿濃度可以選二水平或四水平外,其余因素的水平必須按表3-1選取。并假定各因素之間無(wú)交互作用。
⒉ 統(tǒng)一選擇正交表,按所選正交表的表頭設(shè)計(jì),填入與各因素水平對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù),使它變成直觀的“實(shí)驗(yàn)方案”表格。 ⒊ 分小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn),測(cè)定每個(gè)實(shí)驗(yàn)條件下的過(guò)濾常數(shù) 、、。
⒋ 對(duì)試驗(yàn)指標(biāo) 進(jìn)行極差分析和方差分析;指出各個(gè)因素重要性的大??;討論 隨其影響因素的變化趨勢(shì);以提高過(guò)濾速度為目標(biāo),確定適宜的操作條件。 三、實(shí)驗(yàn)原理 ⒈ 恒壓過(guò)濾常數(shù) 、、的測(cè)定方法 過(guò)濾是利用過(guò)濾介質(zhì)進(jìn)行液—固系統(tǒng)的分離過(guò)程,過(guò)濾介質(zhì)通常采用帶有許多毛細(xì)孔的物質(zhì)如帆布、毛毯、多孔陶瓷等。
含有固體顆粒的懸浮液在一定壓力的作用下液體通過(guò)過(guò)濾介質(zhì),固體顆粒被截留在介質(zhì)表面上,從而使液固兩相分離。 在過(guò)濾過(guò)程中,由于固體顆粒不斷地被截留在介質(zhì)表面上,濾餅厚度增加,液體流過(guò)固體顆粒之間的孔道加長(zhǎng),而使流體流動(dòng)阻力增加。
故恒壓過(guò)濾時(shí),過(guò)濾速率逐漸下降。隨著過(guò)濾進(jìn)行,若得到相同的濾液量,則過(guò)濾時(shí)間增加。
恒壓過(guò)濾方程 (3-1) 式中: —單位過(guò)濾面積獲得的濾液體積,m3 / m2; —單位過(guò)濾面積上的虛擬濾液體積,m3 / m2; —實(shí)際過(guò)濾時(shí)間,s; —虛擬過(guò)濾時(shí)間,s; —過(guò)濾常數(shù),m2/s。 將式(3-1)進(jìn)行微分可得: (3-2) 這是一個(gè)直線方程式,于普通坐標(biāo)上標(biāo)繪 的關(guān)系,可得直線。
其斜率為 ,截距為 ,從而求出 、。至于 可由下式求出: (3-3) 當(dāng)各數(shù)據(jù)點(diǎn)的時(shí)間間隔不大時(shí), 可用增量之比 來(lái)代替。
在本實(shí)驗(yàn)裝置中,若在計(jì)量瓶中收集的濾液量達(dá)到100ml時(shí)作為恒壓過(guò)濾時(shí)間的零點(diǎn)。那么,在此之前從真空吸濾器出口到計(jì)量瓶之間的管線中已有的濾液再加上計(jì)量瓶中100ml濾液,這兩部分濾液可視為常量(用 表示),這些濾液對(duì)應(yīng)的濾餅視為過(guò)濾介質(zhì)以外的另一層過(guò)濾介質(zhì)。
在整理數(shù)據(jù)時(shí),應(yīng)考慮進(jìn)去,則方程式(3-2)變?yōu)椋海ǜ魈?為200ml) 過(guò)濾常數(shù)的定義式: (3-4) 兩邊取對(duì)數(shù) (3-5) 因 ,故 與 的關(guān)系在對(duì)數(shù)坐標(biāo)上標(biāo)繪時(shí)應(yīng)是一條直線,直線的斜率為 ,由此可得濾餅的壓縮性指數(shù) ,然后代入式(3-4)求物料特性常數(shù) 。 ⒉ 正交試驗(yàn)法原理,參閱《化工基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)》第3章。
四、實(shí)驗(yàn)裝置 ⒈ 本實(shí)驗(yàn)共有八套裝置,設(shè)備流程如圖3-1所示,濾漿槽內(nèi)放有已配制有一定濃度的硅藻土~水懸浮液。用電動(dòng)攪拌器進(jìn)行攪拌使濾漿濃度均勻(但不要使流體旋渦太大,使空氣被混入液體的現(xiàn)象),用真空泵使系統(tǒng)產(chǎn)生真空,作為過(guò)濾推動(dòng)力。
濾液在計(jì)量瓶?jī)?nèi)計(jì)量。 ⒉ 濾漿升溫靠電熱,用調(diào)壓變壓器即時(shí)調(diào)節(jié)電熱器的加熱電壓來(lái)控溫。
每個(gè)濾漿內(nèi)有電熱器兩個(gè)。 ⒊ 濾漿濃度的水平分別指存放在濾漿槽內(nèi)濃度不同的濾漿。
⒋ 過(guò)濾介質(zhì)的水平1、2分別指真空吸濾器(玻璃漏斗)G2、G3(G2、G3是玻璃漏斗的型號(hào),出廠時(shí)標(biāo)注在漏斗上)。真空吸濾器的過(guò)濾面積為0.00385m2。
1413121110987654231 圖3-1 正交試驗(yàn)法在過(guò)濾研究實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用的流程圖1—攪拌裝置;2—溫度顯示儀;3—真空吸濾器;4—電熱棒;5—調(diào)節(jié)閥;6—濾液計(jì)量瓶;7—放液閥;8—放液閥;9—真空表;10—進(jìn)氣閥;11—緩沖罐;12—調(diào)節(jié)閥;13—真空泵;14—濾漿槽 五、實(shí)驗(yàn)方法 ⒈ 每個(gè)小組完成正交表中兩個(gè)試驗(yàn)號(hào)的試驗(yàn),每個(gè)大組負(fù)責(zé)完成一個(gè)正交表的全部試驗(yàn)。 ⒉ 同一濾漿槽內(nèi),先做低溫,后做高溫。
兩個(gè)濾漿槽內(nèi)同一水平的溫度應(yīng)相等。 ⒊ 每組先把低溫下的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)回歸過(guò)濾常數(shù)。
當(dāng)回歸相關(guān)系數(shù)大于0.95時(shí),該組實(shí)驗(yàn)合格,否則重新實(shí)驗(yàn)。使用同一濾漿槽的兩組實(shí)驗(yàn)均合格后,才能升溫。
⒋ 每一大組用同一臺(tái)計(jì)算機(jī)匯總并整理全部實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),每個(gè)小組打印一份結(jié)果。 ⒌ 每個(gè)實(shí)驗(yàn)的操作步驟: ⑴ 開(kāi)動(dòng)電動(dòng)攪拌器將濾漿槽內(nèi)硅藻土料漿攪拌均勻。
將真空吸濾器按圖示安裝好,放入濾漿槽中,注意濾漿要浸沒(méi)吸濾器。 ⑵ 打開(kāi)進(jìn)氣閥,關(guān)閉調(diào)節(jié)閥5。
然后接通真空泵電閘。 ⑶ 調(diào)節(jié)進(jìn)氣閥10,使真空表讀數(shù)恒定于指定值,然后打開(kāi)調(diào)節(jié)閥5,進(jìn)行抽濾,待計(jì)量瓶中收集的濾液量達(dá)到100ml時(shí),按表計(jì)時(shí),作為恒壓過(guò)濾零點(diǎn)。
記錄濾液每增加100ml所用的時(shí)間。當(dāng)計(jì)量瓶讀數(shù)為800ml時(shí)停表并立即關(guān)閉調(diào)節(jié)閥5。
⑷ 打開(kāi)進(jìn)氣閥10和8,待真空表讀數(shù)降到零時(shí),停真空泵。打開(kāi)調(diào)節(jié)閥5,利用系統(tǒng)內(nèi)大氣壓把吸附在吸濾器上濾餅卸到槽內(nèi)。
放出計(jì)量瓶?jī)?nèi)濾液,并倒回濾漿槽內(nèi)。卸下吸濾器清洗待用。
⒍ 結(jié)束實(shí)驗(yàn)后,切斷真空泵、電動(dòng)攪拌器電。
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