Для решения данной задачи нужно сначала определить наиболее точное измеренное напряжение, затем вычислить абсолютные и относительные погрешности для каждого измерения и, наконец, построить график изменения относительной погрешности.
1. Определение наиболее точного измеренного напряжения:
Для этого нужно вычислить разность между указанными значениями напряжений и предельным значением шкалы вольтметра и выбрать ту, для которой эта разность является наименьшей.
- Для 200 В: разность = 200 В - 200 В = 0 В
- Для 180 В: разность = 200 В - 180 В = 20 В
- Для 100 В: разность = 200 В - 100 В = 100 В
Таким образом, наиболее точно измерено напряжение 200 В, так как разность между измеренным значением и предельным значением шкалы равна нулю.
2. Вычисление абсолютных и относительных погрешностей для каждого измерения:
Абсолютная погрешность (ΔV) вычисляется как половина класса точности:
- Для 200 В: ΔV = 1,5 В / 2 = 0,75 В
- Для 180 В: ΔV = 1,5 В / 2 = 0,75 В
- Для 100 В: ΔV = 1,5 В / 2 = 0,75 В
Относительная погрешность (δV) вычисляется как отношение абсолютной погрешности к измеренному значению:
- Для 200 В: δV = (0,75 В / 200 В) * 100% ≈ 0,375%
- Для 180 В: δV = (0,75 В / 180 В) * 100% ≈ 0,417%
- Для 100 В: δV = (0,75 В / 100 В) * 100% = 0,75%
3. Построение графика изменения относительной погрешности:
Для построения графика нужно нанести значения относительной погрешности на вертикальную ось и значения измеренного напряжения на горизонтальную ось.
- На вертикальной оси отметим значения относительной погрешности в процентах: 0,375%, 0,417% и 0,75%.
- На горизонтальной оси отметим значения измеренного напряжения: 200 В, 180 В и 100 В.
- Соединим точки графика линией.
График должен показать, как меняется относительная погрешность с изменением измеренного напряжения. В данном случае, можно ожидать, что относительная погрешность будет наименьшей при измерении напряжения 200 В и увеличивается при измерении меньших напряжений.
В итоге, наиболее точно измерено напряжение 200 В, абсолютная погрешность равна 0,75 В для всех трех измерений, а относительная погрешность составляет 0,375%, 0,417% и 0,75% для напряжений 200 В, 180 В и 100 В соответственно. График изменения относительной погрешности должен показывать увеличение погрешности с уменьшением измеряемого напряжения.
Хорошо, я готов выступить в роли школьного учителя и помочь разобраться с этим вопросом.
Для начала, давайте разберемся, что такое задерживающее напряжение. Задерживающее напряжение - это минимальное напряжение, при котором электроны перестают выходить из поверхности вещества. В данном случае, задерживающее напряжение будет характеризовать электроны, испускаемые с поверхности цезия.
Далее, нам дано, что длина волны излучения, которое действует на цезий, составляет 2200 А (1 А = 10^-10 м). Это позволяет нам рассчитать энергию фотона излучения, используя формулу E = hc/λ, где h - постоянная Планка (h = 6,626 x 10^-34 Дж с), c - скорость света (c = 3 x 10^8 м/с), а λ - длина волны излучения.
E = (6,626 x 10^-34 Дж с) * (3 x 10^8 м/с) / (2200 А * 10^-10 м)
E ≈ 9,02 x 10^-20 Дж
Теперь нам нужно рассчитать работу выхода электрона из цезия, которая составляет 1,89 эВ (1 эВ = 1,6 x 10^-19 Дж).
Для того чтобы рассчитать задерживающее напряжение, мы можем использовать формулу U = E - W, где U - задерживающее напряжение, E - энергия фотона излучения, а W - работа выхода электрона из поверхности цезия.
U = (9,02 x 10^-20 Дж) - (1,89 x 1,6 x 10^-19 Дж)
U ≈ -1,531 x 10^-19 Дж
Мы получили отрицательное значение задерживающего напряжения. Это связано с тем, что электроны имеют отрицательный заряд, и для их остановки требуется приложить положительное напряжение. Итак, задерживающее напряжение составляет приблизительно 1,531 x 10^-19 Дж.
Надеюсь, этот развернутый ответ помог вам понять, как рассчитать задерживающее напряжение для электронов, испускаемых с поверхности цезия под действием излучения длиной волны 2200 А. Если у вас еще остались вопросы, не стесняйтесь задавать их. Я всегда рад помочь!
