Автор: Д. Стронг Название: Техника физического эксперимента Издательство: Ленинградское газетно-журнальное и книжное издательство Год: 1948 Страниц: 664 Формат: DJVU Размер: 17 МБ
Предлагаемая вниманию читателя книга, составленная знатоками лабораторной техники под руководством авторитетного экспериментатора д-ра Стронга, должна облегчить нашим молодым специалистам трудную задачу овладения техникой современного физического эксперимента. Авторы книги Д. Стронг, А. В. Ниир, А. Е. Уитфорд, С. X. Картрайт и Р. Хайвартд не ставили себе целью изложить бесчисленные и разнообразнейшие приемы лабораторной работы, получившие ныне широкое признание и применение. Они предполагают, что многими необходимыми сведениями и основными техническими навыками читатели уже обладают. Авторы книги поэтому стараются, с одной стороны, дать описание лишь новых приемов лабораторной работы, выдвинутых современным развитием науки, а с другой стороны, — указать, как следует организовать лабораторную работу, чтобы в кратчайшее время и с наименьшими затратами сил и средств добиться удовлетворительных результатов. Во многих частных случаях, когда подробное изложение отдельных вопросов грозит завести их слишком далеко и не укладывается на страницах общедоступного руководства, они ссылаются на первоисточники. Появление такой книги на русском языке в настоящее время, когда в стены наших лабораторий влились новые молодые кадры, которым приходится решать сложные и ответственные технические проблемы иногда в трудных условиях, следует считать особенно своевременным. По инициативе и при поддержке академика С. И. Вавилова группа ленинградских физиков, специалистов в различных вопросах практики физического эксперимента, сделала перевод этой книги и обработала ее текст в соответствии с потребностями наших отечественных лабораторий, пополнив его при этом новыми материалами...
Предисловие 3 Глава I Основные приемы стеклодувного мастерства 5 Общие указания и инструменты 5 Газ для стеклодувных горелок 7 Горелка П. М. Немзера 9 Дутье 11 Кислород для горелок 14 Некоторые физические свойства стекла 15 Обрезка трубок и бутылей 16 Очистка и мытье 17 Подогрев 18 Вращение изделий 18 Сгибание трубок 20 Стягивание стекла 21 Отжиг 21 Вытягивание капилляра 22 Запаивание трубки 23 Обрезка трубки в пламени 24 Подготовка к спаиванию 24 Спайка 25 Кольцевая спайка 28 Выдувание шариков 29 Стягивание сужений в трубках 31 Исправление дефектов 31 Платиновые вводы 32 Вольфрамовые и молибденовые вводы 32 Спаи медь-стекло 35 „Ковар“ и „Фернико“ 35 Спаи фарфор-пирекс 35 Глава II Холодная обработка оптического стекла в лаборатории 37 Введение 37 Общие приемы обработки 37 Теория шлифовки и полировки 38 Методы полировки 40 Получение широких оптических поверхностей диаметром в 75, 150 и более миллиметров 41 Разрезание и грубая обдирка 42 Сверление отверстий 44 Косые зеркала 45 Распиловка стекла 47 Видоизмененная машина Дрепера 47 Крепление заготовки 47 Приемы шлифовки кривых поверхностей 49 Тонкая шлифовка 52 Смола для полировальника 54 Полировка 57 Ретушь 58 Рабочие и нерабочие зоны 59 Объяснение действия полировальных и ретушировальных инструментов 61 Инструменты для ретуши зон 62 Способы устранения зональных дефектов и изготовление асферических поверхностей 64 Астигматизм 70 Испытание качества оптических деталей 70 Кольца Ньютона 71 Полосы Хайдингера (полосы равного наклона) 73 Исправление оптической поверхности с помощью малых отверстии 74 Метод испытания оптической поверхности, предложенный Фуко (с лезвием ножа) 77 Испытание оптической поверхности с помощью лезвия ножа по зонам 79 Способ испытания Рончи 82 Способ испытания, предложенный Гартманом 84 Центрировка системы зеркал 84 Два особых способа получения оптических поверхностей 85 Обработка оптических поверхностей на станке с ручным рычагом 85 Взаимное расположение двух оптических поверхностей 88 Блокировка 90 Кварц и исландский шпат (кальцит) 90 Оптическая обработка кристаллов 93 Полировка металлов 94 Юбъектив Шмидта 95 Глава III 99 Техника высокого вакуума99 Законы для идеальных газов 99 Средняя длина свободного пути 100 Внутреннее трение и теплопроводность 101 Скорость откачки 102 Проводимость откачивающих вакуумных линии 103 Откачка 103 Насосы предварительного разрежения (форвакуумные насосы) 105 Форвакуумные насосы, изготовляемые в СССР 106 Обезгаживание стекла и металлов 108 Давление паров замазок 109 Геттеры 110 Статические и кинетические вакуумные системы 112 Диффузионные (пароструйные) насосы 115 Применение масел в диффузионных насосах 118 Конструкция масляных диффузионных насосов 129 Ловушки для ртути 124 Кажущиеся течи 125 Ловушки для масел 126 Конструктивные особенности кинетических вакуумных установок 128 Соединения 129 Уплотнения 131 Прозрачная вакуумная замазка 132 Электроды 133 Вентили и краны 134 Механические перемещения в вакууме 136 Течи 137 Вакуумные манометры (вакууметры) 139 Манометр Мак-Леода 141 Ионизационный манометр 143 Манометр Пирани 145 Манометр Лангмюира 147 Манометр Кнудсена 150 Глава IV 151 Поверхностные покрытия Способы нанесения тонких пленок 151 Метод впекания 151 Способы химического покрытия металлом 152 Очистка 152 Способ Брешира 154 Способ серебрения с сегнетовой солью 156 Покрытие зеркал лаком 157 Химическое золочение по Вернике 157 Медные зеркала по Френчу 159 Гальваническое осаждение металла 161 Катодное распыление 164 Чистка и сушка подложек и фигуры запотевания их при дыхании 168 Очистка зеркал для алюминирования 170 Покрытие испарением 171 Испарение 171 Техника испарения алюминия 173 Вакуумная установка 178 Получение пленок одинаковой толщины 179 Параболизация сферического зеркала с помощью алюминирования 183 Полупрозрачные алюминиевые пленки 186 Просветление оптики 189 ГлаваV 192 Применение плавленого кварца 192 Общие замечания о плавленом кварце 192 Химические свойства 193 Физические свойства 193 Термические особенности 193 Упругие свойства ]94 Термоэластичность 197 Твердость 197 Поверхностное напряжение расплавленного кварца 197 Электрические свойства 197 Применение кварца в виде нитей 197 Оборудование для изготовления кварцевых нитей и работа с ними 198 Вытягивание нитей 207 Уход за тончайшими нитями и хранение их 211 Некоторые полезные технические указания для работы с тончайшими нитями 211 Выпрямление 211 Сгибание 212 Натягивание и усадка 212 Спаивание двух нитей 213 Припаивание нити к более крупному кусочку кварца 213 Вытягивание нити овального сечения 213 Вытягивание „плоской" трубки 214 Изготовление подвесов для электрометров 214 Установка креста нитей в оптических инструментах 215 Крутильные весы 216 Другое применение кварца 217 Глава VI 218 Электрометры и электроскопы 218 Терминология и теоретические основы 218 Определения 218 Общая теория 218 Теория электроскопов 219 Теория электрометра 220 Описание конструкций электрометров и электроскопов 223 Некоторые типы электроскопов 223 Некоторые типы электрометров 231 Струнные электрометры 240 Практические соображения относительно применения электрометров и электроскопов 243 Чувствительность, необходимая для работы с -АГ-лучами 243 Наивыгоднейшая чувствительность для работы с космическими лучами 245 Измерения методом постоянных отклонений 247 Пределы чувствительности приборов различного типа 248 Сравнение приборов различных типов 251 Некоторые технические приемы, полезные при изготовлении электроскопов и электрометров 253 Крепление золотых листочков 253 Приготовление волластоновой нити 254 Изоляторы, применяемые при изготовлении электрометров и электроскопов 255 Установка электрометра 256 Глава VII 258 Счетчики гейгера 258 Определение 258 Счетчик с острием 258 Пропорциональный счетчик 259 Счетчик Гейгера-Мюллгра 261 Конструкция счетчиков Г-М 265 Чувствительность счетчиков к ионизующим частицам 269 Счетчики Г-М спзциарьного назначения 270 Методы определения числа импульсов 272 Схемы для счета совпадений 285 Источники высокого напряжения 287 Регуляторы напряжения 289 Об оценке вероятностей срабатывания и об ошибках в работе счетчика Гейгера 293 Глава VIII 299 Вакуумные термоэлектрорадиометры и измерение лучистой энергии Введение 299 Конструкция и откачка чувствительной термопары 303 Проволочки для изготовления гермоспаев 304 Изготовленье спаев 307 Различные способы приготовления терморадиометров 310 Применение особо чувствительных термоэлементов 314 Компенсированные термоэлементы 314 Вспомогательные приборы 315 Реле 317 Изготовленье термоэлементов при помощи испарения и катодного распыления 320 Теоретические вопросы, связанные с расчетом и конструкцией термоэлектрорадиометров 323 Абсолютная чувствительность и минимум отмечаемой энергии 326 Общие замечания, касающиеся расчета и конструирования термоэлектрорадиометров 328 Глава IX 331 Оптика. Источники света, фильтры и оптические приборы 331 Части спектра 331 Техника измерений спектрограмм 331 Источники света 332 Солнце 332 Вольфрамовые лампы 334 Сетка Ауэра-Вельсбаха 336 Штифт Нернста 337 Штифт Глобара 338 Угольные дуги 338— Пережигание проволочек 340 Железные дуги 341 Ртутная дуга низкого давления 341 Ртутные дуги высокого давления 343 Ртутные дуги сверхвысокого давления 343 „Холодная“ ртутная лампа 345 Разрядные трубки с разными парами и газами 346 Натриевая лампа 346 Непрерывный спектр водорода 346 Непрерывный и монохроматический спектр гелия 348 Получение линейчатых спектров 349 Искры 350 Пламя 350 Ультрафиолетовая область спектра 351 Прозрачные для ультрафиолетового света вещества 351 Призмы, линзы и зеркала для ультрафиолетовой области 352 Фильтры для ультрафиолетовой области 353 Поляризация в ультрафиолетовой области 356 Инфракрасная область 356 Общая характеристика 356 Призмы, окошки, линзы а зеркала для инфракрасной области спектра 357 Отражение кристаллов. Остаточные лучи 359 Специальные поглощающие фильтры для близкой инфракрасной области 361 Фильтры для видимой части спектра 362 Фильтры Христиансена 363 Светофильтры Е. М. Брумберга 365 Отражение от металлических поверхностей 367 Монохроматоры 367 Применение зеркал в монохроматорах 369 Водяной монохроматор 371 Метод выделения спектральной полосы с помощью фокусировки 373 Выделение остаточных лучей 375 Изготовление пластинок для получения остаточных лучей 375 Поляризация света 376 Технические применения поляризованного света 378 Пластинка в четверть, половину и целую волну 379 Расщепление слюды 380 Эталонные пластинки из слюды 381 Применение слюдяного эталона 382 Увеличение (оптическая сила) линз 382 Другие свойства линз383 Особенности зеркал 384 Свойства призм 385 Регистрирующие оптические системы 385 Глаза X 387 Фотоэлементы и усилители 387 Введение 387 Пределы чувствительности приемника для обнаружения радиации 387 Типы фотоэлементов 390 Особенности фотоэлементов с внешним фотоэффектом 391 Производство фотоэлементов 395 Вакуумные и газонаполненные фотоэлементы 395 Сурьмяно-цезиевые фотоэлементы 397 Фотоэлементы с запорным слоем 398 Новые типы фотоэлементов 400 Усиление фотоэлектрических токов 406 Усилители постоянного тока 406 Русские электрометрическке лампы 415 Детали экспериментирования с фотоэлементами 416 Другие типы ламп с малым сеточным током 420 Усилители постоянного тока повышенной мощности 422 Усилители переменного тока 424 Флуктуационные шумы в схемах с электронными лампами 427 Применение фотоэлементов в фотометрии 429 Денситометры 432 Увеличение малых отклонений гальванометра 434 Тиратроны и контрольные приборы 435 Глава XI 439 Фотографирование в лаборатории 439 Сравнение чувствительности глаза с чувствительностью фотографической эмульсии 439 Кривые Хертера и Дриффильда 441 Закон взаимности 444 Разрешающая сила 445 Пластинки Шумана 445 Источники света 449 Светофильтры 451 Фокусировка 452 Сенсибилизация 453 Сморщивание желатины 455 Экспозиция 456 Проявление 460 Время и температура проявления 462 Проявление в кювете 465 Десенсибилизация 466 Фиксирование 467 Промывание и сушка 468 Ускоренный метод фотографирования спектров в спектральном анализе 471 Печатание негативов 473 Усиление и ослабление фотографий 477 Проявление после фиксирования (физическое проявление) 477 Некоторые специальные применения фотографии 478 Фотографическая фотометрия 481 Глава XII 485 Теплота и высокая температура 485 Теплопроводность. Установившийся режим теплопередачи 485 Фактор формы 485 Теплопроводность — неустановившийся режим 488 Передача тепла свободной конвекцией 497 Перенос тепла излучением 498 Низкие температуры 502 Способы получения высоких температур 503 Пламя 503 Электрические печи 508 Постоянные температуры („точки“) 514 Термостаты 514 Измерение температуры 518 Глава XIII 521 Свойства некоторых материалов, применяемых в лабораторной практике 521 Чистые металлы 521 Щелочные металлы 521 Щелочноземельные металлы 529 Ртуть 529 Металлы группы платины 531 Тугоплавкие металлы: вольфрам, молибден, тантал и другие 533 Сплавы 535 Инвар 535 Сплавы для электрических сопротивлений 536 Сплавы для термопар 536 Магнитные материалы 536 Припои 539 Латунь и бронза 540 Дюралюминий 541 Дерево 541 Заменители дерева 545 Замазки и склеивающие материалы 546 Универсальная замазка 546 Пчелиный воск с канифолью 546 Шеллак 547 Сплавы с шеллаком 547 Пицеин 548 Апьезоновые масла 548 Хлористое серебро 549 Эмаль 549 Полимеризующиеся замазки 549 Бакелит 549 Алкидные смолы 550 Люцит и органическое стекло 551 Рыбий клей 552 Резиновый, клей 552 Гипс 552 Паста из гл-ета и глицерина 552 Другие необратимые замазки и цементы 553 Столярный клей 553 Смазка 554 Жировик, или тальковый камень 557 Коллоидальные растворы. Коллоидальный раствор шеллака. Коллоидальные растворы всех благородных металлов (по Бредигу). Коллоидальный теллур. Красный раствор золота. Синий раствор золота. Коллоидальная платина. Коллоиды с удлиненными частицами. Образование коллоида в поле зрения кардиоидного ультрамикроскопа. Различно окрашенное коллоидное серебро 558 Жидкости с большим удельным весом 503 Глава XIV 564 Основы конструирования инструментов и приборов 564 Резание металлов 564 Токарный станок 567 Паяние „слабыми“ (легкоплавкими) припоями 573 Паяние крепким прыгаем 575 Точечная сварка 576 Конструирование приборов 577 Прогибы 577 Кинематика конструкций 579 Установки, свободные от вибраций 585 Глава XV 588 Формовка и отливка 588 Введение г 588 Формовка по восковым моделям 588 Модели для отливки в землю 595 Процесс формовки и отливки 605 Заливка подшипников баббитом 615 Отливка в сепиолит 616 Дополнение 619 Электронные и ионные приборы в лабораторной практике 619 Малогабаритные лампы. Жолуди. Иностранные электрометрические лампы. Тиратроны. Стабилизаторы напряжения. Твердые выпрямители. Термисторы 619 Таблицы важнейших физических постоянных 620 Предметно-алфавитный указатель 635 Литературный указатель 643 Рекомендуемые пособия 654
