Cтраница 4
Подобные нити изготовляются следующим образом. Вначале из кварцевого стержня диаметром 1 - 2 мм вытягивают тонкую кварцевую нить диаметром примерно 0 1 мм. [46]
![]() |
Обтекание диска потоком. Диск поставлен под углом 45 к потоку. [47] |
Одним из способов такого измерения служит так называемый диск Рэлея. Диск Рэлея представляет собой небольшой легкий слюдяной кружок, подвешенный на тонкой кварцевой нити. Когда на диск падают звуковые волны, он поворачивается, стремясь занять положение, перпендикулярное направлению распространения этих волн. Причина этого может быть понята из рассмотрения поведения диска в постоянном потоке воздуха. На рис, 40 изображены линии, по которым движутся частицы воздуха при обтекании диска постоянным воздушным потоком ( линии тока); вблизи диска линии тока искривляются. [48]
Однако наиболее широкое применение для непрерывного взвешивания как при топохимических исследованиях, так и при измерениях адсорбции находят спиральные весы. Эти весы представляют собой спиральную пружину, изготовляемую чаще всего из тонкой кварцевой нити. Верхняя часть спирали закрепляется в трубке, к нижней части подвешивается чашечка с навеской. Изменение веса определяется по растяжению предварительно калиброванной пружины и регистрируется при помощи катетометра или окулярного микрометра. Спиральные весы просты по своей конструкции, легко могут быть изготовлены и вмонтированы в установку и применимы как при низких, так и при высоких температурах исследования. Весы применяются для непрерывного взвешивания при исследованиях в атмосфере воздуха и в токе различных газов при атмосферном давлении. На установках, в которых весы герметизированы, могут проводиться исследования в вакууме, а также в атмосфере какого-либо газа при заданном давлении. [49]
Для получения чистого кремния, используемого в полупроводниковой промышленности, хлорид кремния перегоняют, используя кварцевые ректификационные колонки. Вместо тарелок их часто заполняют большим количеством мелких колечек, сделанных из тонких кварцевых нитей. [50]
Чаще используется второй принцип. В качестве отражающего элемента применяют пластинки, диски, отрезки проводника и рамки, подвешенные на тонкой кварцевой нити в поперечном сечении тракта. Угол отклонения отражающего элемента пропорционален проходящей мощности. [51]
Кроме движения коллоидных частиц, на которых и было-впервые открыто броуновское движение, имеется еще целый ряд других явлений, и не только в лабораторных, но и в других условиях, позволяющих обнаружить броуновское движение. Если бы мы смогли соорудить чрезвычайно тонкое измерительное устройство, скажем, крохотное зеркальце, прикрепленное к тонкой кварцевой нити очень чувствительного-баллистического гальванометра ( фиг. [52]
Крутильные весы с кварцевой нитью ( рис. 1 [53] и рис. 2 [22]) имеют два плеча. Кварцевое коромысло диаметром 200 - 300 мкм с подвесами из тонких кварцевых нитей вплавлено или вцементировано в очень тонкую кварцевую нить ( 10 - 50 мкм), один конец которой прочно закреплен в корпусе весов, а другой прикреплен к оси вертикального лимба, градуированного по окружности. Когда коромысло отклонится от равновесного положения при нагрузке т на одном конце, равновесие восстанавливают, вращая лимб в обратную сторону до первоначального положения. За этим наблюдают при помощи оптического устройства. [53]
Схема его опыта показана на рисунке 3.2. Два маленьких свинцовых шарика массой т скреплены горизонтальным стержнем, подвешенным за середину на тонкой кварцевой нити. При поднесении к шарикам двух свинцовых шаров3, масса каждого из которых М, стержень поворачивается и нить закручивается. [54]
Для измерения толщины слоя при его осаждении в высоком вакууме могут быть применены весы Ридмюл-лера. Коромыслом весов служит стеклянный капилляр, изогнутый на концах для более устойчивого положения центра тяжести. На концах коромысла шеллаком приклеиваются тонкие кварцевые нити. На одном конце коромысла подвешивается стеклянная подложка, на другом конце закрепляется противовес. В поле компенсационной катушки помещается намагниченная швейная игла. Исходное положение весов определяется с помощью небольшого зеркальца, наклеенного в середине коромысла. Начало отсчета фиксируется положением зеркальца, за которым можно наблюдать через зрительную трубу. Вес пленки определяется по величине тока, необходимой для компенсации отклонения коромысла. Тарировка весов показывает, что существует линейная зависимость между весом и величиной компенсационного тока. Наибольшую погрешность вносит неточность разновесов. [55]
Ниже описываются различные по принципу весы, отличающиеся простотой конструкции и достаточным удобством для повседневной работы. Нити для весов изготовляют из разных материалов, однако предпочитают кварц, который выгодно отличается сравнительно небольшим модулем упругости и малым линейным коэффициентом расширения. Недостаток кварца - хрупкость, поэтому р-абота с тонкими кварцевыми нитями требует осторожности. [56]
В радиохимии измерение тока, проходящего через интегрирующую камеру, обычно заменяется визуальным наблюдением разряда электроскопа. Электроскопы не требуют никакого вспомогательного электрооборудования. В этом приборе роль силы, возвращающей его в исходное положение, играет не тяжесть, а упругость безинер-ционной, короткой и тонкой кварцевой нити, покрытой золотом. Нить рассматривается в микроскоп. Электроскоп Лауритсена очень чувствителен; естественная утечка в нем мала. Как и в случае ионизационной камеры, наполненной воздухом, исследуемый образец легко вводится в чувствительное пространство ( так что гарантируется достаточно большой эффективный телесный угол); благодаря отсутствию каких-либо дополнительных стенок прибор можно использовать и в случае сильно поглощающихся излучений. В определенных пределах мягкость исследуемых лучей составляет даже преимущество, ибо удельная ионизация возрастает с уменьшением энергии. Этот метод, однако, плохо подходит для абсолютных измерений. [57]
Термогальванометры основаны на явлениях, сопровождающих выделение джо-улева тепла в проводнике с током. Измеряемый ток подводится к зажимам А и Б и нагревает тонкую кварцевую платинированную нить, длиной от 3 - 4 мм с сопротивлением от 4 - 1 000 Q в зависимости от надобности. Тепло от проволоки вследствие лучеиспускания передается месту спая термоэлемента а - б из сурьмы и висмута, изготовленного в виде рамки, подвешенной на тонкой кварцевой нити между полюсами NS постоянного сильного магнита. Термоток заставляет рамку термоэлемента повернуться в магнитном поле постоянного магнита на тот или другой угол, отсчитываемый по зеркальцу. [58]
![]() |
Гидростатические весы Мора - Вестфаля.| Самодельные гидростатические весы с поплавком внутри весов ( а и вне весов ( б. [59] |
Газовые весы являются аналогами гидростатических весов. Основное их применение - определение плотности газов ( см. разд. В приведенных на рис. 71 весах Штока коромысло 4 изготовлено, как и все остальные части, из кварца. Тонкая кварцевая нить лучше всех других материалов способна удлиняться. В частности, нить диаметром около 0 01 мм не обрывается при закручивании на 20 полных оборотов на 1 см длины. [60]