Nr ćwiczenia 309	Data 31.03.2011	Imię i Nazwisko Iwona Owczarzak Jan Pawłowski	Wydział Technologii Chemicznej	Semestr II	Grupa 6 Nr lab. 3
Prowadzący: dr Mirosława Bertrandt			przygotowanie	wykonanie	ocena

Wyznaczanie sprawności świetlnej żarówki za pomocą fotometru Lummera-Brodhuna.

1 Wstęp teoretyczny:

Strumień świetlny Φ jest to ilość energii, jak* przenoszą fale świetlne przez dowolną powierzchni* w jednostce czasu. Strumień świetlny ma wymiar mocy i może by* zmierzony na podstawie ilości ciepła oddanego ciału całkowicie pochłaniającemu.

Natężeniem światła wysyłanego przez źródło w danym kierunku nazywamy stosunek strumienia zawartego w granicach k*ta bryłowego do warto*ci tego k*ta.

Oświetlenie dowolnej powierzchni, znajdującej się w odległości r od źródła punktowego o światłości I oraz nachylonej pod kątem do kierunku padania światła, wyra*a się wzorem:

(1) prawo Lamberta.

Zasada pomiaru polega na takim dobraniu odległości źródła badanego i wzorcowego od fotometru, aby oświetlenie pewnej powierzchni przez oba źródła było jednakowe. Oznaczaj*c światło** źródła wzorcowego indeksem w, a mierzonego indeksem x, możemy zapisać oświetlenia:

(2)

Przy stwierdzonej doświadczalnie równo*ci oświetleń E_w = E_x oraz przy równych kątach  otrzymamy proporcję:

(3)

która pozwala wyznaczy*, na podstawie pomiarów odległości, bezwzględną warto** światło*ci źródła, gdy znana jest światło** źródła wzorcowego. Najczęściej jednak wyznaczamy światło** względną, która wyra*a się wzorem:

(4)

Sprawności* świetlną źródła nazywamy stosunek jego światło*ci I do pobieranej mocy P:

(5)

2. Wyniki:

Lp.	rw	rx	U [V]	I [A]
1	114,0	17,0	109,5	0,119
2	113,6	17,4
3	114,3	16,7
4	113,8	17,2
5	114,0	17,0
6	105,8	25,2			130,0	0,129
7	105,7	25,3
8	105,0	25,0
9	106,3	24,7
10	106,2	24,8
11	98,0	33,0			149,9	0,139
12	97,4	32,4
13	97,6	32,6
14	97,5	32,5
15	97,9	32,1
16	94,3	36,7			160,7	0,144
17	93,6	378,4
18	93,3	37,7
19	93,9	37,1
20	93,9	37,1
21	89,3	41,7			170,0	0,148
22	89,9	41,1
23	89,5	41,5
24	89,3	41,7
25	89,6	41,4
26	86,4	44,6			180,5	0,154
27	86,9	44,1
28	86,3	44,7
29	86,7	44,3
30	86,4	44,6
31	82,2	48,8			190,1	0,158
32	81,8	49,2
33	82,2	48,8
34	82,3	48,7
35	81,7	49,3

Analiza pomiarów:

Lp.	rw śr, [cm]	rx śr. [cm]	U [V]	I [A]	P [W]	Ir	∆ Ir	∆P [W]	[1/W]
1.	113,94	17,06	110	0,119	13,03	0,0224	1,60*10^-3	0,1219	0,001718
2.	105,80	25,00	130	0,129	16,90	0,0558	1,28*10^-3	0,1429	0,003304
3.	97,68	32,52	150	0,139	21,07	0,1108	1,14*10^-3	0,1639	0,005259
4.	93,80	37,20	160	0,144	23,14	0,1573	1,08*10^-3	0,1744	0,006796
5.	89,52	41,48	170	0,148	25,16	0,2147	1,04*10^-3	0,1848	0,008533
6.	86,54	44,46	180	0,154	27,80	0,2639	1,95*10^-3	0,1954	0,009494
7.	82,04	48,96	190	0,158	30,04	0,3561	2,06*10^-3	0,2058	0,011876

Wykres

Rachunek błędu:

3. Dyskusja pomiarów

Pomiary i wyniki pomiarów mogą być odchylone od teoretycznych, z powodu słabej dokładności ludzkiego oka do dokładnego określenia barw.

Odchylenia obliczeniowe mogą być spowodowane niedokładnym odczytaniem długości, czy złym odczytaniem ampero- i wolto-mierza, których wartości ulegały zmianie w przeciągu dłuższego okresu czasu.

4. Wnioski

1. Dokładność wyznaczenia światłości względnej następuje wtedy, gdy r_x jest dużo mniejsze od r_w.

2. Z wykresu wynika wykładnicza zależność sprawności świetlnej od pobranej mocy.

---