POLITECHNIKA WROCŁAWSKA |
Sprawozdanie z ćwiczenia nr 77
|
|
|
Piotr Leszczyński |
Temat:Analiza spektralna i pomiary fotometryczne.
|
|
|
Wydział Elektroniki Rok I |
Data:94.04.18 |
Ocena: |
1. Wstęp.
Doświadczenie to polegało na obserwacjach i pomiarach widma fal w zakresie widzialnym, za pomocą spektroskopu i spektrofotometru Spekol. Widmo optyczne powstaje na drodze rozszczepienia promieniowania (w tym wypadku światła widzialnego) na składowe o różnych długościach fali. Doświadczenie składało się z dwóch cześci. Pierwsza część polegała na wyskalowaniu spektroskopu za pomocą widma emisyjnego helu. Poprzez wynotowanie połorzenia poszczegulnych prążków widma na skali spektrometru,a następnie odczytanie ich długości z tabeli można było wykreślić krzywą skalowania, która następnie mogła być użyta w dalszych pomiarach.
Druga część doświadczenia polegała na pomiarze transmisji, dla różnych długości fal, dwóch filtrów: czerwonego i zielonego. Pomiaru tego dokonano dwoma metodami:za pomocą wyskalowanego wcześniej spektrometru i spektrofotometru Spekol.
Pomiar za pomocą spektroskopu polegał na wzrokowej ocenie transmisji fali dla różnych długości fali. Pomiar za pomocą spektrofotometru sprowadzał się do ustalenia procentu fali przepuszczonej w stosunku do odniesienia, którym była płytka przeźroczysta. Ten sposób pomiaru pozwalał na wyeliminowanie wpływu fałi rozproszonej na wynik pomiaru.
2. Skalowanie spektroskopu.
Do wyskalowani spektroskopu posłużyło widmo emisyjne helu.
2.1. Tabela pomiarów i wyników.
Połżenie prążka widmowego |
Barwa prążka widmowego |
Długość fali odczytana z tabeli [nm] |
14 |
czerwona |
706.52 |
25 |
czerwona |
667.81 |
58 |
żółta |
587.56 |
115 |
zielona |
501.57 |
124 |
niebiesko-zielona |
492.19 |
147 |
niebieska |
471.31 |
179 |
fioletowa |
447.15 |
2.2. Krzywa skalowania.
3. Badanie transmisji filtrów.
3.1. Badanie za pomocą spektroskopu.
Badanie polegało na wzrokowej ocenie transmisji filtrów.
Połozenie na skali spektrometru |
Długość fali [nm] (odczytana z krzywej skalowania) |
Wyniki dla filtru czerwonego [%] |
Wyniki dla filtru zielonego [%] |
0 |
760 |
0 |
0 |
10 |
720 |
0 |
0 |
20 |
688 |
80 |
0 |
30 |
660 |
90 |
0 |
40 |
633 |
90 |
10 |
50 |
611 |
0 |
30 |
60 |
591 |
0 |
70 |
70 |
572 |
0 |
90 |
80 |
557 |
0 |
95 |
90 |
540 |
0 |
95 |
100 |
525 |
0 |
90 |
110 |
510 |
0 |
80 |
120 |
498 |
0 |
80 |
130 |
488 |
0 |
80 |
140 |
479 |
0 |
80 |
150 |
470 |
0 |
80 |
160 |
461 |
0 |
80 |
170 |
453 |
0 |
80 |
180 |
446 |
0 |
80 |
3.2. Badanie za pomocą spektrofotometru.
Filtr czerwony |
|
Filtr zielony |
|
Długość fali [nm] |
Transmisja [%] |
Długość fali [nm] |
Transmisja [%] |
400 |
2 |
400 |
1 |
450 |
1 |
450 |
2 |
500 |
0.5 |
460 |
5 |
550 |
0.5 |
470 |
11.5 |
600 |
2 |
480 |
19.5 |
610 |
3.5 |
490 |
29 |
620 |
12 |
500 |
39 |
630 |
38 |
510 |
48 |
640 |
66 |
520 |
54 |
650 |
78.5 |
530 |
56 |
660 |
84 |
540 |
56 |
670 |
86.5 |
550 |
51.5 |
680 |
88 |
560 |
45 |
690 |
89 |
570 |
37 |
700 |
91 |
580 |
28.5 |
|
|
590 |
20 |
|
|
600 |
14 |
|
|
610 |
10 |
|
|
620 |
7 |
|
|
630 |
5 |
|
|
640 |
4 |
|
|
650 |
3 |
|
|
700 |
2 |
3.3. Wykres transmisji filtru czerwonego.
3.4. Wykres transmisji filtru zielonego.
4. Dyskusja błędów.
Przy pomiarze transmisji filtrów spektrometrem błąd powodowany był przez bardzo subiektywną ocenę transmisji dla danej długości fali. Błąd ten jest praktycznie niemożliwy do wyznaczenia, dlatego wyniki tych pomiarów mogą być jedymie użyte do przybliżenia kształtu krzywej zależności transmisji od długości fali. Również odczyt długości fali z krzywej skalowania nie był dokładny.
Pomiary transmisji za pomocą spektrofotometru Spekol były zdecydowanie dakładniejsze, lecz też (z powodu braku wzorców absorbcji, do których odnoszone powinny być pomiary) błąd jest niemożliwy do oszacowania. Nie można bowiem ustalić z konkretną dokładnościa 100% mieżonej transmisji.