Celem ćwiczenia jest praktyczne zapoznanie się z zasadami fotometrii oraz prostymi metodami wyznaczania natężenia źródła światła.

Fotometria jest działem optyki, zajmującym się badaniem energii promieniowania elektromagnetycznego i innych wielkości z nim związanych. Fotometrię dzieli się na fotometrię obiektywną (zwaną również fizyczną lub energetyczną) i na fotometrię subiektywną (która jest ograniczona do fal świetlnych w zakresie od około 380 nm do około 780 nm). W fotometrii obiektywnej jako detektor promieniowania może być użyty element fotoelektryczny, klisza fotograficzna itp. , zaś w subiektywnej detektorem promieniowania jest oko ludzkie.

Tabela 1. Pomiary fotometryczne dla żarówki o mocy 100 W.

α	rxw	rxw (odwrócenie o 180°)	rw	rxb	rxb (odwrócenie o 180°)	rb	Ib
[deg]	[cm]	[cm]	[cm]	[cm]	[cm]	[cm]	[cd]
0°	85,7 85,0 84,6	87,3 87,7 87,1	86,2	164,3 165,0 165,4	162,7 162,3 162,9	163,8	97,5
30°	87,2 88,3 89,2	90,7 91,0 90,9	89,6	162,8 161,7 160,8	159,3 159,0 159,1	160,5	86,6
60°	86,8 87,0 86,0	89,6 89,0 91,1	88,3	163,2 163,0 164,0	160,4 161,0 158,9	161,8	90,6
90°	86,3 85,0 84,0	86,8 86,6 87,2	86,0	163,7 165,0 166,0	163,2 163,4 162,8	164,0	98,2
120°	79,0 79,0 79,1	81,8 81,4 81,5	80,3	171,0 171,0 170,9	168,2 168,6 168,5	169,7	120,6
150°	80,5 80,2 80,4	81,1 82,2 82,4	81,1	169,5 169,8 169,6	168,9 167,8 167,6	168,8	117,0
180°	86,3 86,5 86,5	89,6 89,4 90,6	88,2	163,7 163,5 163,5	160,4 160,6 159,4	161,9	91,0
210°	89,2 89,5 89,4	90,7 91,2 92,4	90,4	160,8 160,5 160,6	159,3 158,8 157,6	159,6	84,2
240°	87,0 87,8 87,6	90,4 88,9 88,9	88,4	163,0 162,2 162,4	159,6 161,1 161,1	161,6	90,2
270°	85,9 84,6 84,9	87,6 87,7 87,5	86,4	164,1 165,4 165,1	162,4 162,3 162,5	163,6	96,8
300°	79,1 79,2 79,0	80,5 80,9 80,8	79,9	170,9 170,8 171,0	169,5 169,1 169,2	170,1	122,4
330°	81,0 80,7 80,5	82,6 83,1 82,4	81,7	169,0 169,3 169,5	167,4 166,9 167,6	168,3	114,6
350°	84,0 83,8 84,2	86,9 85,7 86,8	85,2	166,0 166,2 165,8	163,1 164,3 163,2	164,8	101,0

Światłość żarówki wzorcowej została podana i wynosi 27 cd.

Korzystając ze wzoru: 1

Obliczamy dla kąta 0 światłość żarówki

Możemy pominąć cosa w tym przypadku, ponieważ wynosi 1.

Błąd rx można policzyć jako odchylenie standardowe dla serii pomiarów n=3

,

Tabela 2. Pomiary fotometryczne dla filtru.

Luneta w stronę badanej żarówki [cm]	I'x [cd]	T [%]	P [%]	Luneta w stronę żarówki wzorcowej	I'x	T	P [%]
114,8	12,0	18,9	81,1	112,6	10.8	18,9	81,1
115,0										111,1
115,2										111,9
Średnia: 115										Średnia: 111,9

Tabela 3. Pomiary fotometryczne dla filtru.

Obliczenie pomiaru przepuszczalności filtru:

Gdzie T to współczynnik transmisji, a P to współczynnik pochłaniania mocy.

Przykładowe obliczenia:

Wykres 1. Zależność światłości od kąta.

Wnioski:

Światłość żarówki zależy od kąta padania światła. Duże błędy względne δr świadczą o niedokładnościach metody pomiarowej. Prawdopodobnie popełniłyśmy kilka błędów grubych, które należałoby wyeliminować poprzez większą ilość pomiarów. Współczynnik transmisji i współczynnik pochłaniania mocy jest taki sam zarówno przy pomiarze dokonanym przy ustawieniu lunety w stronę badanej żarówki jak i w stronę wzorcowej, co świadczy o prawidłowości tego wyniku.

---