Jan Marteklas dr A. Kolarz

176468

26.03.2010

SPRAWOZDANIE DO ĆWICZENIA 70

POMIARY FOTOMETRYCZNE Z WYKORZYSTANIEM

FOTOOGNIWA SELENOWEGO

1. CEL ĆWICZENIA

   Wyznaczenie zależności natężenia oświetlenia od odległości r między

fotoogniwem a źródłem światła o danej mocy przy prostopadłym padaniu

promieni świetlnych na fotoogniwo.

Wyznaczenie charakterystyki świetlnej fotoogniwa i = f (E).

Wyznaczenie zależności natężenia oświetlenia E od kąta padania α

promieniowania świetlnego na powierzchnię fotoogniwa dla ustalonej odległości

fotoogniwa od źródła światła.

Wyznaczenie światłości I oraz sprawności świetlnej η żarówki w zależności od

mocy P prądu elektrycznego zasilającego żarówkę.

2. WSTĘP TEORETYCZNY

Fotometria jest działem optyki, zajmującym się badaniem energii promieniowania elektromagnetycznego i innych wielkości z nim związanych. Obejmuje ona swym zakresem zarówno promieniowanie niewidzialne, jak i promieniowanie widzialne. Fotometria dzieli się na : obiektywną (inaczej fizyczną, energetyczną) w której detektorem promieniowania jest element fotoelektryczny np. klisza fotograficzna, oraz na subiektywną (inaczej wizualną) w której detektorem jest oko ludzkie.

Obiektywne pomiary fotoelektryczne oparte są przede wszystkim na wykorzystaniu receptorów fotoelektrycznych. Najczęściej spotykanym ogniwem fotoelektrycznym jest ogniwo selenowe.

rys. 1 schemat fotoogniwa selenowego.

3.CZĘŚĆ DOŚWIADCZALNO POMIAROWA

Wyznaczenie natężenia oświetlenia E w zależności od odległości r źródła światła

od fotoogniwa dla α = const.:

Wzory :

Niepewność pomiaru oblicze ze wzoru:

za niepewność ΔI przyjmuję 0.5 cd natomiast za Δr 0,003m (wyznaczone doświadczalnie)

tabela 1. zależność napięcia i od natężenia światła E

wykres 1.

Wyznaczenie zależności natężenia oświetlenia E od kąta padania α światła na

powierzchnię fotoogniwa dla r = const.

Tabela 2. zależność natężenia [i] od kąta, w nawiasach podano kierunek obrotu ogniwa, l – lewo,

p- prawo

Wyznaczenie natężenia źródła I w zależności od mocy P pobranego prądu

i obliczenie współczynnika sprawności świetlnej η źródła światła

[m]	i[A]	U [V]	[W]	[cd]	h
0,35	3,2	5,86	19,20	37,13	2,98
0,30	3,06	5,38	17,05	23,76	1,55
0,25	2,96	5,03	15,30	16,50	0,97
0,20	2,77	4,50	12,88	12,12	0,63

Tabela 3. wartości Px dla różnych odległości fotoogniwa od żarówki.

Wnioski:

Ćwiczenie miało na celu wyznaczenie natężenia źródła światła . Równania wzorów określone przez Lamberta dotyczą źródeł światła punktowych dlatego pomiary obarczone są błędami. Na błędy wpływ miały min, niedokładność przyrządów, zmęczenie oka spowodowane niedostatecznymi warunkami oświetleniowymi, oraz światło dobiegające z innych stanowisk które zakłócało aparaturę pomiarową.