309

Wyznaczanie sprawności świetlnej żarówki za pomocą fotometru Lummera-Brodhuna

Ilość Energii jaką przenoszą fale świetlne przez dowolną powierzchnie w jednostce czasu nazywa się strumieniem świetlnym.

Natężeniem światła (Zwane również światłością) wysyłane przez źródło w danym kierunku jest stosunek strumienia zawartego w granicach kąta bryłowego do wartości tego kąta.

Natężenie żarówki można badać przez porównanie jej do wzorcowej żarówki by oświetlenie (E) jednej i drugiej było jednakowe.

Sprawnością świetlną źródła nazywamy stosunek jego światłości do pobranej mocy.

Fotometr Lummera_Brodhuna Zawiera dwa elementy Płytkę rozpraszającą i Kostkę fotometryczną Lummera-Brodhuna LB, a także elementy pomocnicze: zwierciadła Z, pryzmat P. i lunetkę L. Źródła światła S1 i S2 oświetlają przeciwległe powierzchnie płytki E. Światło po przejściu przez cały układ optyczny pada tak na lunetkę, że część środkowa pola widziana oświetlona jest przez źródło S1, zaś zewnętrzna - przez źródło S2. Pomiar polega na przesunięciufotometru na ławie optycznej do położenia w którym oświetlenie obu części jest jednakowe.

Wyniki pomiarów są zamieszczone na osobnym arkuszu papieru kancelaryjnego. Zostały wykonane cztery serie pomiarów by uzyskać dokładniejsze wyniki.

Wyniki obliczeń zamieściłem na kartce w wydrukiem z arkusza kalkulacyjnego. Pozwoliło mi to uniknąć długich i powtarzających się dla każdego pomiaru obliczeń.

Na błędy pomiarów miało wpływ wiele czynników. Stosunkowo duże błędy pojawiały się przy określeniu mocy pobieranej przez żarówkę. Napięcie można było wyznaczyć z dokładnością 4 Volt, a natężenie z dokładnością 0,002 Ampera.

Duże błędy pojawiały się także przy obliczeniu odległości od źródła światła. Nie można było do końca jednoznacznie określić, czy obie ścianki są jednakowo oświetlone. Możliwy błąd obliczyłem z odchylenia standardowego. Wyniki obliczeń są widoczne na wydruku z arkusza kalkulacyjnego.

Z doświadczenia wynika, że wraz ze wzrostem mocy wzrasta wydajność. Wzrost ten nie ma charakteru liniowego ( pierwsza i druga pochodna jest większa od zera ). Niestety nie miałem takiego zakresu mocy by przekonać się kiedy nastąpi maksymalna wydajność i czy w ogóle nastąpi.