Krzysztof Terebecki 16.03.2008r

TŻ- niestacjonarne TŻ-83

I rok, II- semestr

Gr.III

Temat: Wyznaczanie podstawowych wielkości fotometrycznych.

POMIARY NATĘŻENIA OŚWIETLENIA ZA POMOCĄ LUXOMIERZA

Wielkość	Wynik pomiaru	Odległość żarówki r [m]	Zakres
E	398	0,40	2000
E	582	0,35	2000
E	756	0,30	2000
E	1260	0,25	2000
E	2250	0,20	20000
E	6120	0,15	20000

POMIARY NATĘŻENIA NAPROMIENIOWANIA E_e wiedząc że napięcie o wartości 6µV odpowiada natężeniu napromieniowania równemu 1W·m^-2

1. E_e= 0,10mV * 1000= 100µV

2. E_e= 0,14mV* 1000= 140µV

3. E_e= 0,17mV* 1000= 170µV

4. E_e= 0,30mV* 1000= 300µV

5. E_e= 0,48mV* 1000= 480µV

6. E_e= 1,29mV* 1000= 1290µV

LP.	Wielkość	Wynik pomiaru	Odległość żarówki r [m]
1	Ee	16,67 W	0,40
2	Ee	23,33 W	0,35
3	Ee	28,33 W	0,30
4	Ee	50,00 W	0,25
5	Ee	80,00 W	0,20
6	Ee	215,00 W	0,15

OBLICZANIE STRUMIENIA ŚWIETLNEGO: Φ=4π·r²·E

1. Φ= 4* 3,14*(0,40)²* 398= 799,82 [lm]

2. Φ= 4* 3,14*(0,35)²* 582= 895,47 [lm]

3. Φ= 4* 3,14*(0,30)²* 756= 854,58 [lm]

4. Φ= 4* 3,14*(0,25)²* 1260= 989,10 [lm]

5. Φ= 4* 3,14*(0,20)²* 2250= 1130,40 [lm]

6. Φ= 4* 3,14*(0,15)²* 6120= 1729,51 [lm]

OBLICZANIE STRUMIENIA PROMIENIOWANIA: Φ_e=4π·r²·E

1. Φ_e= 4* 3,14*(0,40)²* 16,67= 33,50 [W]

2. Φ_e= 4* 3,14*(0,35)²* 23,33= 35,90 [W]

3. Φ_e= 4* 3,14*(0,30)²* 28,33= 32,02 [W]

4. Φ_e= 4* 3,14*(0,25)²* 50,00= 39,25 [W]

5. Φ_e= 4* 3,14*(0,20)²* 80,00= 40,19 [W]

6. Φ_e= 4* 3,14*(0,15)²* 215,00= 60,76 [W]

PODSUMOWANIE:

Wielkość	Jednostka	Odległość żarówki od detektora r [m]
		0,15	0,20	0,25	0,30	0,35	0,40
E	[lx]	6120	2250	1260	756	582	398
Φ	[lm]	1729,51	1130,40	989,10	854,58	895,47	799,82
Ee	[W*m^-2]	215,00	80,00	50,00	28,33	23,33	16,67
Φe	[W]	60,76	40,19	39,25	32,02	35,90	33,50

OBLICZANIE NIEPEWNOŚCI POMIAROWEJ NATĘŻENIA OŚWIETLENIA MIERZONĄ ZA POMOCĄ LUKSOMIERZA:

E= 6120 lx Δ_dE= (10% * 6120)lx + 0,2= 612,2lx

u_d(E)=

u_r=

E= 2250lx Δ_dE= (10% * 2250)lx + 0,2= 225,2lx

u_d(E)=

u_r=

E= 1260lx Δ_dE= (5% * 1260)lx + 0,2= 63,20lx

u_d(E)=

u_r=

E= 756lx Δ_dE= (5% * 756)lx + 0,2= 38,0lx

u_d(E)=

u_r=

E= 582lx Δ_dE= (5% * 582)lx + 0,2= 29,3lx

u_d(E)=

u_r=

E= 398lx Δ_dE= (5% * 398)lx + 0,2= 20,1lx

u_d(E)=

u_r=

OBLICZANIE NIEPEWNOŚCI POMIAROWEJ NATĘŻENIA NAPROMIENIOWANIA E_e

E_e= 215,00W*m^-2 Δ_d(E_e)=

u_r=

E_e= 80,00W*m^-2 Δ_d(E_e)=

u_r=

E_e= 50,00W*m^-2 Δ_d(E_e)=

u_r=

E_e= 28,33W*m^-2 Δ_d(E_e)=

u_r=

E_e= 23,33W*m^-2 Δ_d(E_e)=

u_r=

E_e= 16,67W*m^-2 Δ_d(E_e)=

u_r=

OBLICZANIE NIEPEWNOŚCI POMIAROWEJ ODLEGŁOŚCI (r=0,5cm)

u(r)=

dla r=0,15m u_r=

dla r=0,20m u_r=

dla r=0,25m u_r=

dla r=0,30m u_r=

dla r=0,35m u_r=

dla r=0,40m u_r=

PODSUMOWANIE NIEPEWNOŚCI POMIAROWYCH

Wielkość	Jednostka	Odległość żarówki od detektora r [m]
		0,15	0,20	0,25	0,30	0,35	0,40
E	[lx]	±353 5,77%	±130 5,78%	±36 2,90%	±22 2,90%	±17 2,91%	±12 2,91%
Φ	[lm]	±121,40 7,02%	±73,59 6,51%	±36,91 3,73%	±30,18 3,53%	±30,33 3,39%	±26,93 3,39%
Ee	[W*m^-2]	±12,41 5,77%	±4,62 5,77%	±2,89 5,77%	±1,64 5,77%	±1,35 5,77%	±0,96 5,77%
Φe	[W]	±4,27 7,03%	±2,61 6,49%	±2,46 6,27%	±1,96 6,12%	±2,17 6,04%	±1,99 5,94%

1. Fotometria energetyczna różni się tym od fotometrii wizualnej, że fotometria energetyczna opisuje wielkości związane z źródłem promieniowania a fotometria wizualna opisuje wrażenia wzrokowe czyli oddziaływania światła na oko ludzkie.

2. Wielkości charakteryzujące fotometrię energetyczną:

   1. Strumień energii promienistej: (Φe) okresla moc źródła promieniowania. Wyrażany jest w watach [W]

   2. Natężenie promieniowania: (Ie) jest ilorazem strumienia energii promienistej i wielkości kata bryłowego (ω) w którym ten strumień się rozprzestrzenia. Jednostką kąta bryłowego jest 1 steradian [1sr]

3. Natężenie napromieniowania: (Ee):określa promieniowanie zarejestrowane przez detektor. Jest to iloraz strumienia energii promienistej (Φe) i pola powierzchni (S) na którą to promieniowanie pada. Jednostką jest wat przez metr kwadratowy [W/m²]

Wielkości charakteryzujące fotometrię wizualną:

1. Światłość (natężenie światła): (I): jest podstawową wielkością w układzie SI. Określa ona ilościowo światło emitowane przez źródło, wyrażana w kandelach [Cd].

2. Strumień świetlny: (Φ): jest to iloczyn światłości i kąta bryłowego w którym ten strumień się rozprzestrzenia. Jednostką strumienia świetlnego jest 1lumen [lm], będący iloczynem kandela i steradiana [1cd*sr]

Φ=I * ω [1 lm=cd * sr]

3. Skuteczność świetlna: (η): jest ilorazem strumienia świetlnego i mocy potrzebnej do jego wytworzenia.

4. Natężenia oświetlenia (E): określa światło padające na odbiornik: Jest ilorazem strumienia świetlnego padającego na daną powierzchnie i pola tej powierzchni. Jednostką jest 1lux [1lx], bedący ilorazem lm/m².

3. Różnica między natężeniem oświetlenia a natężeniem napromieniowania jest taka, że natężenie oświetlenia określa ilościowo światło padające na odbiornik na natężenie napromieniowania określa ilościowo promieniowanie zarejestrowane przez detektor.