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 Ee wiedząc że napięcie o wartości 6µV odpowiada natężeniu napromieniowania równemu 1W·m-2


  1. Ee= 0,10mV * 1000= 100µV

  2. Ee= 0,14mV* 1000= 140µV

  3. Ee= 0,17mV* 1000= 170µV

  4. Ee= 0,30mV* 1000= 300µV

  5. Ee= 0,48mV* 1000= 480µV

  6. Ee= 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: Φe=4π·r2·E


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

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

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

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

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

  6. Φe= 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 ΔdE= (10% * 6120)lx + 0,2= 612,2lx

ud(E)=

ur=


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

ud(E)=

ur=


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

ud(E)=

ur=


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

ud(E)=

ur=




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

ud(E)=

ur=


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

ud(E)=

ur=


OBLICZANIE NIEPEWNOŚCI POMIAROWEJ NATĘŻENIA NAPROMIENIOWANIA Ee


Ee= 215,00W*m-2 Δd(Ee)=

ur=


Ee= 80,00W*m-2 Δd(Ee)=

ur=


Ee= 50,00W*m-2 Δd(Ee)=

ur=


Ee= 28,33W*m-2 Δd(Ee)=

ur=


Ee= 23,33W*m-2 Δd(Ee)=

ur=


Ee= 16,67W*m-2 Δd(Ee)=

ur=



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


u(r)=

dla r=0,15m ur=


dla r=0,20m ur=


dla r=0,25m ur=


dla r=0,30m ur=


dla r=0,35m ur=


dla r=0,40m ur=


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]

    1. 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]

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

  1. 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.

  1. 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.