LAB 70MI, TARASIUK


TOMASIK

MICHAŁ

TEMAT: Pomiary fotometryczne.

POLITECHNIKA

WROCŁAWSKA

INSTYTUT FIZYKI

Sprawozdanie z ćwiczenia Nr 70 .

Wydział Informatyki i Zarządzania II Rok

DATA: 13.12.95 OCENA

1).Cel ćwiczenia.

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

2)Wstęp teoretyczny.

Badaniem i pomiarami energii promieniowania widzialnego opartymi na wrażliwości oka ludzkiego zajmuje się fotometria subiektywna, gdzie detektorem promieniowania jest oko ludzkie. Fotometria subiektywna wprowadza do opisu pewne jednostki i wielkości, odmienne od wielkości energetycznych, wywodzące się z pojęcia natężenia źródła światła i jej jednostki - kandeli.

Dla źródła punktowego zależność oświetlenia powierzchni E od kąta a, pod jakim pada na nią światło, oraz od odległości r powierzchni od źródła światła, wyraża prawo Lamberta:

I

E = ----------- cosa

r2

Przy pomiarach fotometrycznych często posługujemy się filtrami szarymi. Ciało nazywamy ciałem szarym, jeśli jego zdolność absorbcyjna jest taka sama dla wszystkich częstotliwości n i zależy tylko od temperatury, składu chemicznego oraz własności ciała..

Własności filtra szarego określają współczynnik przepuszczalności T oraz współczynnik pochłaniania P. Definiuje się je następująco:

Ix' E'r2 E'

T= ------ 100% = ------- 100% = ------ 100%

Ix Er2 E

gdzie Ix - natężenie dowolnego, silnego źródła światł

3). Tabela pomiarów przy zmianie r od 0,3 m do 0,5 m

Źródło światła o natężeniu I = 16,5 cd + 0,5 cd

Lp.

r

[m]

Dr

[m]

I

[mA] /300

DI

[mA]

E

[cd/m2]

DE

[cd/m2]]

0,30

105

183,331

0,036

0,32

92

161,132

0,036

0,34

82

142,734

0,036

0,36

72

127,317

0,035

0,38

0,001

65

1

114,271

0,035

0,40

58

103,130

0,035

0,42

54

93,541

0,035

0,44

49

85,233

0,035

0,46

45

77,981

0,034

0,48

41

71,614

0,034

0,50

38

66,000

0,034

4).Tabela zależności E od kąta a przy stałym r = 0,3 m:

Lp.

a

Da

I

[mA] /300

DI

[mA]

E

[cd/m2]

DE

[cd/m2]

-45

72

129,63

0,061

-40

78

140,43

0,059

-35

84

150,18

0,057

-30

88

158,76

0,056

-25

92

166,15

0,055

-20

96

172,28

0,055

-15

100

177,08

0,054

-10

102

180,55

0,054

-5

104

182,64

0,054

0

1

105

1

183,33

0,053

5

104

182,64

0,054

10

102

180,55

0,054

15

100

177,08

0,054

20

97

172,28

0,055

25

92

166,15

0,055

30

88

158,76

0,056

35

84

150,18

0,057

40

79

140,43

0,059

45

72

129,63

0,061

5). Badanie przepuszczalności filtrów szarych.

Ponieważ zależność prądu ogniw od natężenia oświetlenia jest liniowa więc przy wyznaczaniu współczynnika przepuszczalności filtru szarego stosunek natężeń światła można zastąpić odpowiednim stosunkiem natężeń prądów.

E - wzorcowe E = 105mA

E1 - filtr nr I E 1= 46 mA

E2 - filtr nrII E2 = 30 mA

E3 - filtr nr III E3 = 24 mA

E

T = ------------------ 100%

E(1....3)

Po obliczeniach otrzymujemy:

T1 = 44%

T2 = 29%

T3 = 23%

6).Wyznaczanie natężenia źródła światła w zależności od mocy pobieranego prądu.

Dla różnych P zmieniamy r tak, żeby I = 105[mA]

Lp

P

[W]

U

[V]

DU

I

[A]

DI

r

[m]

Dr

Iświatła

DI

h

Dh

13

4,50

3,00

0,264

14,52

0.037

1,12

0,032

14

4,55

3,10

0,270

14,85

0,037

1,06

0,032

15

4,70

0,038

3,20

0,038

0,300

0,003

16,50

0,036

1,10

0,031

16

5,05

3,22

0,328

18,04

0,036

1,13

0,032

17

5,25

3,25

0,342

18,81

0,036

1,11

0,031

18

5,45

3,30

0,382

21,01

0,035

1,17

0,031

7). Wyznaczanie natężenia źródła światłą.

Jako wzorcową wykorzystujemy żarówkę 40 W Iwzor. = 27 + 1 cd.

Żarówka 100W

rx

[m]

rśred

dr

r

[m]

Ix

[lx]

Ix

[lx]

1,522

1,522

1,518

1,522

1,521

1,542

0,015

0,858

87,21

0,43

1,543

1.553

1,550

1,560

1,554

Żarówka 60W

rx

[m]

rśred

drśred

r

[m]

I

[lx]

Ix

[lx]

1,415

1,405

1,405

1,410

1,410

140,875

0,022

99,125

54,54

0,53

1,425

1,410

1,410

1,415

1,400

Żarówka 40W

rx

[m]

rśred

dr

r

[m]

I

[lx]

1,124

1,127

1,121

1,129

1,131

1,152

0,026

1,248

23,01

1,180

1,178

1,183

1,174

1,179

8).Wyznaczanie dla żarówki 60 W. Przepuszczalność filtrów: I60 = 54,54

Filtr nr I rx = 1,139 r = 1,261 I = 22,03 T = 0,40 %

Filtr nr II rx = 0,942 r = 1,458 I = 13,27 T = 0,26 %

Filtr nr III rx = 0,890 r = 1,510 I = 10,38 T = 0,19 %

9).Wyznaczenie zależności natężenia od kąta dla żarówki o mocy 60 W.

Lp.

a

Da

r

[m]

Dr

rx

Dr

Ix

DI

0

1,440

0,960

12,00

0,038

30

1,393

1,007

14,11

0,038

60

1,356

1,044

16,00

0,040

90

1,355

1,045

16.06

0,040

120

5

1,405

0,995

13,54

0,039

150

1,436

0,001

0,964

0,001

12,16

0,039

180

1,434

0,966

12,24

0,040

210

1,418

0,988

13,04

0,040

240

1,385

0,978

12,43

0,039

270

1,422

0,978

12,43

0,040

300

1,440

0,960

12,23

0,039

330

1,474

0,926

10,66

0,039

10).Przykładowe obliczenia.

................................................................................................................................................................

................................................................................................................................................................

................................................................................................................................................................

................................................................................................................................................................

................................................................................................................................................................

................................................................................................................................................................

................................................................................................................................................................

................................................................................................................................................................

................................................................................................................................................................

................................................................................................................................................................

................................................................................................................................................................

................................................................................................................................................................

................................................................................................................................................................

................................................................................................................................................................

................................................................................................................................................................

................................................................................................................................................................

................................................................................................................................................................

................................................................................................................................................................

................................................................................................................................................................

................................................................................................................................................................

................................................................................................................................................................

................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................11). 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 odczyty. Było ich bardzo dużo i doprowadzały do zmęczenia oka.

Współczynnik przepuszczalności filtra określony w dwu metodach pokazał pewną różnicę. Na błędy miały wpływ takie czynniki jak : błędy odczytu, dodatkowe źródła światła znajdujące się na sali oraz wadliwość urządzeń oraz pomocy użytych w ćwiczeniu.

Ćwiczenie było pokazowe i ukazało ogólną istotę własności światła, oraz urządzeń z nim związanych.



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
LAB 13, TARASIUK
spis lab I sem 2010
III WWL DIAGN LAB CHORÓB NEREK i DRÓG MOCZ
Diagnostyka lab wod elektrolit
ZW LAB USTAWY, OCHRONA
LAB PROCEDURY I FUNKCJE
sprzet lab profilografy
sprzet lab mikromanometry
Mechanika Plynow Lab, Sitka Pro Nieznany
Lab 02 2011 2012
PO lab 5 id 364195 Nieznany
lab pkm 4
MSIB Instrukcja do Cw Lab krystalizacja
lab [5] id 258102 Nieznany
lab 8 9 1
lab 3 2 9
IE RS lab 11 solutions

więcej podobnych podstron