Laboratorium Podstaw Fizyki
Numer ćwiczenia 70a
Temat ćwiczenia : Pomiary fotometryczne z wykorzystaniem fotoogniwa selenowego
Nazwisko i imię prowadzącego kurs : Dr inż. Adam Sieradzki
| Wykonawca: | |
|---|---|
Imię i nazwisko Nr indeksu, wydział |
Magdalena Kaleta 217319, Wydział Chemiczny |
| Termin zajęć: dzień tygodnia, godzina | Wtorek, 17:05-18:45 |
| Numer grupy zajęciowej: | FZP002080L |
| Data oddania sprawozdania: | 24.03.2015 |
| Ocena końcowa: |
Zatwierdzam wyniki pomiarów.
Data i podpis prowadzącego zajęcia:.........................................................................................
Adnotacje dotyczące wymaganych poprawek oraz daty otrzymania poprawionego sprawozdania.
1. Wstęp :
W doświadczeniu badana jest zależność natężenia oświetlenia od odległości, między fotoogniwem a żarówką, ale również różnica natężenia zależna od kąta padania światła, bez zmiany odległości.
Przyrządy potrzebne do sporządzenia doświadczenia :
- ogniwo selenowe w obudowie z kątomierzem,
- żarówka (źródło światła) w obudowie wraz z zasilaczem,
- mikroamperomierz prądu stałego,
- filtr szary,
- ława optyczna z podziałką milimetrową.
2. Wyniki pomiarów i ich opracowanie :
a) Tabelka pomiarów zależności natężenia oświetlenia od odległości.
Początkowa odległość 0,30 m (zmiana odległości co 0,10 m), końcowa odległość 1,20 m, mikroamperomierz o zakresie 300 µA , kąt stały równy 0°
| Numer pomiaru | r(m) | i(µA) | E(lx) |
|---|---|---|---|
| 1. | 0,30 | 245 | 183,33 |
| 2. | 0,40 | 205 | 103,12 |
| 3. | 0,50 | 190 | 66,00 |
| 4. | 0,60 | 185 | 45,83 |
| 5. | 0,70 | 183 | 33,68 |
| 6. | 0,80 | 180 | 25,78 |
| 7. | 0,90 | 178 | 20,37 |
| 8. | 1,00 | 175 | 16,50 |
| 9. | 1,10 | 173 | 13,64 |
| 10. | 1,20 | 170 | 11,46 |
Przyjmuję :
I = 16, 5cd
α = 0
cosα = 1
$$E = \frac{I}{r^{2}} \bullet cos\alpha$$
b)Tabelka pomiarów zależności natężenia oświetlenia od kąta ustawienia, bez zmiany odległości oraz tabelka wartości średnich.
Stała odległość 0,30 m , początkowy kąt 0° (zmiana kąta co 5°), końcowy kąt 45° (sprawdzamy zmianę natężenia zarówno w prawą jak i w lewą stronę), mikroamperomierz o zakresie 300µA.
| Nr pomiaru | α (°)w prawo | i (µA) | E(lx) | α (°) w lewo | i (µA) | E(lx) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1. | 0 | 230 | 183,33 | 0 | 230 | 183,33 |
| 2. | 5 | 225 | 182,64 | 5 | 228 | 182,64 |
| 3. | 10 | 225 | 180,54 | 10 | 228 | 180,54 |
| 4. | 15 | 220 | 177,08 | 15 | 225 | 177,08 |
| 5. | 20 | 212 | 172,28 | 20 | 221 | 172,28 |
| 6. | 25 | 204 | 166,16 | 25 | 215 | 166,16 |
| 7. | 30 | 200 | 158,77 | 30 | 210 | 158,77 |
| 8. | 35 | 190 | 150,18 | 35 | 201 | 180,18 |
| 9. | 40 | 175 | 140,44 | 40 | 190 | 144,44 |
| 10. | 45 | 155 | 129,64 | 45 | 180 | 129,64 |
Wzór :
$$i_{sr} = \frac{i_{1} + i_{1}^{'}}{2}$$
| Nr pomiaru | i(µA) | i'(µA) | iśr |
|---|---|---|---|
| 1. | 230 | 230 | 230,0 |
| 2. | 225 | 228 | 226,5 |
| 3. | 225 | 228 | 226,5 |
| 4. | 220 | 225 | 222,5 |
| 5. | 212 | 221 | 216,5 |
| 6. | 204 | 215 | 209,5 |
| 7. | 200 | 210 | 205,0 |
| 8. | 190 | 201 | 195,5 |
| 9. | 175 | 190 | 182,5 |
| 10. | 155 | 180 | 167,5 |
c) Wyznaczenie współczynnika przepuszczalności T filtrów szarych
Natężenie bez filtra : 225µA
Natężenie z filtrem szarym : 95 µA
Wzór:
$$T = \frac{E^{'}}{E} = \frac{i^{'}}{i}$$
E- natężenie oświetlenia powierzchni fotoogniwa bez filtra,
E'- natężenie oświetlenia powierzchni fotoogniwa z filtrem,
i - natężenie fotoprądu odpowiadające E,
i'- natężenie fotoprądu odpowiadające E'.
$$T = \frac{i^{'}}{i} = \frac{95}{225} = 0,422$$
3. Wnioski:
Przeprowadzone pomiary ukazały różnice między zależnością natężenia oświetlenia od odległości a zależnością natężenia oświetlenia od kąta . W badaniu drugiej zależności widoczne są niewielkie zmiany natężenia między mierzeniem kąta w prawą a lewą stronę. Spowodowane to być może złym odczytem pomiarów.