To tylko jedna z 8 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
Temat ćwiczenia: WYZNACZANIE NATĘŻENIA ŹRÓDŁA ŚWIATŁA I SPRAWNOŚCI ŚWIETLNEJ ŻARÓWKI. 1. Wstęp. Podstawową wielkością stosowaną w fotometrii jest natężenie źródła światła w danym kierunku, czyli światłość (ilość energii świetlnej wysyłanej przez źródło w jednostce czasu). Jednostką tej wielkości jest kandela [1 cd]. Rurka z tlenku toru w temperaturze 2042 K, przy ciśnieniu 1 atmosfery fizycznej, z otworkiem o powierzchni 1 6 105 2 * m jest źródłem promieniowania świetlnego o natężeniu 1 cd. Inne jednostki fotometryczne ustala się jako pochodne tej wielkości. Ilość energii którą przenoszą promienie świetlne przez daną powierzchnię w jednostce czasu nazywa się strumieniem świetlnym Φ. Strumień światła emitowany przez punktowe źródło światła będzie określony wzorem: d I d Φ = * ω gdzie: Φ-strumień świetlny. I-natężenie źródła światła. ω-kąt bryłowy. Jednostką strumienia świetlnego jest lumen: 1 lm= 1cd * 1sr Strumieniowi świetlnemu wynoszącemu 1 lm odpowiada różna moc w zależności od tego, jaki jest skład widmowy światła. Jeżeli strumień świetlny d Φ pada na element o powierzchni dS ustawionej do niego prostopadle, to powoduje on oświetlenie E tej powierzchni, które wynosi: E d dS = Φ Jednostką oświetlenia jest lux [1 lx] , jest to oświetlenie powodowane przez strumień 1 lm padający na powierzchnię 1m2 .Punktowe źródło światła o światłości I wywołuje na powierzchni znajdującej się w odległości r od źródła i ustawionej pod kątem α do kierunki padania światła oświetlenie, które można wyrazić wzorem: E I r = 2 cosα i nazywamy go prawem Lamberta. Używane źródła światła są bardzo mało wydajne. Tylko niewielka część wysyłanej energii przypada na promienie widzialne i zależy to od temperatury włókna, im jest ona wyższa, tym większa część energii promieniowania przypada na światło. Ważną rolę w fotometrii odgrywa współczynnik sprawności świetlnej źródła, którą definiuje się jako stosunek jego światłości I do pobieranej mocy P.: η = I P W przeciwieństwie do innych sprawności , sprawność ta jest liczbą mianowaną i ma wymiar cd W . W oparciu o powyższe wzory skonstruowano przyrządy zwane fotometrami, przeznaczone do względnych pomiarów światłości. Światłość hipotetycznego punktowego źródła światła nie zależy od kierunku; mówimy, że źródło takie jest izotropowe. W rzeczywistych żarówkach elektrycznych światłość zależy od
(…)
… przystąpiono do pierwszej
części ćwiczenia.
poprzez autotransformator regulowano wartość napięcia zasilającego
badane źródło światła, wartości napięcia i prądu odczytywano z przyrządów
oraz porównywano oświetlenie z obu stron fotometru odczytując
jednocześnie odległości fotometru od źródeł światła i wyniki umieszczano w
tabeli. Wartość napięcia zasilającego zwiększano co 10V.
W drugiej części :
przy danej wartości oświetlenia zmieniano odległość fotoogniwa
luksomierza od źródła światła, a także kąt padania promieni na czujnik.
Odczytując wartości na luksomierzu oraz kąt i oddalenie od źródła, wartości
umieszczono w tabeli.
5.
6.
Obliczenia i wzory.
I
cosα
r2
E * r2
I=
cosα
I
η =
P
E=
2
r
I 2 = 2 I1
r1
Dla α=0:
I' =
7.
E * r2
≈10,2 [cd]
cosα
Tabele.
I1
[cd]
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20…
…
18
P [W]
Zależność I=f(P)
30
25
I [cd]
20
15
10
5
0
0
2
4
6
8
10
P [W]
12
14
16
18
Wnioski.
Jasność źródła światła od mocy pobieranej nie jest funkcją liniową, ale mimo
to ze wzrostem mocy pobieranej przez żarówkę wzrasta jej oświetlenie. Przy
wzroście wartości napięcia zasilającego na żarówce od zera do wartości
znamionowej, natężenie źródła światła rośnie logarytmicznie, aż do pewnej
wartości…
… było wyznaczanie natężenia źródła światła i sprawności
świetlnej żarówki.
W ćwiczeniu wykorzystano:
Przyrządy do wyznaczania natężenia źródła światła i sprawności świetlnej
żarówki.
źródła światła (badane i wzorcowe).
fotometr.
luksomierz (fotoogniwo).
woltomierz.
amperomierz.
autotrafo.
miarka centymetrowa.
kątomierz.
3.
4.
Schematy przyrządów.
Po sprawdzeniu poprawności połączeń obwodów…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)