To tylko jedna z 8 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
POLITECHNIKA WROCŁAWSKA
INSTYTUT FIZYKI
Sprawozdanie z ćwiczenia nr 70
Temat: Pomiary fotometryczne.
Data: Ocena:
1. CEL ĆWICZENIA Celem ćwiczenia jest praktyczne zapoznanie się z zasadami fotometrii oraz prostymi metodami wyznaczania natężenia źródła światła.
Wstęp teoretyczny Fotometria jest działem optyki, zajmującym się badaniem energii promieniowania elektromagnetycznego i innych wielkości z nim związanych. Fotometrię dzieli się na fotometrię obiektywną (zwaną również fizyczną lub energetyczną) i na fotometrię subiektywną (która jest ograniczona do fal świetlnych w zakresie od około 380 nm do około 780 nm). W fotometrii obiektywnej jako detektor promieniowania może być użyty element fotoelektryczny, klisza fotograficzna itp. , zaś w subiektywnej detektorem promieniowania jest oko ludzkie.
Kąt bryłowy. Wyobraźmy sobie kulę otaczającą dany punkt. Wtedy stożek o wierzchołku w tym punkcie wycina czaszę z powierzchni kuli. Kąt bryłowy jest kątem przestrzennym w stożku. Miarą tego kąta jest stosunek pola powierzchni czaszy wycinanej przez ten stożek do kwadratu promienia kuli.
Kąt bryłowy mierzymy w steradianach (sr); ω=1sr, gdy =1. Pełny kąt bryłowy ma 4π steradianów.
Natężenie źródła światła (światłość) I jest miarą energii świetlnej źródła, wysyłanej w jednostce czasu w określonym kierunku w obręb jednostkowego kąta bryłowego. Jednostką natężenia źródła światła jest 1 kandela (1 cd). Kandela jest to natężenie źródła światła, jakie ma w kierunku prostopadłym jedna sześćsettysięczna część metra kwadratowego (1/60 cm2) powierzchni ciała doskonale czarnego (otwarty koniec rurki z tlenkiem toru) w temperaturze krzepnięcia platyny (2046,15 K) pod ciśnieniem jednej atmosfery (101325 Pa).
Miarą ilości energii świetlnej wysyłanej w jednostce czasu jest strumień świetlny F. Źródło światła o światłości I wysyła w elementarny kąt bryłowy dω strumień świetlny: dF=Idω Jeżeli źródło promieniuje jednakowo we wszystkich kierunkach (źródło izotropowe), to: F=Iω
Jednostką strumienia świetlnego jest 1 lumen (1 lm): jest to strumień świetlny punktowego źródła światła o natężeniu I=1 cd, wysyłany w obręb kąta bryłowego ω=1 sr.
Natężenie oświetlenia E jest miarą mocy energii świetlnej przypadającej na jednostkę oświetlonej powierzchni: , gdzie dS jest elementem powierzchni prostopadłym do padającego strumienia świetlnego. Przy równomiernym oświetleniu rozpatrywanej powierzchni, prostopadłej do strumienia świetlnego, można zapisać: . Jednostką natężenia oświetlenia jest 1 luks (1 lx): jest to natężenie oświetlenia spowodowane przez strumień świetlny o wartości 1 lm, padający prostopadle na powierzchnię 1m2.
(…)
…
dla filtru nr 2 I'=28
dla filtru nr 3 I'=22
4. DYSKUSJA BŁĘDÓW I WNIOSKI
Można powiedzieć, że pomiary w granicach błędu potwierdziły słuszność prawa Lamberta. Warte zauważenia jest to, że istnieje liniowa zależność między natężeniem oświetlenia E, a natężeniem prądu indukowanym w fotoogniwie i. Skłania nas to do wniosku, że wystarczyłoby jedynie zaopatrzyć amperomierz w skale w luksach, a otrzymalibyśmy…
…, można zapisać: . Jednostką natężenia oświetlenia jest 1 luks (1 lx): jest to natężenie oświetlenia spowodowane przez strumień świetlny o wartości 1 lm, padający prostopadle na powierzchnię 1m2.
Dla źródła punktowego zależność oświetlenia powierzchni E od kąta α, pod jakim pada na nią światło, oraz od odległości r powierzchni od źródła światła, wyraża prawo Lamberta: Jeżeli I wyrazimy w kandelach, r w metrach…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)