додати матеріал


Експериментальне дослідження світлового поля джерела видимого і

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ СВІТЛОВОГО ПОЛЯ
Видиме ВИПРОМІНЮВАННЯ
Фотометрирование полягає в порівнянні освітленості двох поверхонь, створюваної досліджуваними джерелами світла.
Якщо два точкових джерела з силами світла I і I 1 створюють однакову освітленість двох поверхонь, а відстані між джерелами світла і освітлюються поверхнями відповідно рівні r і r 1, то можна записати умову рівності освітленостей:
. (1)
Рівність (1) дозволяє визначити відношення сил світла джерел.
У даній роботі одна з ламп (укріплена на каретці праворуч від фотометричної головки) служить еталоном, силу світла її умовно вважають дорівнює одиниці (I = 1). Інша лампа, поміщена на каретці ліворуч від фотометричної головки, за гоніометром, має невідому силу світла. Якщо в рівності (1) за умовою досвіду сила світла еталонної лампи I = 1, тоді сила іншого лампи визначається рівністю:
. (2)
Установка, за допомогою якої виконують фотометричні вимірювання, складається з фотометричної лави з укріпленими на її кінцях двома джерелами світла (лампами) і фотометра, укріпленого на каретках, які можуть переміщатися уздовж лави.
Увага! Враховуючи, що еталонна й досліджувана лампи за допомогою юстіровочних гвинтів встановлені строго по оптичній осі, обертати зазначені гвинти забороняється, тому що це призведе до неправильних результатів вимірювання.

Пристрій фотометричної головки

Фотометрична головка встановлюється на одній з кареток між двома джерелами світла, що висвітлюють що знаходиться в корпусі головки двосторонню приймальню білу матову пластинку. Світло, відбите поверхнями пластини, направляється призмами через фотометричний кубик в окулярну трубу голівки. Оптична схема фотометричної головки зображена на рис.1.


Рис. 1.
У фотометричної голівці застосований кубик з контрастними полями. Через ділянки поля, які мають на рис.1 однакову штрихування (ліворуч), видно одна зі сторін приймальні пластини. На шляху світла, що проходить через одну з внутрішніх трапецій поля кубика (ліва сторона оптичної схеми головки на рис.1) і відбивається в другій трапеції (права сторона схеми), поміщені плоськопараллельниє скляні пластини. Близько 8% світла втрачається при відображенні на цих пластинах. Внаслідок цього при фотометрическом рівновазі, коли яскравість обох сторін приймальні пластини головки однакова, видиме в окуляр полі має вигляд, зображений на рис.1 праворуч, на тлі рівномірної яскравості видно дві кілька темніші, чим фон, трапеції. Контрастні пластинки можуть бути виведені з поля зору поворотом рукояток, а тоді, при світловому рівновазі, фотометричне полі буде мати вигляд кола рівномірної яскравості без всякого малюнка (звичайно, якщо воно буде однокольоровим).
При проведенні фотометричних вимірювань необхідно всі частини установки (джерело світла, прийомні пластини, екрани тощо) розташувати по осі лави. Для цієї мети служать візирні сітки фотометричної головки. На час центрування приймальню пластину виймають з корпусу головки, а візирними сітками закривають з обох сторін утворилася при цьому в корпусі головки наскрізний отвір (при фотометрірованія візирні сітки повинні бути відсунуті убік).
Для того щоб розсіяне світло не потрапляв на приймальну пластину головки, з обох сторін її встановлюються спеціально для цього призначені оксамитові екрани.
Щоб уникнути помилки, що виникає внаслідок різних втрат світла, що проходить через оптичну систему головки двома різними шляхами, кожне фотометричне вимірювання слід проводити при двох положеннях фотометричної головки, розгортаючи її навколо горизонтальної осі на 180є. У цьому випадку в якості відстаней r і r 1 беруть їх Середньогеометричні величини, і розрахункова формула набуває вигляду:
. (3)

Необхідні прилади та приладдя

1. Фотометрична лава, що складається з двох направляючих труб довжиною більше трьох метрів, встановлених паралельно один одному. На одній із труб нанесена шкала від 0 до 3 м (для визначення відстані між встановленими на лаві пристосуваннями). Ціна поділки шкали 1 мм.
2. Фотометр (фотометрична головка), укріплений на пересувній каретці.
3. Еталонна електрична лампа, укріплена на пересувній каретці.
4. Випробувана лампа, укріплена в тримачі, установленому на рухомий каретці. Тримач з лімбом (гоніометр) призначений для обертання деталей (в даному випадку випробуваної лампи) навколо вертикальної осі. Ціна поділки лімба 1 °. Для зручності відліку лімб виготовлений з прозорого матеріалу і має підсвічування, що включається на момент відліку кнопковим вмикачем.

Виміри

Встановіть досліджувану лампу на нуль гоніометра і, переміщаючи фотометр вздовж лави, добийтеся однаковою освітленості обох частин фотометричного поля.
Відрахуйте положення фотометра по шкалі на лаві і знайдіть відстані r і r 1.
Повернувши фотометр близько горизонтальній осі на 180 є, знову зрівняв освітленості і знайдіть значення r г і r 1 г.
Виконайте ті ж виміри й обчислення при повороті досліджуваної лампи на 15 є, 30 є, 45 є і т.д. до 360 є.
Результати вимірювань і обчислень зведіть в таблицю:

j
Відстань від фотометра до ламп
Відстань до ламп після повороту фотометра на 180 °

r
r г
r 1
R 1 г
де r та r ¢ - відстані до досліджуваної лампи;
r 1 і r 1 ¢ - Відстань до еталонної лампи.
Вичертите в полярних координатах криву (індікатріссу) розподілу сили світла досліджуваного джерела.
ПИТАННЯ ПО ТЕМІ.
1. Як пов'язаний світловий потік і потужність джерела світла?
2. Дайте визначення освітленості.
3. Дайте визначення сили світла.
4. Дайте визначення яскравості.
5. У чому полягає принцип фотометрії?
6. Намалюйте пристрій найпростішої фотометричної головки.
7. Для чого потрібні контрастні пластини в фотометрі (рис.1)?
8. Чому необхідні дві системи світлових одиниць: освітленість - Вт / м 2 і люкс? Світловий потік - Вт і люмен? Сила світла - Вт / стерад і кандела?
9. Намалюйте криву чутливості ока до довжин хвиль.
10. Чому дорівнює механічний еквівалент світла і для чого він потрібен?
ЛІТЕРАТУРА.
1. Г. С. Ландсберг, «Оптика», 1976, § § 7-10, стор.43-61.
2. Д. В. Сивухин, «Загальний курс фізики», «Оптика», 1980, § 22, стр.144-153.
3. Ф. А. Корольов, «Курс фізики. Оптика, атомна і ядерна фізика », 1974, § 11, стор.66-69.
4. А. М. Матвєєв, «Оптика», 1985, § 7, стор.44-53.
5. І. В. Савельєв, «Курс загальної фізики», т. 3, 1967, § § 6-7, стор.24-27.
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Фізика та енергетика | Лабораторна робота | 20кб. | скачати

Схожі роботи:
Експериментальне спостереження хвиль магнітного поля і дослідження їх розповсюдження в металах
Дослідження дисперсійних властивостей скляної призми в області видимого світла спектрометром ГС 5
Дослідження дисперсійних властивостей скляної призми в області видимого світла спектрометром ГС-5
Експериментальне дослідження зварювальних процесів
Мислення і його експериментальне дослідження
Експериментальне дослідження емоцій у дітей
Експериментальне дослідження сприйняття реклами
Експериментальне дослідження властивостей методів Рунге-Кутта
Експериментальне дослідження комунікативної компетентності студентів-менеджерів
© Усі права захищені
написати до нас
Рейтинг@Mail.ru