Temat: Pomiary fotometryczne.
Wydział
Mechaniczny
Rok 1.
Wykonał: Tomasz Kurek
Data:
26.03.1999r
1.Cel ćwiczenia: pomiar światłości, natężenia oświetlenia i luminacji z zastosowaniem metod wizualnych i fizycznych; poznanie budowy i zasady działania fotometru Lummera-Brodhuna i nitomierza.
2. Opis zjawiska fizycznego.
Fotometria jest działem optyki, zajmującym się badaniem energii promieniowania elektromagnetycznego i innych wielkości z nim związanych. Obejmuje ona swym zakresem zarówno promieniowanie niewidzialne, jak i promieniowanie widzialne. Fotometria dzieli się na : obiektywną (inaczej fizyczną, energetyczną) w której detektorem promieniowania jest element fotoelektryczny np. klisza fotograficzna, oraz na subiektywną (inaczej wizualną), w której detektorem jest oko ludzkie.
Obiektywne pomiary fotoelektryczne oparte są przede wszystkim na wykorzystaniu receptorów fotoelektrycznych. Najczęściej spotykanym ogniwem fotoelektrycznym jest ogniwo selenowe.
Subiektywne pomiary fotometryczne oparto na porównywaniu oświetlenia z dwu źródeł równocześnie. Ponieważ oko ludzkie może dokładnie ocenić równość oświetleń, pomiary te przeprowadza się przy równoczesnym jednakowym oświetleniu powierzchni ze źródła wzorcowego.
3. Przyrządy:
- źródło światła w obudowie; - ława optyczna;
- fotoogniwo selenowe; - zestaw filtrów;
- zasilacz ZT - 980 - 1M; - oświetlacz skali milimetrowej na ławie optycznej;
- amperomierz; - fotometr Lummera - Brodhuna;
- woltomierz; - zestaw żarówek.
- mikroamperomierz;
4. Tabelki pomiarów.
I. WYZNACZANIE CHARAKTERYSTYKI ŚWIETLNEJ FOTOOGNIWA W OPARCIU O PRAWO LAMBERTA.
1. Zmieniając odległość fotoogniwa F od źródła światła dokonaliśmy pomiaru natężenia prądu dla różnych odległości r.
Ustalenie mocy żarówki za pomocą wskazań:
woltomierza : 4.8 V
amperomierza : 3.1 A
Stąd moc W = 4.8 * 3.1 [V*A] = 14.88 W
Stała odległość : Kąt padania : Natężenie prądu fotoelektrycznego :
r = 0.3 m a = 0 i = 105 mA
Przy tak zachowanych wielkościach wiemy, że natężenie żródła światła wynosi :
I = 16.5 ± 0.5 cd
TABELA 1
ri [ m ]
ii [ mA ]
Ei [lx]
DE [lx]
r1 = 0.30
i1 = 105
E1=183,333
DE1=0,05
r2 = 0.35
i2 = 80
E2=134,693
DE2=0,047
r3 = 0.40
i3 = 60
E3=103,125
DE3=0,045
r4 = 0.45
i4 = 50
E4=81,481
DE4=0,043
r5 = 0.50
i5 = 40
E5=66
DE5=0,042
r6 = 0.55
i6 = 30,25
E6=.54,545
DE6=0,041
r7 = 0.60
i7 = 27
E7=45,833
DE7=0,04
r8 = 0.65
i8 = 23
E8=39,053
DE8=0,039
r9 = 0.70
i9 = 21
E9=33,673
DE9=0,038
r10 = 0.75
i10 = 18,25
E10=29,333
DE10=0,038
dI=0,5[cd] dr=0,003[m]
2. Następnie ustawiliśmy fotoogniwo w stałej odległości r=0,3[m] i zmierzyliśmy natężenie i dla różnych wartości kąta padania a:
TABELA 2
[]
i[A]
E [lx]
0
105,0
105,00
...
grzeszny_sen