1

Wstęp.

              Celem przeprowadzonego ćwiczenia było zapoznanie się z :

- zasadami fotometrii;

- prostymi metodami wyznaczania natężenia źródła światła.

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.

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;

              Schemat układu :

                                                                      iZ                                                    r                                    i             

                               +                                                       

                            ZR                            V                                               Z                                                                        mA

                              _                                    A                  

Z - źródło światła

F - fotoogniwo selenowe

i - prąd fotoelektryczny zależny od natężenia oświetlenia E powierzchni czynnej fotoogniwa

r - odległość fotoogniwo od źródła światła.

Tabelki pomiarów.

1. 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 źródła światła wynosi :

     I = 16.5 ± 0.5 cd