Обработка результатов эксперимента. Порядок выполнения лабораторной работы 17

Порядок выполнения лабораторной работы 17

1. На люминесцентном экране, поверхность которого перпендикулярна оптической оси установки, с помощью линзы L₁ и держателя лампы, проецируется освещенная область с резкими краями (диаметром примерно 6 см).

2. Экран поворачивается на угол 15° к оптической оси. Датчик люксметра при этом направляется к центру освещенного круга.

3. Перед началом измерения люксметр необходимо откалибровать.

4. Перед выполнением основных измерений следует измерить интенсивность люминесценции экрана за счет внешнего излучения и не связанное с излучением лампы. Интенсивность люминесценции измеряется с угловым шагом 5°-10°, при фиксированном положение экрана и выключенной лампе. Полученные результаты необходимо будет учитывать при проведении основных измерений.

5. После включения лампы проводится измерение светимости поверхности экрана освещенного галогеновой лампой при разных углах наблюдения. Причем углы наблюдения должны быть те же, что и те при которых проводилась измерение фонового излучения.

Внимание!!! Следует избегать попадания прямого света от галогеновой лампы в глаза.

6. Полученные результаты запишите в табл. 17.2

Таблица 17.2

φ * - угол наблюдения	cosφ *	М при включенной лампе (люкс)	М* при включенной лампе (люкс)	М* - М (люкс)

Принцип этой работы. Видимый свет взаимодействует с диффузионной отражающей поверхностью. Светимость этой поверхности определяется как функция угла наблюдения.

Сила света люминесценции поток пропорционален cos φ согласно закону Ламберта. Этот закон также применим для светимости, которая может быть определен посредством люксметра.

Рис. 17.7 показывает, что светимость, как функция cos φ есть линейная функция. Линейность полученных результатов – есть проверка закона Ламберта.

Рис. 17.7 Освещенность как функция косинуса угла наблюдения

Полученные результаты можно представить в полярной системе координат. При этом величина светимости откладывается как длина радиус вектора в полярных системах координат. Если величины светимости представить как векторы интенсивности в полярной системе координат с углом φ * = 90° – φ (рис. 17.8), то оконечности векторов расположены на круге с координатами центра (x = 0; y = R /2) x ² + (y -R)² = R². Преобразование к полярным координатам с x = ρcosφ * и y = ρsinφ *, ρ = 2 Rsinφ *, с φ * = 90°- φ приводят ρ = 2 Rcos φ.

Рис. 17.8 Освещенность как функция косинуса угла наблюдения в полярных координатах

Точность измерения угла Δφ составляет 0,5^о. Относительная ошибка измерения светимости ΔМ/М составляет 0,5%. Из этого соотношения можно найти ΔМ. Эти данные нужны для определения размеров экспериментальных точек на графике.

Контрольные вопросы к лабораторной работе 17

1. Что такое фотометрия?

2. Дайте определение фотометрических величин: сила света; освещенность; светимость источника света; яркость источника света.

3. Что такое «ламбертовский излучатель», «ламбертовское рассеивание»?

4. В чем заключается разница между «сферическим ламбертовским излучателем» и «плоским ламбертовским излучателем»?

5. Сформулируйте закон Ламберта (закон косинусов).

6. Объясните принцип действия люксметра.

Рекомендуемая литература: [1], [4], [10], [14].

Рекомендуемая литература

1. Ахматов С.А., Никитин С.Ю. Физическая оптика. М., 1998.

2. Трофимова Т.И. Курс физики. М., 2008.

3. Иродов И.Е. Волновые процессы. М., 2002.

4. Князев С.И. Физический практикум по оптике: в 4 ч. Шадринск, 1970. Ч. 4.

5. Кортнев А.В., Рублев Ю.В., Куценко А.Н. Практикум по физике. М., 1965.

6. Лабораторные занятия по физике / под ред. Л.Л. Гольдина. М., 1983.

7. Лабораторный практикум по общей физике / под ред. Е.М. Гершензона, Н.Н. Малова. М., 1985.

8. Лабораторный практикум по физике / Под ред. А.С. Ахманова. М., 1980.

9. Ландсбегр Г.С. Оптика. М., 1976.

10. Майсова Н.Н. Практикум по курсу общей физики. М., 1963.

11. Матвеев А.Н. Оптика. М., 1985.

12. Савельев И.В. Курс общей физики: в 3 т. М., 2001. Т. 2.

13. Сивухин Д.В. Общей курс физики: в 4 т. М., 2002. Т. 4.

14. Физический практикум: в 2 т. / под ред. В.И. Ивероновой М., 1968. Т. 2.

15. Богатов Н.М., Добро Л.Ф., Матвеякин М.П., Митина О.Е.. Лабораторный практикум по оптике: в 2 ч. Краснодар, 2004. Ч. 1.

16. Добро Л.Ф., Богатов Н.М., Митина О.Е.. Лабораторный практикум по оптике. Краснодар, 2012. Ч. 1.

ОГЛАВЛЕНИЕ
	Введение………………………………………………………………
9.	Изменение показателя преломления пластины по углу Брюстера……………………………………………………………...
10.	Определение Сефана-Больцмана при помощи оптического пирометра………………………..……………………………………
11.	Определение преломляющего угла бипризмы Френеля…………...
12.	Исследование аббераций оптических систем………………………
13.	Измерение спектральных характеристик светофильтров………….
14.	Определение радиуса кривизны линзы с помощью колец Ньютона…………………………………………………….................
15.	Сравнение дифракционного и дисперсионного спектров…………
16.	Измерение скорости света…………………………………………...
17.	Проверка закона Ламберта…………………………………………..
	Рекомендуемая литература…………………………………………..

Учебное издание

Добро Людмила Федоровна

Богатов Николай Маркович

Митина Ольга Евгеньевна

ОПТИКА

Лабораторный практикум

Часть 2

Подписано в печать 04.06.13. Формат 60×84 1/16.

Печать цифровая. Уч. О – изл.л.5,5. Тираж 500 экз.

Заказ №.

Кубанский государственный университет.

350040 г. Краснодар, ул. Ставропольская, 149.

Издательско-полиграфический центр КубГУ.

350040 г. Краснодар, ул. Ставропольская, 149.

Дата добавления: 2015-06-04