Изучение коэффициента поглощения света в жидких и твердых веществах

Понятие точечного источника света. Законы освещенности, поглощения Бугера, коэффициент поглощения. Использование для измерения освещенности фотоэлемента, величина тока которого пропорциональна освещенности фотоэлемента. Обработка экспериментальных данных.

Рубрика Физика и энергетика
Вид лабораторная работа
Язык русский
Дата добавления 24.06.2015
Размер файла 241,8 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКЦИОНЕРНАЯ КОМПАНИЯ

"ЎЗБЕКИСТОН ТЕМИР ЙЎЛЛАРИ”

TАШКЕНТСКИЙ ИНСТИТУТ ИНЖЕНЕРОВ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

ИЗУЧЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ПОГЛОЩЕНИЯ СВЕТА В ЖИДКИХ И ТВЕРДЫХ ВЕЩЕСТВАХ

Методические указания к лабораторным работам

по дисциплине "Физика" для студентов 1-курса бакалавриата всех направлений

А.В. Умаров, З.А. Явкачева

Ташкент-2011

1. Теоретическая часть

1.1 Законы освещенности и закон поглощения Бугера

Понятие точечного источника применимо к такому источнику света, размеры которого много меньше расстояния до освещаемой им поверхности. Пусть J есть сила света точечного источника, а r расстояние от источника до освещаемой поверхности (рис.1), при этом освещенность поверхности равна.

(1)

где б-угол падения в данной точке поверхности.

Рис. 1. Источник света создает на dSплощадке освещенность, определяемою формулой (1).

Законы освещенности для точечного источника сводятся к двум утверждениям - Освещенность поверхности:

1) Обратно пропорциональная квадрату расстояния.

2) Прямо пропорциональная косинусу угла падения лучей в данной точке поверхности.

В первой части работы предлагается проверка общей формулы (1).

1.2 Закон поглощения Бугера

Освещенность поверхности, созданная источником, в значительной степени зависит и от величины поглощения светового потока веществом, находящимся между источником света и поверхностью. Зависимость между величиной светового потока Ш0, падающего на слой вещества толщиной d, и величиной прошедшего светового потока Ш определяется законом Бугера

Ш=Ш0e-kd (2)

где k-коэффициент поглощения, e - основание натуральных логарифмов. Экспериментально во второй части работы проверяется следующее соотношение

вытекающее из формулы (2)

1.3 Работа на установке

Источник света располагается на высоте h над освещаемой поверхностью. Для измерения освещенности используется фотоэлемент, величина тока которого пропорциональна освещенности фотоэлемента. Во второй части работы используется набор поглощающих пластинок.

ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ:

Опытная проверка законов освещенности.

1. Зависимость освещенности от точечного источника света.

1.1 Установить лампу под фотоэлементом (не включая).

1.2 Перемещать осветитель вдоль направляющей на расстояния

l1=5 см; l2=10 см; l3=15 см

определяя при этом величины фототока.

1.3 Найденные величины фототока записать как Ii', i=1,…,3.

1.4 Включить лампу и повторить пункт 1.1.2, величины фототока при этом равны Ii, i=1,…,3.

1.5 Выключить лампу. Измерить величину h высоты источника над освещаемой поверхностью.

Опытная проверка закона Бугера.

2.1 Измерить с помощью штангенциркуля толщины пластинок.

2.2 Включить лампу, и определить величину фототока I0. Последовательно положить на фотоэлемент первую, вторую и третью пластинки, измеряя при этом соответствующие I1, I2 и I3.

2.3 Выключить лампу.

1.4 Обработка экспериментальных данных

Опытная проверка законов освещенности.

Зависимость освещенности от расстояния до точечного источника света.

Учитывая, что в работе величина равна

то формула (1) принимает вид:

Поэтому в данном случае величина освещенности пропорциональна величине .

Записать результат измерений Ii', Ii, i=1,…,3 в таблицу 1.

Таблица 1.

r

I'

I

Построить график зависимости от .

Опытная проверка закона Бугера.

Записать результаты измерений di, Ii, I0, i=1,…,4 в таблицу 2.

Таблица 2.

d

I

I0

ln (I0/I)

Построить график зависимости ln (I0/I) от толщины слоя пластинок d, через который проходит свет.

источник свет фотоэлемент поглощение

1.5 Знания и умения

Для сдачи отчета лабораторной работы необходимо:

ЗНАТЬ: законы освещенности, вывод основного уравнения (1), следствия нового уравнения, закон Бугера, коэффициент поглощения.

УМЕТЬ: представлять информацию в табличном виде, вычислять искомую величину в системе СИ, вычислять абсолютную и относительную ошибки при прямом и косвенном измерениях.

Контрольные вопросы

1. Законы освещенности для точечного источника?

2. Дайте определение понятию коэффициента поглощения.

3. В чем заключается сущность опытной проверки законов освещенности?

4. Закон поглощения Бугера.

5. Перспективы использования закона Бугера на практике?

Литература

1. Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики. Изд. второе испр. и доп. - М.: Высшая школа, 2000. - §18,5.

2. Трофимова Т.И. Курс физики. Изд. четвёртое, испр. - М.: Высшая школа, 1997. - §115.

3. Савельев И.В. Курс общей физики. Т.2. Изд. третье, испр. - М: Наука, 1988. - §73.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Устройства для измерения уровня освещенности. Разработка методики измерения. Определение освещенности с помощью селенового фотоэлемента. Измерение освещенности люксметром Ю117. Определение погрешности измерений. Область применения и работа прибора.

    курсовая работа [680,7 K], добавлен 05.05.2013

  • Теория атомно-абсорбционных измерений: излучение и поглощения света, понятие линии поглощения и коэффициента поглощения, контур линии поглощения. Принцип работы лазера. Описание работы гелий-неонового лазера. Лазеры на органических красителях.

    реферат [392,9 K], добавлен 03.10.2007

  • Оптические свойства полупроводников. Механизмы поглощения света и его виды. Методы определения коэффициента поглощения. Пример расчета спектральной зависимости коэффициента поглощения селективно поглощающего покрытия в видимой и ИК части спектра.

    реферат [1,2 M], добавлен 01.12.2010

  • Выбор системы освещения и источников света, определение освещенности, высоты подвеса светильников и расстояние между ними, расчетной освещенности и мощности источников света. Выбор марки, сечения проводов и кабелей, коммутационно-защитных аппаратов.

    курсовая работа [270,4 K], добавлен 23.06.2010

  • Устройство фотометрической головки. Световой поток и мощность источника света. Определение силы света, яркости. Принцип фотометрии. Сравнение освещенности двух поверхностей, создаваемой исследуемыми источниками света.

    лабораторная работа [53,2 K], добавлен 07.03.2007

  • Физическая природа поглощения и люминесценции. Состав стекла, легированного висмутом, и спектры поглощения. Структурирование висмутовых стекол с помощью фемтосекундного лазера. Исследование температурной зависимости спектрального коэффициента поглощения.

    дипломная работа [1,9 M], добавлен 14.01.2014

  • Выбор источника света, коэффициента запаса и добавочной освещенности. Расчет светильников и помещения методом коэффициента использования светового потока. Компоновка и прокладка осветительной сети, подбор автоматических выключателей и проведение монтажа.

    курсовая работа [50,7 K], добавлен 07.08.2011

  • Выбор источников света, нормированной освещенности, вида и системы освещения, типа светильников, коэффициентов запаса и добавочной освещенности. Расчет размещения светильников и светового потока ламп. Выбор щитов коммутационной и защитной аппаратуры.

    курсовая работа [225,9 K], добавлен 21.12.2012

  • Определение оптики. Квантовые свойства света и связанные с ними дифракционные явления. Законы распространения световой энергии. Классические законы излучения, распространения и взаимодействия световых волн с веществом. Явления преломления и поглощения.

    презентация [1,3 M], добавлен 02.10.2014

  • Выбор системы освещения, нормированной освещенности, источника света и типа светильника с учетом технико-экономических показателей и необходимого спектрального состава. Порядок расчета мощности осветительной нагрузки методом коэффициента использования.

    контрольная работа [116,5 K], добавлен 21.04.2016

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.