2. Лампочку осветителя соединить последовательно с реостатом и выпрямителем.
3. Установить фотоэлемент перпендикулярно оси прибора (ручку – на нулевую отметку угловой шкалы).
УПРАЖНЕНИЕ I
Исследование зависимости освещенности от расстояния до источника света
1. Установить осветитель на десятом делении шкалы.
2. С помощью реостата подать на лампу такое напряжение, при котором микроампер покажет максимальное значение силы тока.
3. Снять отсчет i10 по шкале микроамперметра.
4. Не меняя напряжения, установить лампу на 20-м и 30-м делениях шкалы и снять отсчеты i20 и i30.
5. Используя полученные данные, проверить справедливость закона обратных квадратов, т.е.
i10 /i20 = r202/r102; i10/i30 = r302/r102
УПРАЖНЕНИЕ II
Определение силы света неизвестного источника
1. Подать на лампочку напряжение 3,5 В (мощность лампочки 0,96 Вт), установить ее на расстоянии r1 = 0,25 м от фотоэлемента и снять по микроамперметру отсчет i1.
2. С помощью переводного коэффициента А = 1,6·10–3 Вт/Лм вычислить силу света источника
I1 = W / 4πA
3. Заменить эталонную лампочку на другую с напряжением питания 6,3 В и, изменяя расстояние между источником света и фотоэлементом, найти такое положение r2, при котором микроамперметр покажет прежнее значение силы тока i1.
4. Используя соотношение
I1 / I2 = r22/r12 ,
вычислить силу света I2 неизвестного источника.
5. Провести аналогичные измерения для электролампочки с напряжением 2,5 В и вычислить силу света третьего источника (I3).
УПРАЖНЕНИЕ III
Исследование
зависимости освещенности от угла
падения света
1. Установить фотоэлемент на нулевое деление угловой шкалы прибора.
2. Для получения параллельного пучка света на расстоянии 70-80 мм от источника установить линзу в оправе.
3. С помощью реостата добиться максимального значения фототока и снять отсчет i0.
4. Не меняя напряжения на лампе и расстояния r, повернуть фотоэлемент на 30° и 45° и снять отсчеты i30 и i45 по шкале микроамперметра.
i0/i30 = cos0°/cos30°; i0/i45 = cos0°/cos45°
5. Используя полученные данные, проверить справедливость закона косинусов.
УПРАЖНЕНИЕ IV
Исследование
зависимости светового потока от
площади освещенной поверхности
1. Убрать линзу и повернуть фотоэлемент перпендикулярно падающему свету.
2. Установить лампочку и фотоэлемент на расстоянии r = 0,1 м друг от друга, поместить между ними матовое стекло в оправе (при этом площадь открытой поверхности фотоэлемента равна 9 см). Снять величину фототока i9 по шкале микроамперметра.
3. Установить перед фотоэлементом последовательно диафрагмы с площадью 6 см2 и 3 см2 и снять соответственно показания микроамперметра i6 и i3.
4. Построить график функции i = f(S) и убедиться в линейной зависимости светового потока от площади поверхности при постоянной освещенности.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. В чем разница между энергетическими и фотометрическими величинами?
2. Основные фотометрические величины и единицы их измерения.
3. Закон обратных квадратов, закон косинусов.
4. Какие источники света называются ламбертовскими?
Цель работы: научить студентов определять фокусные расстояния линз и оптических систем.
Приборы и принадлежности: оптический рельс с измерительной линейкой, наборы линз, рейтор, лампа подсветки с проецируемым предметом, экран, коллимационная труба, линза, установленная на суппорте, измерительный микроскоп со сменными окулярами, мира, съёмная щель.
ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ
Прозрачное тело, образованное пересечением сферических поверхностей, называют сферической линзой. Если толщина линзы намного меньше радиусов кривизны сферических поверхностей, то линза называется тонкой.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.