Упражнение 4. Сравнение силы света двух различных источников
Установить лампочку на расстоянии r1 ≈ 10 см от фотоэлемента.
Установить фотоэлемент в положение 0о.
Подключить лампочку к напряжению 4 В.
Измерить величину фототока
с помощью микроамперметра.Переключить лампочку на напряжение 6 В.
Перемещая лампочку, добиться того, чтобы показание микроамперметра было равно тому, что и при напряжении 4 В. Определить расстояние r2 .
Используя закон обратных квадратов (9), при равных освещенностях найти отношение силы света источников по формуле
.
Произвести аналогичный опыт, меняя угол падения лучей на фотоэлемент. Для этого установить лампочку на некотором расстоянии от фотоэлемента и подключить её к напряжению 4 В. Фотоэлемент при этом должен соответствовать углу α1 = 0о . Измерить величину фототока с помощью микроамперметра.
Переключить лампочку на 6 В.
Изменяя угол падения лучей на фотоэлемент, добиться того, чтобы показание микроамперметра было равно тому, что и при напряжении 4 В. Определить угол поворота α2 .
По формуле
найти отношение силы света источников.Убедиться в правильности результатов: соотношение силы света одних и тех же источников должно получиться одинаковым независимо от метода определения.
Приложение
Таблица косинусов некоторых углов
Угол α, град |
0 |
10 |
15 |
20 |
30 |
40 |
45 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
сos α |
1,00 |
0,98 |
0,97 |
0,94 |
0,87 |
0,77 |
0,71 |
0,64 |
0,50 |
0,34 |
0,17 |
0,00 |
Контрольные вопросы
Что такое точечный источник света?
Почему в данной работе проверяется закон обратных квадратов, справедливый лишь для несуществующих точечных источников?
Дайте определения основным энергетическим и фотометрическим величинам.
Получите закон обратных квадратов при освещении точечным источником площадки, расположенной перпендикулярно оси светового потока. Как измениться закон, если площадку повернуть на некоторый угол относительно оси потока?
Для чего в данной работе используется собирающая линза?
Литература
Ахманов С.А. Физическая оптика / С.А.Ахманов, С.Ю.Никитин. –М.: изд.МГУ, 1998, с.54.
Матвеев А.Н. Оптика / А.Н.Матвеев. – М.: Высш. шк., 1985, с.44.
Ландсберг Г.С. Оптика / Г. С. Ландсберг. – М.: Наука, 1976, с.43.