ЛАБЫ / ЛР2
.pdfIx(СМ №2) = (151,6 ± 0,6) кд
ЛН сравнения:
Iср(СМ №2) = (152,5 ± 0,6) кд
Объективный метод:
Эталонная ЛН:
I0(ОМ №1) = (82,8 ± 2,7) кд
ЛН сравнения:
Iср(ОМ №1) = (193,04 ± 1,17) кд
Исследуемая ЛН:
Ix(ОМ №1) = (162,5 ± 1,4) кд
Вывод: в ходе лабораторной работы были проведены измерения силы света лампы накаливания двумя субъективными и одним фотоэлектрическим методами.
По результатам расчёта субъективным методом №1 сила света исследуемой лампы составила: Ix=172,13 кд, субъективным методом №2: Ix=151,6 кд, объективным методом: Ix=162,5 кд.
Для субъективного метода №1 погрешность измерений составила: Ix=(172,13±0,21) кд, субъективного метода №2: Ix=(151,6±0,6) кд, объективного метода: Ix=(162,5±1,4) кд. Погрешность субъективных методов оказалась существенно меньше погрешности фотоэлектрического метода.
11
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Что называется силой излучения, силой света? Какими единицами измеряется?
Сила света - плотность светового потока источника света в данном направлении. Измеряется в канделах.
Сила излучения - характеризует мощность переносимого излучения в определённом направлении. Измеряется в вт/cр (стерадианах).
2. Что такое закон квадратов расстояний? В каких случаях нельзя пользоваться этим законом?
Освещённость поверхности, удалённой от источника на расстояние l связана с силой света соотношением: E=I/l2 (где E – освещённость, I –сила света). Размеры источника должны быть малы по сравнению с расстоянием.
Объяснение закона: на расстояниях, существенно превышающих размеры излучателя, пространственное распределение потока излучения подобно распределению от точечного источника света.
3. Как правильно выбрать расстояние фотометрирования при измерении силы света?
Расстояние между фотометрирующим прибором и источником света должно быть не менее пяти наибольших размеров светящегося тела.
4. Способы измерения силы света. Какими достоинствами и недостатками обладают различные методы?
Метод непосредственного сравнения:
Преимущества: простота конструкции.
Недостатки: наличие систематической погрешности, при которой нужно проводить дополнительное измерение, повернув головку на 180 градусов;
Метод замещения:
Преимущества: отсутствие систематической погрешности;
12
Недостатки: наличие дополнительных коэффициентов для расчёта силы света исследуемой лампы.
Сравнивание с помощью фотоэлемента:
Преимущества: простота измерений
Недостатки: характеристика фотоэлемента строго должна быть линейной.
Гониофотометр:
Метод измерения с использованием гониофотометра - метод измерения светового потока с использованием гониофотометра основан на пошаговой фиксации значений силы света или освещённости ИС при его повороте на известный угол.
Метод измерения с использованием спектрорадиометра
Метод основан на измерении спектральной плотности энергетической облученности.
5. Как устроена фотометрическая головка? Способы получения фотометрического равновесия.
ВФГ (визуальная фотометрическая головка) устанавливается на одной из кареток фотометрической скамьи между сравниваемыми источниками света. Эти источники каждый со своей стороны, освещают находящуюся в корпусе головки (1) приёмную испытательную пластину (2), имеющую с обеих сторон белое матовое покрытие. Свет, отражённый поверхностями пластины, направляется призмами полного внутреннего отражения (3) через фотометрический кубик (4) в окулярную трубу головки (5).
13
Кубик представляется собой две склеенные канадским бальзамом призмы, так, чтобы в местах склеивания (они показаны штриховкой) существовал оптический контакт. На склеиваемой грани одной из призм имеются выемки сложной формы (не заштрихованная часть диагональной плоскости), дно которых отполировано. Конструктивно фотометрическая головка изготовлена так, чтобы потери света в обоих оптических каналах и отражение стороны испытательной пластины были как можно более близкими по величине, т.е. К1=К2 (коэффициенты пропускания соответствующих оптич. каналов) и ро1=ро2 (коэффициенты отражения сторон испытательной пластины). В этом случае при выравнивании яркостей полей сравнения, когда L1 = L2 (яркость), можно считать, что E1=E2 (освещённость).
Первый способ: добиваются равенства яркостей полей сравнения фотометрической головки путём её перемещения относительно этих источников света, что в идеальном случае соответствует равенству освещённостей двух сторон испытательной пластины.
Второй способ: при фотометрировании по схеме замещения каретка с фотометрической головкой жёстко связывается с кареткой, на которой устанавливается дополнительная лампа сравнения. Перемещением другой каретки, с установленной на ней образцовой лампой, добиваются выравнивания яркостей полей сравнения.
Третий способ: метод контрастных полей - Для получения точности может быть применён метод контрастных полей. На нижней крышке корпуса ВФГ имеются две рукоятки, вращением которых в оптические каналы помещаются плоскопараллельные прозрачные пластины С1 и С2. При этом они помещаются на пути света, проходящего через участки трапеций. Около 8% света теряется при отражении от этих пластин. Вследствие этого при фотометрическом равновесии, когда яркость обоих сторон приёмной пластины одинакова, видимое в окуляр поле имеет вид, изображённый на рисунке 4в: на фоне равномерной яркости видны несколько более тёмные, чем фон, трапеции.
14
Таким образом в полях сравнения создания одинаковый контраст, что даёт возможность произвести измерения с ошибкой не более 0,25%.
6. Как производится расчёт погрешностей?
Прямые:
Среднее арифметическое из n измерений;
Средняя квадратичная погрешность для среднего арифметического;
Границы доверительного интервала для среднего арифметического (случайная погрешность прямых измерений);
Границы доверительного интервала для однократного измерения;
Общие границы доверительного интервала прямых измерений;
Результат измерения.
Косвенные:
Оценка искомой величины y;
Границы доверительного интервала результата y ~ (дифференцируем или логарифмируем);
7.От каких факторов зависит погрешность измерений?
Точность прибора ;
Точность измерений ;
Условия проведения измерений ;
Промахи или ошибки.
15