Лабораторная работа №15: «Проверка законов освещённости»

1. Физика

* Физика
Лабораторная работа № 15
«Проверка законов
освещённости»
Цель работы: проверить законы
освещённости.

2. Давай те вспомним:

1. Фотометрия – что это?
2. Что называют точечным источником света?
3. Что называют световым потоком?
силой света?
освещённостью?
4. Сформулируйте законы освещённости.

3. Решим задачи:

*

4. Законы освещённости:

ЗАКОНЫ ОСВЕЩЁННОСТИ:
Первый: освещённость в каждой точке поверхности,
на которую перпендикулярно ей падает свет,
пропорциональна силе света источника и обратно
пропорциональна квадрату расстояния от источника
света до освещаемой поверхности.
I
Е
2
R

5.

Кроме указанных факторов освещённость зависит ещё
и от угла , под которым свет падает на освещаемую
поверхность:
Рисунок 1.

6. Законы освещённости:

ЗАКОНЫ ОСВЕЩЁННОСТИ:
Установлена зависимость освещённости площадки
от угла α наклона её к падающим лучам, которая
называется вторым законом освещенности.
Второй закон: освещённость поверхности, создаваемая
параллельными лучами, прямо пропорциональна косинусу
угла падения лучей.
Е Е0 cos
Освещённость Е0 можно определить по формуле,
объединяющее первый и второй законы
освещённости
I
Е 2 cos
R

7. Приборы и принадлежности:

1.лабораторный
прибор для изучения
законов фотометрии;
2.микроамперметр;
3.источник
постоянного тока
(ЛИП);

8. Приборы и принадлежности:

4. реостат
ползунковый;
5. ключ замыкания
тока;
6. соединительные
провода.

9. Порядок выполнения работы:

*Порядок выполнения работы:
1мкА
1. Изучить шкалу
микроамперметра.
и
определить
цену
деления

10. Порядок выполнения работы:

R
мкА
*
*
*
*
Фе
К
Л
Б
2. Собрать цепь:
соединить клеммы фотоэлемента Фэ с микроамперметром А,
а лампочку Л с источником тока Б через реостат R.

11. Порядок выполнения работы:

Проверка 1 закона освещенности.
3. Фотоэлемент установить перпендикулярно оси прибора (стрелка должна
находиться на нуле угломерной шкалы).
4.Лампочку установить на 10-е деление шкалы, принимая за центр лампочки
середину стойки. Замкнуть цепь и с помощью реостата добиться, чтобы величина
фототока была 20 мкА.

12. Порядок выполнения работы:

Затем лампочку передвинуть на 20-е деление.
Снять показания микроамперметра, соответствующие
указанным положениям лампочки и записать их в таблицу 4.1.

13. Порядок выполнения работы:

Таблица 4.1.
№
опыта
Расстояние от
лампы до
фотоэлемента
R, м
1
0,1
2
0,2
3
Показа
ния
микроа
мперме
тра
I, 10-6 А
Е,
лк
Отношение
освещённостей
Е2:Е1
Е3:Е1
Отношение
квадратов
расстояний
R22:R12
R32:R12

14. Порядок выполнения работы:

Затем лампочку передвинуть на 30-е деления.
Снять показания микроамперметра, соответствующие
указанным положениям лампочки и записать их в таблицу 4.1.

15. Порядок выполнения работы:

Таблица 4.1.
№ Расстояние
опы от лампы
та
до
Показа
ния
микро
фотоэлеме ампер
нта R, м
метра
I, 10-6 А
1
2
3
0,1
20
0,2
14
0,3
8
Е
R2
Отношени
е
освещённо
стей
Отношение
квадратов
расстояний
Е1:Е2
R22:R12
Е1:Е3
R32:R12

16. Порядок выполнения работы:

5.Вычислить освещенность с помощью формулы
первого закона освещенности:
I
(
Е
2
R
отношение освещённостей:
Е2:Е1 ; Е3:Е1,
отношение квадратов расстояний: R22:R12 ; R32:R12
заполнить полученные данные в таблицу 4.1. и
сделать
вывод
по
проверке
1-го
закона
освещенности.

17. Порядок выполнения работы:

Проверка 2 закона освещенности.
6. Лампочку установить на 16-е деление, а линзу на 10-е. С
помощью реостата установить ток 20мкА.
При угле 0° , показания микроамперметра записать в таблицу
6.1.

18. Порядок выполнения работы:

Таблица 6.1.
№
Показания
опыт угломера, α.
а
Показания
микроампермет
ра
I, 10-6 А
Cosα
1
00
12
1
2
300
10
3
450
8
3
2
2
2
4
600
6
1
2
Освещённость Е, лк

19. Порядок выполнения работы:

Затем, вращая ручку, лампочку устанавливают под углом 30° ,45°, 60° .
Необходимо следить за тем, чтобы лампочка и линза не сдвигались с
первоначально установленного места.
При этом в каждом из случаев снимают показания амперметра и заносят
их в таблицу 6.1.

20. Порядок выполнения работы:

Таблица 6.1.
№
опыта
Показания
угломера, α
1
00
1
2
300
3
450
3
2
2
2
4
600
Показания
микроампермет
ра
I, 10-6 А
Cosα
1
2
Освещённость Е, лк

21. Порядок выполнения работы:

7.Вычислить освещенность с помощью
формулы второго закона освещенности:
I
Е 2 cos
R
(7.1.)
заполнить таблицу 6.1. и сделать вывод
по проверке 2-го закона освещенности.

22. Порядок выполнения работы:

Таблица 6.1.
№
опыта
Показания
угломера, α
Показания
микроамперметра
I, 10-6 А
Cosα
1
00
1
2
300
3
450
3
2
2
2
4
600
1
2
Освещённость Е, лк

23. Порядок выполнения работы:

8. Сделать вывод о проделанной работе
(используя памятку для оформления вывода
к лабораторной работе):
Какая конечная цель лабораторной
работы?
Какие прямые и косвенные измерения Вы
проводили?
Какие физические закономерности Вы
обнаружили в процессе работы?

24. Порядок выполнения работы:

9. Ответить на контрольные вопросы:
1.
Какими способами можно определить освещённость?
2.
Почему на покатых к солнцу крышах снег тает быстрее,
чем на земле?
3.
Что в этой лабораторной работе является освещаемой
поверхностью?
4.
Для чего нужна линза при выполнении пункта № 6?