Информатика
Проектирование
Геометрия
Алгебра
Курсовой
Графика
Электротехника
Задачи

Сопромат

Лабораторные
Методика
Физика
Чертежи
Энергетика
Математика
Реактор

Лабораторная работа 311а

Применение универсального фотометра ФМ-58 для получения зависимости коэффициента отражения твердого образца от длины волны падающего света

Цель работы: изучить устройство и принцип действия универсального фотометра ФМ-58, снять спектральные характеристики твердых непрозрачных образцов при помощи универсального фотометра ФМ-58.

Приборы и принадлежности: фотометр ФМ-58, две эталонные белые пластинки, исследуемые твердые непрозрачные образцы.

Устройство визуально-фотоэлектрического

фотометра ФМ-58

Назначение и принцип работы прибора ФМ-58 те же, что и у фотометра ФМ-56. Модель ФМ-58 усовершенствована и позволяет осуществлять фотоэлектрический метод измерений.

Действие фотометра основано на визуальном уравнивании световых потоков согласно оптической схеме, изображенной на рис.4.

Фотометр состоит из следующих основных узлов (рис.7):

- фотометрической головки 4, которая крепится на стойке 2 массивного штатива с основанием 1. В корпусе фотометрической головки расположены оптические детали (объективы, призмы и т.д.), фотоэлементы и механизмы диафрагм;

- внутри фотометрической головки также находится диск с одиннадцатью фильтрами, которые перемещаются вращением рукоятки 5. Для визуального фотометрирования предназначены светофильтры 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 и соответствующие им длины волн, указанные в табл. 2;

- осветителя 6, который крепится на стойке 3. Для получения равномерного освещения применяются матовые рассеиватели 7;

- предметного столика 8, который может вращаться вокруг горизонтальной оси, направляя пучок света на входные отверстия фотометрической головки;

- двух барабанов 9, на которые нанесены деления шкалы коэффициента отражения в процентах (черная шкала). Вращением барабанов можно менять степень раскрытия измерительных диафрагм;

- окуляра, который служит для наблюдения поля зрения. Он имеет кольцо 11, с помощью которого производится установка на резкость поля зрения На корпусе окуляра имеются наглазники, один из которых наблюдательный 10, а другой – глухой.

 Порядок выполнения работы

1. Через трансформатор 220 В включить лампу осветителя 6 (рис. 7).

2. В держатели А и В столика 8 поместить две эталонные белые пластинки. Осветитель установить так, чтобы обе пластинки были освещены равномерно.

3. Установить барабаны 9 на деления 100 по черной шкале. В световой поток ввести светофильтр 12. С помощью кольца 11 произвести фокусировку окуляра на линию раздела полей. Поворачивая осветитель вокруг вертикальной оси, уравнять освещенность левого и правого полей зрения.

4. Если предыдущий пункт выполнить не удается, левый барабан оставить на делении 100 (по черной шкале барабана), что соответствует 100 % интенсивности падающего света. Правым барабаном произвести уравнивание полей зрения фотометра по яркости.

5. Заменить эталонную пластинку в правом держателе А исследуемым образцом, при этом левая половина поля должна потемнеть.

6. Поворачивая револьверный диск 5, установить светофильтр № 1. Произвести уравнивание полей зрения по яркости, вращая левый барабан 9. Записать отсчет по левому барабану в табл. 2. Вернуть левый барабан на деление 100 и повторить измерения еще два раза. Найти среднее арифметическое значение коэффициента отражения для данного образца при данном светофильтре.

 Таблица 2

№ светофильтра

l эфф, нм

Отсчет по левому барабану

1 образец

2 образец

R

R ср.

R

Rср.

1

400

2

440

3

490

4

540

5

582

6

610

7

465

8

533

7. Произвести измерения согласно пункту 6 для светофильтров 2-8.

8. Поместить в правый держатель А второй образец. Произвести измерения согласно пунктам 6, 7.

9. Построить графики зависимости коэффициентов отражения R = f(λ) первого и второго образцов от длины волны l, откладывая по оси абсцисс длину волны, а по оси ординат – коэффициент отражения.

Контрольные вопросы

1. Сформулируйте закон Бугера–Ламберта.

2. Объясните механизм поглощения света диэлектриками. Почему спектры поглощения зависят от агрегатного состояния вещества?

3. Сформулируйте закон Бугера–Ламберта–Беера. Каковы границы его применимости?

4. Чем определяется окраска тел в проходящем и отраженном свете?

5. Что называется спектральной характеристикой вещества?

6.Чтоназывается спектральными характеристиками образца?

Преломление Ньютон объяснял притяжением световых частиц преломляющей средой, благодаря чему меняется скорость световых частиц при переходе из одной среды в другую. Из этой теории следует, что в оптически более плотной среде скорость света больше. Впоследствии было установлено, что скорость света в оптически более плотной среде меньше, чем скорость света в менее плотной (например, скорость света в воде меньше чем в воздухе).

Курс электрических цепей