Nurning masofaga bog'liqligi. Yorug'lik manbasidan masofadan
To'liq matnli qidiruv:
Fizika-\u003e Hisobot
- Ko'pgina joriy fleshli bilan siz chiqish quvvatini o'zgartirishingiz mumkin.
- Kameradan tanlab, kerakli joyga ko'chirishingiz mumkin.
Ushbu maqolada mavzuga masofa haqida gapiradigan bo'lsak, biz vaqtinchalik flaş kuchini unutamiz va bizni qiziqtirgan narsalarga e'tibor qaratamiz. Yorug'lik kabi to'lqinli hodisalarda, va bizning yorug'lik kabi nuqta manbalarimiz uchun, fizika bizga zo'ravonlik ular paydo bo'lgan markazga masofani kvadrat bilan kamaytiradigan, teskari kvadrat qonun deb nomlangan qonunga rioya qilishlarini aytadi.
Tomonidan yaratilgan mikroskopik elektromagnit maydoni elementar zarralar, mikroskopik maydonlarning kuchli tomonlari bilan ajralib turadi: elektr ... to'liq \u003e\u003e
Bosh sahifa\u003e Qoidalar\u003e Fizika
2-jadval
Olingan ma'lumotlar asosida teskari kvadrat qonunini tekshirish kerak. Buni amalga oshirish uchun kvadrat chastotalar orasidagi teskari nisbat bilan solishtirish uchun keyingi ikki o'rtacha yorug'lik (E 10 / E 20, E 20 / E 30 va boshqalar) nisbatlarini hisoblang (/ ;
/…)
Bu bilan aytilgan narsalar biroz chalkashlik tuyulishi mumkin, shuning uchun uni yanada sodda tushuntirishga harakat qilaylik. Lekin aslida bunday emas. Keling, ba'zi haqiqiy misollarni ko'rib chiqaylik. Tasavvur qilaylikki, dastlabki otishimizda bizning fleshimiz ob'ektdan bir metr uzoqlikda, ikkinchisi esa uni ikki metr masofada joylashtiramiz.
Endi tasavvur qiling-a, birinchi zarbada bizning fleshimiz hali ham bir metrlik masofadan turib, ikkinchi zarbadan to'rt metr narida joylashgan. Va oxirgi misol, deb o'ylaymiz, birinchi tortishishimizda bizning fleshimiz hozircha uch metrga teng, va ikkinchi zarbadan biz uni besh metr masofada joylashtirdik.
Aloqalar etarlicha yaqin bo'lishi kerak, ya'ni.
E 10 / E 20 /va hokazo.
So'ngra ideal qonundan natijalarni shubha qilish mutlaq xato hisoblanadi.
2) yorug'likning nurlanish holatlariga bog'liqligi.
Lekin bu hali tugamaydi, chunki hali ham bor. Masofani oshirish shuningdek yorug'lik maydonini zichlikning yo'qolishiga teskari proportsional ravishda ko'payishini anglatadi. Buni yaxshiroq tushunish uchun quyidagi rasmga qarang. Endi biz yorug'lik masofasining yorug'likka qanday ta'sir qilishini bilamiz.
Tabiiy o'rmonni ishlab chiqarishni baholash bo'yicha aniq ma'lumotni olish juda murakkab vazifadir, chunki o'rmon o'sishining ko'p omillari, masalan, iqlim, ihota, topografik, genetik va raqobatdosh daraxtlar mexanizmlari kabi ko'plab omillar ishtirok etmoqda.Bu mexanizmlar va ekotizimlarning murakkabligi barqaror rejalashtirish uchun yaxshi tushunilishi kerak. o'rmon resurslarini ishlab chiqarish.
Ushbu tajribani PZF qurilmasi yordamida amalga oshirish uchun. Akkor lampalar to'g'rilash devoriga kiritiladi va fotoseldan 10 sm masofada o'rnatiladi (bu fotoselning burchagi nolga o'rnatilganida mikrometrenin maksimal o'qilishi imkon qadar katta bo'ladi). Galvanometr n o'lchamida o'qishni o'chirib tashladi va 3-jadvalda yozilgan.
Tropik tabiiy o'rmondagi daraxtlar yomg'irni izlashda havo maydonida yoki suv, minerallar va kislorodli tuproqlarda doimiy raqobat holatida. Bunday sharoitda va o'sishda daraxtlar o'sish sur'atlarining pasayishi tendentsiyasiga ega.
Amazonda o'rmon daraxtlarining o'sishi bo'yicha tadqiqotlar oxirgi o'n yilliklarda tadqiqotchilarning asosiy faoliyatlaridan biri bo'lib, raqobatni baholash bu harakatlarga qarshi qaratilgan. Raqobat ko'rsatkichlari raqobatni daraxt o'sishi ta'sirini ifodalashga qaratilgan. Buni amalga oshirish uchun ko'pchilik indeks to'rtta asosiy omilni bildiradi: raqobatchilar soni; qo'shni daraxtlarning o'lchami va masofasi va yorqinligi.
Chiroq ustidagi kuchlanishni o'zgartirmasdan va yorug'lik manbaini va linzalarini harakat qilmasdan fotoselni 30 ° ga burang; 45 ° va 60 ° gacha, galvanometrda hisoblashlarni olib tashlash, ularni 3-jadvalga keltiring.
Akkor lampochkaning yorug'lik qizg'inligini bilish uchun har bir holatda fotoselni formulalar (5) bilan yoritishni hisoblang.
Nazariy va eksperimental nur qiymatlarini solishtiring.
Raqobat ko'rsatkichlari, ikkala katta guruhga bo'linadi, masofadan qat'i nazar, ular daraxtlarning joyida va masofaga qarab hisoblanmaydilar, bu qismdagi daraxtlar va ularning hajmi o'rtasidagi nisbiy o'rnini hisobga olgan holda. Ikkala usul ham aralash yoki vinolarga boy o'rmonlarda qo'llanilgan, ammo adabiyotda qaysi indeksning eng samarali ekanligi aniqlanmagan.
Ruxsat etilgan radiusli usul kabi masofaga qaram bo'lgan indekslar uchun raqobat maydonini aniqlash uchun ko'plab yondashuvlar qo'llanilgan. Ko'rib chiqilishi kerak bo'lgan yana bir nuqta shundaki, qarama-qarshilik ko'rsatkichlari tobora ortib bora olmaydi, masalan, raqib daraxtlari etishmasligi sababli, bir qismning chetiga yaqin daraxtlar kabi, shuning uchun kenarni tuzatish uchun ofset usuli yordamida tavsiya etiladi.
3-jadval.
Olingan natijalar yorug'lik nurli yuzaga tushadigan nurlarning burchakka bog'liqligini ko'rsatadi.
NAZORAT SAVOLLARI
1. Ko'rinmas nuri qanday?
2. Qaysi manba nuqta hisoblanadi?
3. Bir narsaning ko'rinmas bo'lishi kerakmi?
4. Ko'zning yorug'lik energiyasini qabul qiluvchi xususiyati qanday? Qanday boshqa qabul qiluvchilarni bilasiz?
Raqobat ko'rsatkichining samaradorligini baholash har bir daraxt uchun hisoblangan indeksni, masalan, diametri, balandligi va boshqalar kabi o'rmonli o'zgaruvchilardan foydalanib amalga oshiriladi. Eng yaxshi natijalar daraxtlarning daraxtlari o'rtasidagi raqobatni anglatadigan, o'rmonlarni modellashtirishga subsidiya beruvchi va Amazon o'rmonida o'rmonlarni barqaror boshqarishda yordam beradigan eng mos metrikani ko'rsatishi kerak.
Raqobat, bir xil manbai bo'lgan ikki kishining ekologik munosabati. Bu odatda resurslar cheklangan bo'lsa, o'sish darajasi, metabolizm, tirik qolish yoki ushbu organizmning ideal holatiga mos kelmasligi umumiy kamayishiga olib keladi.
5. Ko'zning nurga nisbatan sezuvchanligi nurning chastotasiga qanday bog'liq?
6. Ob'ektning rangi qanday aniqlanadi (oshkora, shaffof)?
7. Fotometrik o'lchovlarning obyektiv va sub'ektiv usullarining afzalliklari va kamchiliklarini solishtiring.
Peshindan so`ng, bahorgi va kuzgi ekzunkslar davrida quyosh zenitdagi ekvatorda turadi. Bu vaqtda ekvatorda yer yuzasining yoritilishi necha marta kenglikdagi yorug'likdan kattaroqdir?
Biz raqobat bir xil turdagi odamlarning ishtirok etishi va har xil turlarga qaraganda interspesifik bo'lsa intraspesifik ekanligini aytamiz. Interpesifik o'zaro ta'sirlar ikki xil biologik mexanizmlar tomonidan qo'llanilishi mumkin. Birinchisi, to'g'ridan-to'g'ri jismoniy ta'sir o'tkazish, raqobatga aralashish sifatida yaxshi ma'lum. Bu narsa boshqa organizmlarning resurslardan bevosita foydalanishiga to'sqinlik qilganda yuz beradi. Va ikkinchisi ekspluatatsiya uchun tanlov bo'lib, u turning boshqa turlar bilan birgalikda foydalaniladigan, lekin bu turga bevosita aloqasi bo'lmagan resurslardan foydalangan holda sodir bo'ladi.
9. teskari kvadrat qonunini chiqaring.
10. Ushbu qonunni ishlab chiqishda qanday taxminlar mavjud? Qanday qilib ular tajriba asosida amalga oshiriladi? Teskari kvadrat qonunini tekshirishda katta xatolarni nima tushuntiradi?
11. Nurning asosiy qonunini yozing.
12. Rasm effekti deb ataladigan narsa nima? Fotoelektr ta'sirining asosiy turlari.
13. Selenyum fotosel qurilmasi nima?
Resurslarni bevosita ekspluatatsiya qilish bir turdan ikkinchisiga raqobatbardosh ustunlikni aniqlashi mumkin. Tanlov natijalari tabiiy selektsiya mexanizmlaridan biri sifatida keng ko'lamda o'rganildi, chunki har tomonlama raqobat ikki tur orasidagi muvozanatni o'zgartirishga olib kelishi mumkin, yoki jiddiy bo'lsa, bitta turning populyatsiyasi boshqasini almashtirishiga olib kelishi mumkin. Tegishli yoki shunga o'xshash turlarni ekologik jihatdan ajratish uchun raqobatlashish tendentsiyasi raqobatdan chetlashish printsipi sifatida ma'lum.
Shu bilan birga, raqobat muayyan hududda turli organizmlarning mavjud bo'lishini kuchaytiradigan ko'plab tanlab moslashishga olib keladi. Tabiiy tizimlarda birgalikda yashashni ta'minlash uchun nafaqat resurslardagi resurslarning mavjudligi, balki turlarning atrof-muhitdagi ushbu o'zgarishlarga qanday ta'sir qilishini hisobga olish kerak. Funktsional nizolar, o'z navbatida, har bir tur uchun yaxshiroq, hech bo'lmaganda shart-sharoitlarning birlashmasida, atrof-muhitga faqat bir xo'jayinga hukmronlik qilishiga yo'l qo'ymaslik uchun muhimdir.
14, 3, ko'zning maksimal sezuvchanligiga mos keladigan tor spektral intervaldagi nurning mexanik ekvivalenti = 555 nm), 1,6 * 10 -3 Vt / lm ga teng, to'lqin uzunligiga mos keladigan bir xil o'lchamdagi spektral oraliqda yorug'lik oqimining kuchini 1 lm = 500 nm, = 650 nm.
Shunday qilib, raqobat populyatsiyalar va o'simliklarni o'rganishdagi muhim jarayondir, chunki deyarli barcha tadbirlar ushbu omilni yoki uni o'zgartiradigan shartlarni o'zgartirish bilan bog'liq. Raqobat daraxt o'sishi ta'siri raqobat indeksi deb nomlangan indeks yordamida ifodalanishi mumkin. Ushbu indekslar raqobatchilarga nisbatan daraxtning raqobatbardosh darajasini aniqlashga imkon beradi. Shunday qilib, raqobat indeksini qo'shni o'simliklarning yagona daraxt o'sishi ta'sirini sodda tarzda aniqlashga urinish sifatida aniqlash mumkin.
ADABIYOT
1. Sivukhin D.V. Umumiy fizika kursi. Optika.- M .: Ilm, 1980.- 752s.
Umumiy va tajriba fizikasi laboratoriya mashg'ulotlari / Gershenzon EM tomonidan tahrirlangan. va Mansurova A.N. - M.: Akademiya, 2004.- 461s.
3. Korsunskiy N.N. Optiklar Atomning tuzilishi. Atom yadrosi. M.: Fan, 1982.- 528s.
4. Korolev, F.A. Fizika kursi. Optik, atom va yadro fizikasi, M.: Prosveshchenie, 1974.- 608s.
Masofadagi bog'liq indekslar har bir daraxtga tayinlangan kenglik koordinatalarini hisobga oladi, bu esa har bir daraxt va qo'shni daraxtlar orasidagi masofani masofani tortish imkoniyatini beradi, bu esa axborotni yig'ish nuqtai nazaridan murakkab va talabchan bo'ladi. Raqobat ikkita katta daraxt va kichik daraxtlar orasida katta farq qiladi. Shuning uchun, daraxtlarning kattaligi, qo'shni daraxtlarning yaqinligi va taqsimlanishi ma'lum bo'lishi kerak, bunda raqobat jarayoni yaxshiroq baholanadi.
Raqobatdosh daraxtlarni aniqlash uchun odatda baholashni istagan daraxtning atrofida belgilanadigan yoki o'zgartirilgan radius atrofida belgilanadi. Radius o'zboshimchalik bilan aniqlanadi, lekin odatda kattalar tomonidan ishg'ol qilingan gorizontal maydonga mos keladi.
Laboratoriya ishi №5 IQTISODIY TARMOQLARNING IQTISODIY QO'YIShINI YO'NALISh VA IQTISODIY O'SIShNING O'QITIShI
Maqsad: Akkor chiroqning nurning intensivligini filament tekisligiga perpendikulyar yo'nalishda aniqlash va nurli zichlik tarqalishini Richie fotometr yordamida lampaning o'qiga perpendikulyar bir tekislikda o'rganish.
Instrumentlar va aksessuarlar: Richie fotometrlari, 220 V uchun standart 40-60 Vt akkor lampochkasi, tergov ostida akkor lampochka, tekshirilayotgan lampochka uchun vertikal qaytib lenta, gradus gradusli gorizontal o'lchov, gradusli shkaf, optik stakan.
O'z navbatida, bu nurlar ikki jihatdan tasniflanishi mumkin: ochiq va yopiq joy. Doimiy makondan foydalansak, ya'ni daraxtlar orasidagi nisbiy masofani inobatga olsak, aniqroq chora-tadbirlar bilan ishlaymiz. Biroq, biz chegarani masofani yaqinlik radiusini aniqlash uchun standart sifatida ko'rib chiqmaganda, biz daraxtlarning taqsimlanishi haqida emas, balki daraxtning atrofidagi daraxtlarning soni va hajmi haqida biz bevosita o'lchov bilan ishlaymiz.
Ayrim daraxtlar bilan bog'liq aniq modellar mahalliy ta'sir o'tkazish, individual o'zgaruvchanlik, moslashuvchan xatti-harakatlar va turli xil atrof-muhit omillarini qamrab olishi mumkin. Shunday qilib, ular 30 yildan ortiq vaqt mobaynida o'rmon ekologiyasi sohasida ishlamoqda va so'nggi 10 yil ichida bir qancha yangi yondashuvlar taklif qilingan.
Ishning nazariy qismi
Yorug'likning eng muhim xususiyatlaridan biri - ko'zga nisbatan harakat qilish, ularda ingl. Hislar paydo bo'lishiga olib keladi, buning natijasida inson tashqi muhit haqida eng ko'p ma'lumotni boshqa hislarga qaraganda oladi. Inson ko'zi 380 dan 760 nmgacha bo'lgan spektrli mintaqada nurlanishni idrok etish qobiliyatiga ega. Shu bilan birga, jismoniy qurilma boshqa to'lqin uzunliklarida elektromagnit nurlanishni aniqlay oladi va spektrning ko'rinadigan qismida uning spektral sezuvchanligi inson ko'zidan farq qilishi mumkin. Shuning uchun, nur nurlanishini baholash uchun miqdordan ikki guruh ishlatiladi: energiya (sezgir element fizik qurilma) va fotometrik (sezuvchan element inson ko'zidir).
Ko'pgina ampirik ma'lumotlarga qaraganda, masofaviy mustaqil formulalarga qaraganda raqobatning mekansal ko'rsatkichlari mutlaqo yaxshiroq emas degan fikrni qo'llab-quvvatlaydi. Biroq, mualliflar, bu ma'lumotlarning ko'pchiligi daraxtlarning keng tarqalgan taqsimoti muntazam bo'lgan va resurslar uchun raqobat pasaygan ekilgan o'rmonlardan olinganligini da'vo qilmoqda. Biroq, boshqa tadkikotlarda, joylar modellarining natijalari daraxt o'sishi haqida oldindan aytish uchun yaxshiroq ekanligi qayd etilgan. Shunday qilib, qaysi turdagi katalogning eng yaxshi ishlashi o'rtasida hech qanday sog'lom fikr yo'q.
Asosiy fotometrik qiymat - yorug'likning intensivligi I. Uning o'lchov birligi - 1 candela (candel - candle). Engil standartdan foydalanib, vaqt, uzunlik va hokazo kabi standartlar aniqlanadi. Candela - 101325 Pa (2046,6 K) bosimdagi sof platinaning qotishma temperaturasidagi perpendikulyar tomon 1/60 sm dan 2 sirtidan mutlaqo qora tananing chiqaradigan yorug'lik qizg'inligi. Boshqa barcha fotometrik qadriyatlar türevlerdir. Ular asosiy qiymat - yorug'lik intensivligi va geometrik xususiyatlari bilan aniqlanadi. Ular asosan yorug'lik oqimi va Ye sirtining yoritilishidir.
Ehtimol, har bir o'rmonning xususiyatlariga qarab, ijrolar har xil bo'lishi mumkin. Raqobat nurlar va boshqalar. . Bir necha mualliflar raqobatlashayotgan daraxtlarni birgalikda hisobga olgan holda raqobatni aniqlash uchun uslubiyani taklif qilishdi. Biroq, qanday daraxtlarning aniq xususiyatlari, ularning xususiyatlari, joylashuvi va qiziqish daraxtiga bo'lgan masofa raqobatdosh ta'sirga ega. Maydon daraxtlarini aniqlash uchun ishlatiladigan namuna kattaligi yo'q.
Ushbu sohani aniqlash uchun ko'plab yondashuvlar qo'llanilgan. Ba'zi asarlar, masalan, maqsadli daraxtdan 3. 05 m bo'lgan aniq radiusdan foydalanib, raqobatchilar sonini aniqlaydigan Hoji kabi, qattiq maydonning radiusi bilan bog'liq. Masofadagi raqobat ko'rsatkichlaridan foydalanganda, uchastkalarning chegarasiga yaqin daraxtlar boshqa daraxtlarga aralashmaslik uchun emas, chunki ular eksperimentning chetida joylashgan. Shuning uchun Alder chegara masofaga qaram bo'lgan modellarga xos bo'lgan muammo ekanligini ta'kidlaydi.
Nur manbai zichligi radiatsiya yo'nalishiga bog'liq bo'lishi mumkin. Shuning uchun, umumiy holda, yorug'lik oqi, deb ta'riflanadi
(1)
bu erda d the tanlangan yo'nalish bo'ylab kichik burchak burchak bo'lib, unda yorug'lik intensivligi doimiy deb hisoblanishi mumkin. Agar yorug'lik manbai sonli qattiq burchak ostida izotrop bo'lsa, u holda
Xususan, butun makon uchun = 4 daraja azob. Yorug'lik oqimining o'lchov birligi 1 lümen (lm), 1 lm = 1kD * azob.
Yuzaki yoritish
(3)
nurli yuzaning birlik maydoniga teng miqdorda yorug'lik oqimiga teng bo'lgan jismoniy miqdor mavjud. Yorug'lik oqimi mintaqada bir tekis taqsimlangan bo'lsa, unda
(4)
O'lchov o'lchov birligi 1 lyuks (lyuks), 1 lyuks = 1 lm / 1 m 2.
Formuladan (1) va (3) kelgan nuqta manbai uchun oddiyroq formula keladi
(5)
bu erda tanlangan yo'nalishda manba yorug'ligining intensivligi, a - yoritilgan maydonda yorug'lik nurlarining paydo bo'lish burchagi, r - manba manbaiga masofa.
Nur qiymatlarini o'lchash uchun fotometrlar deb nomlangan maxsus optik asboblar qo'llaniladi. Fotometrlar ikki turga bo'linadi: subyektiv yoki ingl., Radiatsiya qabul qiluvchisi inson ko'zidir va radiatsiya detektori yorug'likka sezgir bo'lgan qurilma - fotosel bo'lgan ob'ekt. Ushbu maqolada subjektiv fotometr Richie ishlatilgan. Ushbu usulning g'oyasi quyidagicha. Ikkita aks etuvchi matli sirtli ekranni ko'rib chiqaylik. Displeydan r1 masofasidan taniqli yorug'lik intensivligi I 1 ga ega bo'lgan nurli yorug'lik manbai va yorug'lik qizg'inligi I2 aniqlanishi kerak bo'lgan r 2 masofasidan. Ushbu manbalar ekranning yon tomonlarining yorug'ligini yaratadi.
(6)
O'rnatishda odatda birinchi va ikkinchi manbalardan () nurlanish holatlarining burchaklaridagi tenglik holati qoniqiladi. Manbalaridan birini (yoki ikkalasini) harakatga keltirib, ingl. Algılanan ekran yuzasini teng yoritishni ta'minlash mumkin. Vaziyatdan
va formuladan (6) kelib chiqamiz
(7)
Shunday qilib, r 1 va r 2 masofalarini o'lchash va I ning kattaligini bilish uchun, o'rganilayotgan manbaning nurining I zo'riqishini topish mumkin.
Eksperimental sozlamaning tavsifi
Ushbu ishda Richie fotometri quyidagi asosiy qismlardan iborat bo'lgan (1-rasm) ishlatilgan (1-rasm) - burchakli to'rtburchaklar prizma (1), yuzlari o'ng burchakka qo'shni oq mot bo'yoq bilan bo'yalgan va ikkala tomonda ochilgan to'rtburchaklar ramka (2) , Prizma o'rnatilgan bo'lgan mat yaroqsiz ekran (3), bu prizma o'ng burchagi tomoniga teng qismlarga bo'linadi, matt ekranda tashqi nurning kirishidan himoya sifatida xizmat qiladigan soket (4). Qo'ng'iroq jonsiz prizmaning chetiga bog'langan.
Fotometr ishlayotganda, prizma oq yuzlari S 1 va S 2 manbalaridan nur oladi. Yuzlarning chap va o'ngga bir xil yoritilishiga erishish uchun bir yoki har ikkala manbani ko'chirish. Ikkala yuzlar ham yarqirab turgan ekran orqali ko'rib chiqilsa, ularning orasidagi chegara yo'qoladi. Fotometrdagi nurlarning borishi 1-rasmda keltirilgan
Ishlarning bajarilishi
1. Manba yorug'ligini qizg'inligini aniqlash.
Ishda rasm Richie ishlatiladi. Photometer prizmasining lateral yuzlariga nisbatan eng katta masofaga ikki elektr chiroq o'rnatilgan, shunda nurlarning fotometr yuzasiga odatda tushishi taxmin qilinadi. So'ng, tekshirilgan yoki mos yozuvlar manbasini yuzlarning yoritilishi bir xil bo'lmaguncha ko'chiring. Shundan so'ng, referat chiroqdan fotometrga - r 1 ga va masofadan o'lchash chiroqidan fotometrga - r 2 (fotometrenin tashqi qismining o'rtasiga optik stol ustidagi fotometrenin o'rnini aniqlash uchun ishlatiladigan ko'rsatkich) bo'lgan masofani aniqlang. Tajriba kamida 8-10 marotaba amalga oshirilishi kerak, har safar ushbu yoritgichlardan birini ko'chirib, mos yozuvlar va o'rganilayotgan lampalar orasidagi masofani o'zgartiradi. Formuladan (8) ko'ra, I lampaning I lampaning yorug'lik qizg'inligini I (I 1 = 15 CD) lampaning yorug'lik qizg'inligini hisoblang. Natijalarning o'lchami 1-jadvalga kiritilgan bo'lishi kerak.
1-jadval |
||||||
Yo'naltiruvchi chiroqdan fotometrga masofa, r 1 (sm) |
Viktorina chiroqidan fotometrgacha bo'lgan masofa, r 2 (sm) |
Tadqiq chiroqning nurli zo'riqishi, I 2 (CD) |
Chiroqning yorug'lik qizg'inligi, o'lchovlar soniga nisbatan o'rtacha, I cf (cd) |
Har bir o'lchov uchun nisbiy xato, (%) |
O'lchovlar soniga nisbatan nisbiy xato o'rtacha, av (%) |
|
2. Lampochka atrofida yorug'likni taqsimlashni o'rganish.
1. Tekshirilayotgan chiroq indikatori referentning nol bo'linmasiga (0 0) o'rnatiladi. Sinov chiroqi fotometrdan (30-60 sm) bir necha masofaga o'rnatiladi. Viktorina chiroqidan fotometr r 2 ga qadar bo'lgan masofa o'lchanadi, bu esa keyingi o'lchovlarda o'zgarmaydi. doimiy qoladi.
2. Yo'naltiruvchi chiroq fotometrdan r1 masofasidan o'rnatiladi, unda ekranning o'ng va chap tomonlarining yoritilishi inglida bir xil bo'ladi. R 1ni o'lchash va formula bo'yicha (8) burchakka oid ko'rsatkichning aniq pozitsiyasi uchun tekshirilgan chiroqning yorug'lik qizg'inligini hisoblash.
3. Tekshirilgan chiroqni vertikal o'q atrofida aylantirish 0 0 dan 360 0gacha (har safar 30 0 ga) paragraf (2) da sanab o'tilgan xatti-harakatlarni bajarish. O'lchov natijalari №2 jadvalga kiritilgan.
2-jadval.
Polar koordinatalarda yorug'lik qizg'inligini taqsimlash eğrisi. Buning uchun radius vektorlarini 0 0 ..30 0 ..... 360 0 burchaklaridan torting va har bir radius vektorining uzunligi aylanish burchagi uchun akkor chiroqning yorug'ligi bilan to'g'ridan-to'g'ri proportsional bo'lishi kerak.
NAZORAT SAVOLLARI
Yorug'lik oqimi, yorug'lik qizg'inligi va yorug'lik qizg'inligini aniqlang.
2. nuqta manbai 10 kD nurli qizg'inligiga ega. Jami yorug'lik oqimi bu manbani qanday hosil qiladi?
3. Nima uchun yuqori quvvatli elektr akkor amrullari katta hajmga ega?
4. Nurning manbai Lambertov deb nomlanadi, agar uning yorqinligi yo'nalishda kıvrılmazsa. Lambert manbalaridan misollar keltiring.
5. Akkor chiroqning yorug'lik qizg'inligini uning burilish burchagiga bog'liqligi nima edi?
6. Fotometrlar qanday sinflarga bo'linadi?
ADABIYOT
1. Sivukhin D.V. Umumiy fizika kursi. V.3. Optiklar M .: Ilm, 1985, - 752s.
Saveliev I.V. Umumiy fizika kursi. T.2. Elektr va magnitlanish. To'lqinlar. Optiklar M.: Fan, 1988. - 496 c.
3. Feynman R, Leighton. R., Sands M. Feymanov fizika fanidan ma'ruzalar o'qidi. V.3-4. Radiatsiya To'lqinlar. Quanta. M .: Mir, 1977. - 496 p.
4. Crawford F. Berkli fizikasi kursi. To'lqinlar. M.: Nauka, 1984.- 512s.
1. Qurilmaning ta'rifini o'qing, uning qurilmasini tekshiring.
2. Svetoforni oching, pastki prizma ustida sinovli suyuqlik tomizmasini qo'ying, yuqori prizmani pastga tushiring, o'lchov vositasida sinishi indeksini hisoblang.
3. Prizmalarni tozalang. Ularning ustiga yana bir sinovli suyuqlik qo'ying. Barcha amallarni takrorlang.
4. Barcha ma'lumotlar eritmada sinishi va shakar konsentratsiyasini o'lchash natijalarini qayd etish uchun jadvalga kiritilishi kerak.
5. O'rtacha kichraytiruvchi indeksning n = f (C) kontsentratsiyasiga bog'liqligi grafikasini tuzing, bu erda C - eritmaning konsentratsiyasi (shakar).
Jadval 2.1
Chiqarish indikatori va eritmalarning shakar konsentratsiyasini o'lchash
Test savollari
1. Nurning reflekti va yorilishi qonunini o'qing.
2. Moddaning sinishi indeksining fizik ma'nosi nima?
3. Umumiy ichki tasavvur nima? Bu hodisa qachon kuzatiladi?
№3.3 laboratoriya linzasining radiusini o'lchash va yorug'lik to'lqinlarining uzunligini Nyuton
Ishning maqsadi: interferentsiya fenomenini o'rganib chiqing va Nyutonning halqalarining maxsus vaziyatlarning biri bilan tanishing va ularning yordamida linzalarning kavis radiusini va nurning to'lqin uzunligini aniqlang.
Asboblar va jihozlar: mikroskop, okulyar mikrometre, katta kavisli radiusli tekis konveks linzalari, tekis parallel plastinka, yorug'lik manbai (akkor chiroq, neon lampochka), yorug'lik filtrlari to'plami.
Kirish
Nyutonning uzuklari yassi oynaga joylashtirilgan katta egrilik radiusi bilan tekis-konveksli linzalarni yoritishda paydo bo'ladigan yorug'lik to'lqinlarining aralashuvining alohida holidir. Koherent aralashuvchi to'lqinlar ob'ektiv tekis yuzasiga nisbatan parallel nurlarning lens-havodan va tekis sirt tekis yuzasidan namoyon bo'lishidan kelib chiqadi (qarang: rasm 3.1, oddiylik uchun, bir bevosita linzaning tekis yuzasiga tushgan).
Ob'ektiv tekis plastinkada konveks qismi joylashgan. Ob'ektiv va plastinka o'rtasida havo yoki boshqa moddalar bilan to'ldirilgan bo'sh joy mavjud. O nuqtasida bo'shliqdagi havo bo'shlig'ining qalinligi yorug'lik to'lqinining uzunligidan ancha kichik va markazlashgan nuqtada zulmat doimo aks ettiriladi. Mana, qarama-qarshi fazalarda ikki to'lqinning qo'shilishi Ob'ektiv havoning birinchi aksi optik jihatdan kamroq quyuq bir muhitdan keladi va aks ettirilgan nurlanish fazani o'zgartirmaydi va havo oynalar aksi (havo bo'shlig'ining pastki chetidan) ifodalangan nurning fazasi p , bu esa to'lqinlar harakatining l / 2 bilan farqini o'zgartirishga teng optik jihatdan zichroq muhitdan yaqqol ko'rinadi. O nuqtadan biroz masofada, yorug'lik nurlari havo bo'shlig'ining qalinligi d bo'lgan yo'lni o'tadi. D qiymatlari qanchalik katta bo'lsa, O nuqtadan yorug'likning chegarasi qanchalik uzoq bo'lsa, linzaning radiusi bo'shliqning qalinligidan kattaroqdir, shuning uchun aks ettirilgan nurlar 1 va 2 ning yo'nalishga to'g'ri kelishini taxmin qilishimiz mumkin. Havo bo'shlig'ining qalinligi d = l / 4 bo'lsa, bu nurlarning geometrik yo'l farqlari l / 2 ga teng bo'ladi, chunki radius 2 bu bo'shliqni ikki marta uzatadi. Va optik jihatdan yanada zichroq muhitdan namoyon bo'lgach, bu nurning o'zgarishlar o'zgarishi tufayli bu ikki nurlar optik yo'l farqlari L ga teng bo'ladi. Ushbu nuqtalar uchun ushbu nurlarni qo'shganda maksimal shovqin kuzatiladi. Havo bo'shlig'ining bir xil qalinligi joylari konsentrik doiralarda U nuqtasi atrofida joylashgan. D = l / 4 qalinligi qatlami markazdan keyin birinchi ravshan halqa hosil qiladi qora nuqta. Oddiy matematik fikrlashdan so'ng, aks ettirilgan nurlarning maksimal aralashuvining holati quyidagicha yoziladi:
(3.1)
Bu holda minimal shovqin holati:
(3.2)
bu erda interferentsiya nurlarining optik yo'l farqlari,
d k - havo bo'shlig'ining qalinligi,
l - ob'ektivdagi yorug'likning to'lqin uzunligi,
k - tartib raqami, k = 0, 1, 2 ...
Ob'ektiv va tekislik oynasi o'rtasidagi havo bo'shlig'ining qalinligini o'lchash qiyin bo'lgani uchun, odatda, tegishli qorong'u uzuklarning radiusi orqali ifodalanadi - rk.
Havo bo'shlig'i qalinligi, qorong'u halqaning radiusi, rk va R linzasining radiusi o'rtasidagi bog'liqlik, mashhur teoremani geometriyadan esga olish orqali osonlik bilan olinadi (3.2-rasm).
(3.3)
Braketlarni kengaytirish va shu hisobga olish< r k 2 = 2Rd k (3.4) Tenglama (3.2) dan (3.4) tenglamaga teng qiymatini tenglama (3,4) ga tenglashtiramiz, biz zulmatik uzuklarning radiusiga ob'ektiv kavis radiusiga va nurning to'lqin uzunligiga yorug'lik uzuklari uchun Kuzatuv nurda o'tkazilsa, qorong'u va yorug'lik uzuklarining joylashishi teskari tartibda bo'ladi, ya'ni nuqtada O nuqtasida yorqin nuqta, keyin qorong'u va boshqalar bo'ladi. Tenglama (3.5) nur uzuklarining radiusini va ( 3.6) - qorong'i. Ushbu maqolada, tenglama (3.5) hisoblab chiqilgan, agar u radiolokatsiya radiusi bilan aniqlangan bo'lsa, agar radiatsiya ma'lum to'lqin uzunligi bilan nurli bo'lsa va eksperimental ravishda r k va k ni aniqlasa; yoki lni aniqlash uchun
-
yorug'lik to'lqinining uzunligi, ma'lum kvadrat radiusiga ega bo'lgan linzalar, shuningdek r k va k o'lchovlari qo'llanilgan bo'lsa. Amalda bir nechta radius emas, balki bir nechtasi o'lchanadi, va "m" va "n" buyruqlar registri bilan uzuklar uchun ikki marta tenglamani yozish (3.5), L va R ni hisoblash uchun tenglama olinadi. Birinchi tenglamadan ikkinchisini chiqarib tashlaymiz Tenglama (3.8) dan tenglashtirasiz egrilikning radiusini hisoblash uchun. O'rnatish ta'rifi Bu ishda Nyutonning halqalarining radiuslarini o'lchash MBS mikroskopi yordamida amalga oshiriladi, unda yorug'lik manbai va yorug'lik filtrlari ko'z qovoqlari naychasidan biriga o'rnatiladi va boshqa ko'zaga mikrometrik ko'zoynak kiritiladi. Bu Nyutonning halqalarini nurda aks ettiradigan linzalarda normal yorug'lik to'lqini bilan kuzatilishini ta'minlaydi, chunki mikroskopning optik boshiga maxsus yoritgichlar (Shmidt prizmalari) o'rnatiladi, bu nur nurini ob'ektga va ob'ektdan o'ng burchakka yo'naltiradi kuzatuvchi. Mikroskop bosqichida asbob interferentsiya naqshini olish imkonini beradi. U samolyot-konveks linzalari va tekis parallel plastinaning mahkamlangan konveks tomonlaridan iborat. Nyuton ohanglarining radiuslarini o'lchash okulyar mikrometre yordamida amalga oshiriladi (3.3-rasm). Ko'zgichni mikrometre mikroskop naychasiga yotqizilgan va tutqichning mexanizmiga ega bo'lgan 2-o'qi vida bilan biriktirilgan 4-gachasi kelepli 4-gachasi korpusdan iborat. Ko'zni aylantirib, uni kesishgan keskin tasvirga o'rnatib qo'ying (3.4-rasm). Ko'zgularning markazida tekisligida 0 dan 8 gacha bo'lgan qismlar (3.4-rasm), harakatlanuvchi crosshair 1 va indeks 2 (bishtrich) shaklida sobit shkala 3 mavjud. Mikrometrik vintlardek (3-rasm) aylantirilganda (3.3-rasm), burchak 1 va Bishtrich 2 (3.4-rasm) ko'zguda 2 ko'rinishida qattiq o'lchov 3ga nisbatan harakatlanadi. Drumning tirnoqli qismi uchun vintni 3 (3-rasm) bir marta aylantirganda, Bishtrich va ko'zguda ko'rinish sohasidagi xoch (3.4-rasm) bir o'lchovli bo'linishni harakat qiladi. Natijada, nuqtai nazardan sobit bo'lgan o'lchov, vidalı tamburun to'liq devirlerini hisoblash uchun xizmat qiladi. Davlumbaz 3 atrofida 100 qismga bo'linadi. Barabanni aylantirish, bir bo'linish o'zaro faoliyat chiziqni 0,01 ball bilan sobit shkala bo'yicha harakatlantirishga mos keladi. Okulyar mikrometre o'lchamlari bo'yicha to'liq o'qib chiqish qattiq o'lchamdagi o'qishni va vida tamburidan o'qishdan iborat. Ko'rinish bo'yicha sobit hajmdagi hisoblash Bishtrichning pozitsiyasi bilan belgilanadi. Mikrometre vidasının tamburida hisoblash an'anaviy mikrometreda ishlab chiqilgan, ya'ni o'lchov bo'linishi belgilanadi, bu esa barabanning doimiy tsilindrida bosilgan indeksga zid keladi. Ovqatlarning diametrini o'lchash okulyar mikrometre o'lchagichidagi halqalarning koordinatalarini aniqlash uchun kamayadi. Mikrometrik vintni tambura aylantirib, zanjirning zanjiriga (oldingi birinchi o'ng tomonida, keyin ikkinchi, uchinchi va h.k.), keyinchalik yuqorida aytib o'tilganidek, skanerni va tamburni sanab qo'ying. Keyin biz chap tomonda bir qator ketma-ketlikdagi uzuklarning koordinatalarini hisoblaymiz. Aynan halqa uchun kattaroq koordinatadan chiqarilsa, tegishli halqaning diametrini tasodifiy birliklarda olamiz. Diametri ikkiga bo'linib, radius qiymatini olamiz. Raqamli radiusning olingan qiymatini Jadval 3.1 da ko'rsatilgan ishlab chiqarish faktori bilan ko'paytirib, haqiqiy xalqqa hajmini millimetrda qo'lga kiritamiz.
(3.5)
(3.6)
(3.7)
(3.8)
(3.9)