Оптика Фотометрія (Лаб).
Мета: розв’язання задач з геометричної оптики.
Студент повинен знати та вміти: основні поняття щодо природи світла, пояснення законів геометричної оптики за допомогою принципу Гюйгенса, вміти розв’язувати задачі згідно розглядуваної теми.
Задача № 1
Лампу, сила світла якої 
= 200 кд, закріплено на стелі кімнати. Визначити сумарний світловий потік 
alt="Оптика Фотометрія (Лаб). Мета: розв’язання... - Частина 1" class="" /> , Який падає на всі стіни і підлогу кімнати.
Розв’язання. Стіни і підлогу кімнати видно з точки, що лежить на стелі під тілесним кутом 
Стерадіан, тому 
. Підставивши числові значення отримуємо результат 
=1256 лм.
Відповідь: 
=1256 лм.
Задача № 2
Круглий зал діаметром 
= 30 м освітлюють лампою, яка закріплена в центрі стелі. Знайти висоту 
Залу, коли відомо, що найменша освітленість стіни залу в 
= 2 рази більша за найменшу освітленість підлоги?
Рис.1
Розв’язання. Найменша освітленість підлоги 
Буде в точках підлоги поблизу стіни, найменша освітленість 
Буде в точках стіни поблизу підлоги (рис.1):
і 
. За умовою задачі 
, або 
. Звідси 
. Після підстановки числових даних отримуємо результат: 
М.
Відповідь: 
М.
Задача № 3
На висоті 
= 2м над серединою круглого стола діаметром 
= 3 м висить лампа силою світла 
=100 кд. ЇЇ замінили лампою з силою світла 
=25 кд, змінивши відстань до стола так, що освітленість середини стола не змінилась. Як зміниться освітленість краю стола?
Розв’язання. Освітленість середини стола від першої лампи 
, від другої 
. За умовою задачі 
, тому 
, звідси 
( 1 ). Знайдемо освітленість краю стола відповідно 
і 
. Визначимо як змінилася освітленість краю стола: 
Враховуючи рівняння ( 1 ), остаточно отримуємо:
. Підставивши числові значення отримуємо результат 
Відповідь: 
Задача № 4
Площадка освітлюється двома різними лампами, що висять на стовпі одна від одною на висоті
=8 м і на висоті 
=27 м. На якій відстані від основи стовпа лежать точки площадки, освітленість яких не зміниться, коли поміняти лампи місцями?
Сумарна освітленість в шуканих точках ( рис.2)
, де – сила світла першої лампи; – сила світла другої. Якщо лампи поміняти місцями, то освітленість у тих самих точках,
За умовою задачі. Отже,
Розв’язання.
•
•
Рис.2
=
, і розв’язавши це рівняння, отримуємо результат
. Підставимо числові значення і знайдемо 
М.
Відповідь: 
М.
Задача № 5
Фотографічний знімок друкували без застосування оптичних систем (дзеркал і лінз), тобто „контактним способом”. При цьому лампу розміщували на відстані 
= 60 см від знімка, а експозиція тривала 
= 16 с. Який повинен бути час експозиції, коли лампу замінити іншою, сила світла якої в три рази менша, і розмістити її від знімка на відстані 
= 45 см?
Розв’язання. Фотографічну дію світла можна вважати пропорційною світловій енергії, що потрапила на фотопапір за час експозиції. Ця енергія в свою чергу пропорційна добутку освітленості фотопаперу за час. Тому, щоб дістати однакові знімки, необхідно, щоб виконувалася рівність
. Звідси 
. За умовою задачі 
, тоді 
=
.
Підставимо значення 
, 
і 
знайдемо: 
= 27 с.
Відповідь: 
= 27 с.
Задача № 6
Дві лампи силою світла 
= 75 кд і 
= 48 кд розміщені одна від одної на відстані 
= 1,8 м. Де треба розмістити між ними фотометричний екран, щоб його освітленість була однакова з обох боків.
Розв’язання. Нехай 
і 
– відстані від екрана до відповідних ламп. Знайдемо освітленість кожній лампи: 
і 
. За умовою задачі 
, отже 
( 1 ). Екран знаходиться між лампами, тоді 
+
=
. Звідси 
=
– 
( 2 ). Формулу (2) підставимо в рівняння (1): 
і розв’язавши це рівняння, знайдемо 
: 
і 
.
Підставимо значення 
, 
і 
, знайдемо: 
= 1 м і 
=0,8 м. Другий корінь квадратного рівняння не відповідає умовам задачі, за якими екран повинен бути розміщений між лампами.
Відповідь: 
= 1 м і 
=0,8 м.
Задача № 7
У кімнаті є дві однакові лампи, прикріплені до стелі на відстані 
= 4 м одна від одної. Знайти відношення освітленостей центра стола в двох його положеннях: 1) під однією з ламп; 2) посередині між лампами. Висота лампи від поверхні стола по вертикалі дорівнює 
= 2 м. Випромінюванням ламп вважати однаковим у всіх напрямах.
Освітленістю центра стола є сума освітленостей, створюваних кожною лампою окремо. Під однією з ламп, де.
Якщо стіл розміщений посередині між лампами, то, де
. Відношення освітленостей 
.
Після підстановки числових даних 
.
Відповідь: 
ЛАБОРАТОРНО-ПРАКТИЧНІ ЗАНЯТТЯ З ФІЗИКИ
Заняття 34.
Тема: Геометрична оптика. Хвильова оптика.
Мета: розв’язання задач з геометричної та хвильової оптики.
Студент повинен знати та вміти: основні поняття геометричної та хвильової оптики, вміти розв’язувати задачі згідно розглядуваної теми.
Задача № 1
Промінь світла, відбитий від дзеркальця гальванометра, падає на середню поділку шкали, яка знаходиться на відстані 
= 2 м від дзеркальця. При проходженні струму крізь гальванометр його дзеркальце повернулося на якийсь кут, причому світла пляма змістилась по шкалі на 
= 70 мм. На який кут повернулось дзеркальце?
Рис. 5
А
N
B
О
Рис.3
B
R
Рис.4
Рис.5
Розв’язання. При повороті дзеркальця на кут 
, відхилення променя буде 2
(рис.3). З прямокутного трикутника АОВ знаходимо 
. Підставимо значення 
і 
, знайдемо: 
, 
, а 
Відповідь: 
Задача № 2
Посріблену сферу розрізано на дві частини площиною. На якій відстані b від центра сфери проходить ця площина, коли відомо, що менша частина являє собою сферичне дзеркало діаметром 
= 0,64 м з фокусною відстанню 
= 0,65 м? (Рис.4)
Розв’язання. Радіус кривизни сферичного дзеркала (радіус сфери) 
. За теоремою Піфагора 
. Звідси 
. Підставивши числові значення отримуємо результат: 
= 1,26 м.
Реферати
- технохімічний контроль харчових виробництв
- технология качества мяса 1 категории
- ингибиторы окисления растительного происхождения металлов
- Отходы от зеленого горошка могут использоваться для получения микробных белковых препаратов
- технохімічний контроль методичні вказівки
- влияние испарения воды на потери массы и снижение качества продуктов
Читати далі