История создания датчика движения: Первый прибор для обнаружения движения был изобретен немецким физиком Генрихом Герцем...
Семя – орган полового размножения и расселения растений: наружи у семян имеется плотный покров – кожура...
Топ:
Комплексной системы оценки состояния охраны труда на производственном объекте (КСОТ-П): Цели и задачи Комплексной системы оценки состояния охраны труда и определению факторов рисков по охране труда...
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов...
Выпускная квалификационная работа: Основная часть ВКР, как правило, состоит из двух-трех глав, каждая из которых, в свою очередь...
Интересное:
Влияние предпринимательской среды на эффективное функционирование предприятия: Предпринимательская среда – это совокупность внешних и внутренних факторов, оказывающих влияние на функционирование фирмы...
Как мы говорим и как мы слушаем: общение можно сравнить с огромным зонтиком, под которым скрыто все...
Наиболее распространенные виды рака: Раковая опухоль — это самостоятельное новообразование, которое может возникнуть и от повышенного давления...
Дисциплины:
2017-09-29 | 407 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Категория | |||||||
Коэффициент поглощения | 0,2 | 0,4 | 0,6 | 0,8 | 1,0 | 1,5 | 3,0 |
Описание оборудования
Лабораторная установка состоит их следующих узлов:
• монохроматор МУМ-01,
• узел светодиодного излучателя,
• кюветное отделение,
• фотоприемный узел,
• блок обработки сигнала,
• мультиметр.
В узле излучателя установлен специальный светодиод белого света, излучающий в диапазоне 400–700 нм (распределение спектра излучения соответствует графикам сигнала u 0, приведенным в приложении). Узел излучателя закреплен непосредственно перед входной щелью монохроматора на его корпусе. За входной щелью установлен объектив, формирующий параллельный пучок, проходящий кюветное отделение и попадающий на фотодиод фотоприемного узла. Электрический сигнал, пропорциональный интенсивности прошедшего излучения, регистрируется с помощью мультиметра. Для повышения соотношения сигнал/шум и устранения влияния постоянных засветок питание светодиода осуществляется модулированным током частотой ~20 кГц, а сигнал с фотоприемника обрабатывается с помощью синхронного детектора.
В качестве объектов для исследования прилагаются светофильтры из цветного оптического стекла.
Оптическая схема монохроматора приведена на рисунке:
Рис. 3.29.2.
Принцип действия данного монохроматора основан на использовании в качестве фокусирующего диспергирующего элемента дифракционной решетки. Излучение от светодиода 1 через конденсор 2 попадает на входную щель 3 и посредством зеркала 4 попадает на дифракционную решетку 5. Дифракционная решетка имеет переменный шаг нарезки и криволинейные штрихи, что даёт возможность значительно скомпенсировать расфокусировку и другие аберрации. Зеркало 6 позволяет направлять дифрагированное решеткой излучение на выходную щель 7 или 8.
|
Щели на выходе и входе монохроматора сменные, постоянной ширины. В настоящей работе на входе и выходе монохроматора могут быть установлены щели шириной 0,5 или 1,0 мм.
Сканирование спектра осуществляется поворотом решетки 5 вокруг оси 0 на угол φ в пределах от φ0= 6°54' до φκ= 28°44'. Это осуществляется с помощью системы зубчатых передач, которая связана с ручкой на передней стенке прибора и механическим счетчиком, непосредственно отсчитывающим длины волн в диапазоне 200÷800 нм с точностью ±0,2 нм.
Исследуемый образец помещают в тубус с закрывающейся крышкой.
Порядок работы
1. Включите источник питания и вольтметр. Установите на мультиметре предел измерений 20 В.
2. Установите щели 0.25 мм перед источником и приемником излучения.
3. Подождите не менее 5 минут для стабилизации теплового режима приемника излучения.
4. Произведите калибровку оптической системы. Для этого следует при пустом тубусе кюветного отделения снять зависимость показаний мультиметра (U0) от длины волны λ в диапазоне длин волн от 370 нм до 830 нм с шагом 20 нм. При необходимости переключайте пределы измерения мультиметра (20В, 2В, 200мВ).
5. Поместите в тубус кюветного отделения поочередно красный, желтый, зеленый светофильтры и снять соответствующие зависимости показаний мультиметра (U1) от λ для каждого светофильтра в том же диапазоне длин волн (длину волны рекомендуется устанавливать с тем же шагом, что и в п. 4).
6. Выключите источник питания и мультиметр.
• Если измеренное вольтметром напряжение составляют менее 0.1 В, рекомендуется установить щели 1мм или снять щель перед источником излучения. • При больших световых потоках возможна перегрузка приемника излучения. При этом включается красный мигающий индикатор перегрузки и раздается звуковой сигнал. В этом случае рекомендуется уменьшить мощность источника излучения, переведя переключатель на блоке обработки сигнала в положение 0. • Приемник излучения и блок обработки сигнала чувствительны к воздействию сильного переменного электромагнитного поля, поэтому не рекомендуется располагать РМС поблизости от радиопередающих устройств (в частности, мобильных телефонов) – это может вызвать ошибки в измерениях. |
|
Обработка результатов
1. Постройте графики зависимости коэффициента пропускания светофильтра от длины волны излучения Ι (λ):
T = U1/ U0 .
2. По виду спектральной характеристики определите типы фильтров.
– для полосовых фильтров определить основные параметры:
Imax/ I0, λ0, δλ, θ,
– для отрезающих фильтров определить λο, К.
3. Сделайте соответствующие физические выводы, охарактеризуйте цвет фильтра по полученной для него спектральной характеристике.
В качестве дополнительного задания предлагается рассчитать и построить графики зависимости коэффициента поглощения и оптической плотности от длины волны. Для упрощения расчетов потери на отражение на входной и выходной гранях светофильтра предлагается принять равными ~3 % и не зависящими от длины волны. Толщину светофильтра принять равной 2 мм.
Контрольные вопросы
1. Что такое абсорбция света? Сформулируйте закон Бугера. Что такое коэффициент поглощения света?
2. Каковы характеристики фильтров оптического излучения?
3. Как устроен монохроматор?
4. Как производится калибровка монохроматора?
Литература
1. Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики: Учеб пособие для втузов. – М: Высш. Шк., 1989. – 608 с.
2. Савельев И.В. Курс общей физики. Т.2.Учеб. пособие для студентов втузов. – М.: КНОРУС, 2009, 576 с.
3. Трофимова Т.И. Курс физики: Учеб. пособ. для вузов.- 15-е изд., стереотип. – М.: Издательский центр «Академия», 2007. –560 с.
ПРИЛОЖНИЕ 1
|
|
Кормораздатчик мобильный электрифицированный: схема и процесс работы устройства...
Таксономические единицы (категории) растений: Каждая система классификации состоит из определённых соподчиненных друг другу...
Индивидуальные и групповые автопоилки: для животных. Схемы и конструкции...
Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!