Файл: 1 Организация и порядок выполнения лабораторных работ 1 Организация работ в лаборатории.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 11.04.2024

Просмотров: 70

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.


Фитофотометры ФИТОМ-70 и ФФМ-71 предназначены для измерения фитооблученности в единицах системы фитовеличин (фит/м2) от любого источника оптического излучения.

Радиометр РОИ-82 применяют для измерения энергетической освещенности в диапазоне 0,01...500 Вт/м", создаваемой искусственными источниками излучения. Спектральный диапазон измерений: 220...270 нм, 280...320, 320...400, 280...400, 380...710 нм. Относительная погрешность измерения меньше 15 %.

Автоматический дозиметр ДАУ-81 используют для измерения энергетической освещенности в диапазоне 0,1…500 Вт/м2 и дозы облучения 10...1,5·107 Дж/м2 в точно таких же спектральных диапазонах, что и прибор РОИ-82. Дозиметр может контролировать процесс облучения и отключать источник оптического излучения при получении объектом заданной дозы.

Полосовой спектрорадиометр СРП-86 обеспечивает измерение облученности в диапазоне 0,01...2000 Вт/м2, создаваемой различными источниками оптического излучения в спектральных под­диапазонах: 220...280 нм, 280...320, 320...400, 400...720. 720...2700, 1700...3300, 3300...6300. 6000... 10000, 1100... 10000 нм. Погрешность измерения меньше 10 %.

Общая методика измерений и обработка полученных результатов

При выполнении лабораторных работ от точности измерений зависит качество и достоверность получаемых результатов и возможность на их основе сделать правильные выводы. Поэтому измерения следует проводить как можно внимательнее и точнее. Однако точность при этом должна соответствовать точности измерительных приборов. Например, если с помощью прибора можно измерить величину с известной погрешностью (по классу прибора) до десятых долей, то нет смысла проводить измерения до со­тых долей.

Следовательно, перед началом любых измерений необходимо определить, исходя из погрешности используемых приборов, разумную достижимую точность этих измерений и только затем выполнять саму работу.

Лабораторные измерения освещенности при помощи люксметра

Для измерения освещенности используют специальные приборы, показывающие величину непосредственно в люксах и называемые люксметрами. Самое широкое распространение получили переносные люксметры, состоящие из селенового фотоэлемента и чувствительного электроизмерительного прибора.


Селеновый фотоэлемент - это полупроводниковый прибор с запирающим слоем. Принцип его действия основан на фотоэлектрическом эффекте, заключающемся в том, что под действием света возникает электрический ток. Сила электрического тока, проходящего по фотоэлементу, прямо пропорциональна его освещенности.

Селеновый фотоэлемент обладает кривой спектральной чувствительности, которая приближается к кривой чувствительности глаза. Благодаря этому при помощи специальных цветных светофильтров удается получить спектральную чувствительность селенового фотоэлемента, очень близкую к спектральной чувствительности глаза. Применение такого светофильтра снижает чувствительность фотоэлемента.

Так как селеновый фотоэлемент - не вполне устойчивый измерительный прибор и его показания подвержены колебаниям из-за изменения температуры, длительности освещения и т.д., то для получения более точных результатов надо измерять освещенность несколько раз и усреднять данные.

Для изучения технических данных люксметра и правил работы с ним следует использовать техническое описание прибора.

После знакомства с документацией прибора, усвоения правил работы проводится измерение освещенности в помещении, указанном преподавателем, например, в учебной аудитории.

На уровне рабочей поверхности, следуя по прямой, необходимо измерить освещенность через каждые 0,5 м. Точки, в которых проводились замеры, нужно отметить мелом; измерения провести трижды в одних и тех же точках, занося показания прибора в таблицу 1.3.

Таблица 1.3 Измерение освещенности

Номер измерения

Освещенность в точке, лк

1

2

3

4

5

6

7

1






















2






















Средняя освещенность























Используя удобный масштаб, построить на миллиметровой бумаге графики освещенности по выбранной прямой.

Приборы для измерения оптических излучений состоят из двух частей: приемника излучения (датчика) и блока, включающего сам прибор, коммутационные и регулирующие элементы и устройство питания.

Содержание отчета

  1. Сделать краткий конспект лабораторной работы.

  2. Отобразить в конспекте предусмотренные работой рисунки и схемы.

  3. Изучить устройство и принцип действия люксметра, предложенного преподавателем.

  4. Произвести контрольные замеры освещенности согласно методике работы.

  5. Сделать вывод.

Контрольные вопросы

  1. Принцип работы и устройство фотометрических приборов.

  2. Устройство и назначение фоторезистора.

  3. Устройство и назначение селенового фотоэлемента (фотодиода).

  4. Работа схемы измерителя облученности

  5. Методика измерения световых величин. Приборы для измерения освещенности.

  6. Методика измерения ультрафиолетового излучения. Приборы для измерения УФ излучений.

  7. Методика измерения фитовеличин оптического излучения. Приборы для измерения фитооблученности.

  8. Устройство, принцип действия, работа с лабораторным люксметром.

  9. Что такое темновой ток.

  10. Селеновый фотоэлемент.

Литература

        1. Баранов Л.А., Захаров В.А. Светотехника и электротехнология. – М.: КолосС, 2006. – 344 с., ил.

        2. Живописцев Е. Н., Косицын О. А. Электротехнология и электрическое освещение. — М.: Агропромиздат, 1990.

        3. Жилинский Ю. М., Кумин В. Д. Электрическое освещение и облучение. — М: Колос, 1982, 272 с.

        4. Кожевникова Н. Ф., Алферова Л. К., Лямцов А. К. Применение оптического излучения в животноводстве. — М.: Россельхозиздат, 1987, 88 с.

        5. Козинский В. А. Электрическое освещение и облучение. — М.: Агропромиздат, 1991.

Лабораторная работа № 2


Исследование светотехнических материалов

Цель работы:

1. Изучение оптических свойств материалов.

Количество времени на работу - 2 часа.

Приборы для работы:

- Люксметр «ТКА-ЛЮКС».

План работы

  1. Изучить основные характеристики светотехнические материалов.

  2. Определить коэффициенты отражения, поглощения и пропускания предложенных для исследования материалов.

  3. Изучить оптические свойства поверхностей в учебном помещении (аудитории, лаборатории).

  4. Составить отчет о работе.

Указания по выполнению работы

Необходимый теоретический материал приведен ниже. При его изучении следует записать в конспект основные определения и понятия, формулы для нахождения коэффициентов отражения, поглощения и пропускания светотехнических материалов.

Отражение, поглощение и пропускание излучения

В облучательных и осветительных установках применяют различные светотехнические материалы - как прозрачные, так и непрозрачные. При изготовлении и эксплуатации установок необходимо знать основные оптические (светотехнические) свойства материалов. Поток излучения, падающий на тело из непрозрачного материала, частично поглощается им, частично отражается. Прозрачное тело не только отражает и поглощает, но и пропускает часть потока излучения. Для количественной оценки отражения, поглощения и пропускания пользуются соответствующими коэффициентами.

Коэффициентом отражения называют отношение потока излучения Фρ, отраженного телом, к потоку излучения Ф, падающему на него:






(2.1)

Коэффициент поглощения равен отношению потока излученияФα, поглощенного телом, к потоку излучения Ф, падающему на него:






(2.2)


Коэффициент пропускания равен отношению потока излученияФτ, прошедшего сквозь тело, к потоку излучения Ф, падающему на него:






(2.3)

Коэффициенты отражения, поглощения и пропускания могут относиться к интегральному (общему) потоку излучения, потокам излучения отдельных участков оптического спектра (видимый, ультрафиолетовый, инфракрасный) или к эффективным потокам (световой, эритемный, бактерицидный и т.д.). В соответствии с законом сохранения энергии во всех случаях,




Ф=Фρ+Фατ,

(2.4)

а, следовательно, для одного и того же падающего потока




ρ+α+τ=1

(2.5)

Значения коэффициентов отражения, пропускания и поглощения светового потока при перпендикулярном падении его для наиболее распространенных материалов приведены в таблице 2.1.

Большинство материалов отражают и поглощают излучение избирательно, то есть их коэффициенты отражения, поглощения и пропускания для различных длин волн не одинаковы.

В зависимости от свойств поверхности тела и внутренней его структуры отраженный и пропущенный им поток излучения может по-разному распределяться в пространстве. Различают три вида отражения и пропускания: направленное, рассеянное (диффузное) и направленно-рассеянное

Направленным (зеркальным) отражением обладают гладкие поверхности, у которых размеры неровностей малы по сравнению с длиной волны падающего излучения (полированный материал, зеркальное стекло).

Диффузным пропусканием обладают молочные стекла. Объемное рассеивание излучения обусловлено наличием в их составе частиц вещества с разными показателями преломления.

Материалов с идеально зеркальным и идеально диффузным отражением или пропусканием в природе нет. Существующие материалы обладают одновременно обеими разновидностями отражения или пропускания. В облучательных и осветительных приборах применяют материалы с направленно-рассеянным отражением (травленые металлические поверхности) и пропусканием (матированные стекла).