LABORATORIUM FOTONIKI
|
|
- Marek Michalik
- 8 lat temu
- Przeglądów:
Transkrypt
1 Wydział Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki LABORATORIUM FOTONIKI Teoria barwy cz. 1. I. Zagadnienia do samodzielnego przygotowania - promieniowanie optyczne - spektrometr - modele liczbowe barw - diagram chromatyczności CIE własności, barwa podstawowa i dopełniająca - współczynnik oddawania barwy CRI, temperatura barwowa - filtry dichroiczne - transmisja - metameryzm II. Program zajęć - pomiar charakterystyki spektralnej lampy halogenowej - wyznaczenie temperatury barwowej światła lampy halogenowej dla kilku warunków zasilania - pomiar charakterystyki spektralnej lampy LED - wyznaczenie temperatury barwowej światła lampy LED dla kilku warunków zasilania - zapoznanie się z zasadą działania filtrów dichroicznych, wyznaczenie charakterystyk spektralnych filtrów - wyznaczenie barw podstawowych i dopełniających światła odbitego od makiet różnych kolorów, w warunkach oświetlenia lampą LED oraz halogenową - obserwacja zjawiska metameryzmu Wykonując pomiary PRZESTRZEGAJ przepisów BHP
2 1. Układ pomiarowy Na stanowisku laboratoryjnym znajdują się następujące elementy: 1. oświetlacz halogenowy z wiązką światłowodową umocowaną w uchwycie, 2. biała lampa LED, 3. zestaw filtrów optycznych na karuzeli, 4. kolorowe makiety, 5. spektrometr optyczny StellarNet model BlueWave UV-VIS z receptorem kosinusowym, 6. zwierciadła półprzepuszczalne, 7. komputer. 2. Pomiary i obliczenia 2.1 Charakteryzacja źródeł światła białego Włączyć komputer, upewnić się czy spektrometr jest podłączony do komputera i sygnalizuje gotowość do pracy zieloną diodą sygnalizacyjną na panelu przednim. Uruchomić program SpectraWiz, wybrać tryb pracy Scope mode Włączyć oświetlacz halogenowy i ustawić maksymalną moc zasilania lampy Ustawić receptor kosinusowy na wprost źródła światła Czas całkowania spektrometru dobrać tak, aby uzyskać około 95% maksymalnego zakresu pomiarowego UWAGA: po zmianie czasu całkowania należy każdorazowo zapisać charakterystykę ciemną Zapisać charakterystykę spektralną lampy halogenowej Zmierzyć temperaturę barwową W tym celu zmienić tryb pracy na Lux, następnie wybrać opcję pomiarów kolorymetrycznych Color. Z wykresy chromatyczności odczytać temperaturę barwową (CCT) Wyznaczyć temperaturę barwową światła lampy halogenowej dla kilku warunków zasilania Wykreślić wartość temperatury barwowej w funkcji zasilania Powtórzyć pomiary dla lampy LED 2.2 Pomiar transmisji filtrów optycznych Włączyć oświetlacz halogenowy i ustawić średnią moc zasilania lampy Zmontować układ pomiarowy z oświetlacza halogenowego, karuzeli z filtrami, zwierciadeł półprzepuszczalnych oraz detektora w taki sposób, aby możliwe było rejestrowanie światła zarówno transmitowanego przez filtr jak i odbitego Zmierzyć charakterystyki transmisji i odbicia kilku filtrów wskazanych przez prowadzącego (wykorzystać tryb Transmission spektrometru) Określić, które ze zmierzonych filtrów są dichroiczne Zmierzyć charakterystyki transmisji i odbicia złożenia dwóch filtrów wskazanych przez prowadzącego 2
3 2.3 Wyznaczenie barw podstawowych i dopełniających oraz obserwacja zjawiska metameryzmu Włączyć oświetlacz halogenowy i ustawić średnią moc zasilania lampy Światło z lampy halogenowej skierować na kolorową makietę Zbliżyć końcówkę światłowodu podłączonego do spektrometru do makiety w taki sposób, aby uzyskać około 90% maksymalnego zakresu pomiarowego Włączyć w programie SpectraWiz diagram chromatyczności i zaobserwować położenie punktu pomiarowego. Spisać jego współrzędne x, y oraz wyznaczyć barwę podstawową i dopełniającą światła odbitego od makiety Pomiar powtórzyć dla kilku makiet Zmienić źródło światła na lampę LED i powtórzyć pomiary Zaobserwować zmianę położenia punktu pomiarowego przy zmianie kąta obserwacji 3
4 Wydział Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki LABORATORIUM FOTONIKI Teoria barwy cz. 2. I. Zagadnienia do samodzielnego przygotowania - promieniowanie optyczne, wielkości charakteryzujące (energia, długość fali, częstotliwość, temperatura barwowa) - zjawisko dyspersji i dyfrakcji - siatka dyfrakcyjna - pryzmat - spektrometr optyczny - budowa i zasada działania monochromatora II. Program zajęć - pomiar charakterystyki spektralnej lampy halogenowej i całkowitej mocy optycznej - rozszczepienie światła w pryzmacie oraz pomiar mocy optycznej dyskretyzowanych linii emisyjnych - rozszczepienie światła na siatce dyfrakcyjnej oraz pomiar mocy optycznej dyskretyzowanych linii emisyjnych - odtworzenie charakterystyki spektralnej lampy halogenowej z w/w pomiarów - wyznaczenie strat Wykonując pomiary PRZESTRZEGAJ przepisów BHP 4
5 1. Układ pomiarowy Na stanowisku laboratoryjnym znajduje się układ pomiarowy składający się z następujących elementów: 1. oświetlacza halogenowego z wiązką światłowodową umocowaną w uchwycie umieszczonym przed kolimatorem wejściowym modelu monochromatora, 2. modelu monochromatora umożliwiającego zmianę położenia elementu dyspersyjnego (pryzmat lub siatka dyfrakcyjna) oraz kolimatora wyjściowego, 3. światłowodu łączącego kolimator wyjściowy modelu monochromatora ze spektrometrem optycznym, 4. spektrometru optycznego StellarNet model BlueWave UV-VIS, 5. komputera klasy PC. 2.4 Model monochromatora Używanym na stanowisku laboratoryjnym urządzeniem służącym do rozszczepienia wiązki promieniowania na poszczególne składowe jest model monochromatora firmy Frederiksen, którego schematyczną budowę przedstawiono na rysunku 7. Do głównego bloku urządzenia, na którym znajduje się obrotowa podstawa elementu dyspersyjnego, dołączone są dwa ramiona z układami optycznymi. Układ kolimatora wraz ze szczeliną wejściową służy do kierowania badanego promieniowania na element dyspersyjny. Dzięki szczelinie wejściowej regulować można natężenie oświetlenia wprowadzanego do układu. Ruchomy teleskop wyjściowy, do którego podłączyć można element detekujący, umożliwia analizę badanego promieniowania w funkcji kąta jego odchylenia przez element dyspersyjny. Element dyspersyjny (siatka dyfrakcyjne lub pryzmat) umieszcza się na obrotowej podstawie w centralnej części monochromatora. Siatkę dyfrakcyjną zamontowaną w uchwycie przykręca się dostępnymi na stanowisku śrubami montażowymi. Pryzmat na podstawce umieszcza się tak aby trzpień blokujący umieszczony został w jednym z otworów w podstawie obrotowej. Rys. 7. Schemat budowy modelu monochromatora firmy Frederiksen Znacznik pozycji początkowej 0 oznacza ustawienie wzajemne ramion monochromatora w jednej linii, co wiążę się z detekcją maksymalnego sygnału na wyjściu układu. Zmianę pozycji ramienia teleskopu określić można dzięki skali z podziałką kątową 5
6 umieszczoną z dwóch stron monochromatora. Dzięki dodatkowej podziałce kątowej możliwe jest również określenie zmian pozycji obrotowej podstawy z elementem dyspersyjnym względem ruchomego ramienia teleskopu wyjściowego. Wszelkie zmiany położenia ramienia teleskopu i/lub obrotowej podstawy na element dyspersyjny dokonać można w szerokim zakresie kątowym po zwolnieniu śrub blokujących. Przy dokręconych śrubach blokujących zmiana wzajemnego położenia poszczególnych elementów układu jest możliwa w niewielkim zakresie kątowym jedynie dzięki regulacji śrubami regulacyjnymi. 3. Pomiary i obliczenia 3.1 Obserwacja efektu rozpraszania światła białego przechodzącego przez transmisyjną siatkę dyfrakcyjną. Zainstalować siatkę dyfrakcyjną na obrotowej podstawie elementu dyspersyjnego modelu monochromatora. W tym celu uchwyt siatki dyfrakcyjnej przykręcić do podstawy dwiema plastykowymi śrubami montażowymi. Ustawić obrotową podstawę tak, aby promień pierwotny, wychodzący z kolimatora wejściowego, padał prostopadle bezpośrednio na powierzchnię siatki, a nie na płaską powierzchnię szkiełka siatki. Włączyć oświetlacz halogenowy i ustawić maksymalną moc zasilania lampy. Przystawić biały ekran (dostępny na stanowisku) w odległości około 20 cm za siatką dyfrakcyjną i określić ilość widzianych rzędów prążków interferencyjnych odchylanych w prawą i lewą stronę. Wykonać w sprawozdaniu schematyczny szkic otrzymanego obrazu, zaznaczyć i krótko wyjaśnić kolejność pojawiających się barw w obserwowanych prążkach interferencyjnych. Wybrać stronę i rząd dyfrakcji, w której obserwowane barwy mają największą intensywność. 3.2 Pomiar charakterystyki spektralnej lampy halogenowej Ustawić zgrubnie ramię teleskopu wyjściowego w pozycji początkowej 0 i dokręcić śrubę kontrującą. Włączyć komputer, upewnić się czy spektrometr jest podłączony do komputera i sygnalizuje gotowość do pracy zieloną diodą sygnalizacyjną na panelu przednim. Uruchomić program SpectraWiz, wybrać tryb pracy Scope mode i ustawić czas integracji sygnału równy 10 ms. Zdemontować z monochromatora obrotową podstawę elementu dyspersyjnego wraz z siatką dyfrakcyjną, zachowując szczególną ostrożność aby nie uszkodzić siatki dyfrakcyjnej. Śrubą regulacyjną ramienia teleskopu wyjściowego ustawić takie położenie ramienia aby obserwowany sygnał lampy halogenowej był maksymalny. W razie potrzeby przymknąć szczelinę wejściową kolimatora tak aby uniknąć nasycania się matrycy detektorów (płaska charakterystyka w maksymalnym zakresie intensywności). Optymalny poziom sygnału to około zliczeń. Zapisać mierzoną charakterystykę pod nazwą Lampa_halogenowa_ref.SSM, w utworzonym wcześniej katalogu o nazwie według algorytmu: data_dzieńtygodnia_godzina-zajęć (np.: _pt_9:15). 6
7 Zanotować zakres długości fal emitowanych przez lampę halogenową. Zamontować ponownie obrotową podstawę elementu dyspersyjnego wraz z siatką dyfrakcyjną, zachowując szczególną ostrożność aby nie uszkodzić siatki dyfrakcyjnej. 3.3 Pomiar dyskretnych linii widmowych uzyskanych w wyniku rozszczepienia przez siatkę dyfrakcyjną UWAGA! Nie zmieniać ustawień lampy halogenowej ani stopnia otwarcia szczeliny wejściowej. Nie zmieniać ustawień spektrometru. Ustawić obrotową podstawę tak, aby promień pierwotny, wychodzący z kolimatora wejściowego, padał prostopadle bezpośrednio na powierzchnię siatki, a nie na płaską powierzchnię szkiełka siatki. Ustawić zgrubnie ramię teleskopu wyjściowego pod takim kątem do promienia pierwotnego, aby do teleskopu wyjściowego wprowadzić barwne promienie świetlne z wybranego wcześniej prążka interferencyjnego i dokręcić śrubę kontrującą. Przy zgrubnym ustawieniu pozycji teleskopu, w oknie programu SpectraWiz widoczna powinna być wąska charakterystyka widmowa rozszczepionego promieniowania. Zmieniając pozycję ramienia teleskopu wyjściowego dokonać pomiaru i analizy linii widmowych w całym zakresie emisyjnym lampy halogenowej z krokiem co 10 nm. Za każdym razem zanotować następujące dane: Nr pomiaru Długość fali [ nm ] Natężenie światła [ W/m 2 ] Szerokość połówkowa widma FWHM Kąt ugięcia [ o ] Z uzyskanych wyników obliczyć stałą siatki dyfrakcyjnej (co najmniej dla pięciu punktów pomiarowych). Do programu OriginPro zaimportować plik z danymi zmierzonego widma Lampa_halogenowa_ref.SSM i wykreślić graficznie wynik. Do drugiego arkusza wprowadzić dane (długość światła i natężenie) charakteryzujące mierzone wąskie linie widmowe promieniowania rozszczepionego przez siatkę dyfrakcyjną. Wykreślić obie charakterystyki na jednym wykresie. Wyznaczyć całki określające całkowite natężenie światła białego, w jak najszerszym zakresie długości fal, z pomiaru referencyjnego i odtworzonej charakterystyki lampy halogenowej z wąskich linii światła rozszczepionego. Porównać uzyskane wartości natężenia światła (detekowanej światłości na powierzchni czołowej światłowodu podłączonego do spektrometru optycznego) i wyznaczyć straty mocy wprowadzone przez siatkę dyfrakcyjną. Zapisać dane w programie OriginPro we wcześniej utworzonym katalogu. 3.4 Pomiar dyskretnych linii widmowych uzyskanych w wyniku rozszczepienia przez pryzmat UWAGA! Nie zmieniać ustawień lampy halogenowej ani stopnia otwarcia szczeliny wejściowej. Nie zmieniać ustawień spektrometru. Zdemontować siatkę dyfrakcyjną z obrotowej podstawy elementu dyspersyjnego modelu monochromatora, zachowując szczególną ostrożność aby nie uszkodzić siatki 7
8 dyfrakcyjnej. W tym celu uchwyt siatki dyfrakcyjnej odkręcić do podstawy luzując (nie odkręcając całkowicie) dwie plastykowe śruby mocujące. Zainstalować pryzmat na obrotowej podstawie elementu dyspersyjnego modelu monochromatora. Trzpień blokujący podstawki pryzmatu wprowadzić do jednego z dwóch pozostałych otworów podstawy obrotowej monochromatora. Obracając podstawą elementu dyspersyjnego ustawić pryzmat w pozycji umożliwiającej obserwację światła rozszczepionego. Ustalając pozycje pryzmatu posłużyć się białym ekranem ustawianym w odległości około 20 cm za pryzmatem. Ustawić zgrubnie ramię teleskopu wyjściowego pod takim kątem do promienia pierwotnego, aby do teleskopu wyjściowego wprowadzić barwne promienie świetlne uginane przez pryzmat. Dokręcić śrubę kontrującą ramienia teleskopu. Przy zgrubnym ustawieniu pozycji teleskopu, w oknie programu SpectraWiz widoczna powinna być wąska charakterystyka widmowa rozszczepionego promieniowania. Zmieniając pozycję ramienia teleskopu wyjściowego dokonać pomiaru i analizy linii emisyjnych w całym zakresie emisyjnym lampy halogenowej z krokiem co 10 nm. Za każdym razem zanotować następujące dane: Nr pomiaru Długość fali [ nm ] Natężenie światła [ W/m 2 ] Szerokość połówkowa widma FWHM Do kolejnego arkusza w programie OriginPro wprowadzić dane (długość światła i natężenie) charakteryzujące mierzone wąskie linie widmowe promieniowania rozszczepionego przez pryzmat. Wykreślić trzecią charakterystykę na tle wcześniejszych na jednym wykresie. Wyznaczyć całkę określającą całkowite natężenie światła białego otrzymanego z odtworzonej charakterystyki lampy halogenowej z wąskich linii światła rozszczepionego, w takim samym zakresie jak w pkt. 4.3 ćwiczenia. Porównać uzyskane wartości natężenia światła z wartościami uzyskanymi w poprzedniej części ćwiczenia i wyznaczyć straty mocy wprowadzone przez pryzmat. Zapisać dane w programie OriginPro. 3.5 Analiza strat w układzie monochromatora Przedyskutować i wytłumaczyć skąd wynikają straty mocy w układzie po wprowadzeniu elementu dyspersyjnego. Wskazać dla jakiego elementu straty są większe i wytłumaczyć dlaczego. Opuszczając stanowisko pomiarowe należy odłożyć elementy optyczne w odpowiadające im pudełka i opakowania, zachowując szczególną ostrożność. 8
9 Wydział Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki LABORATORIUM FOTONIKI Teoria barwy wstęp teoretyczny 1. Cel ćwiczenia Głównym celem laboratorium jest zapoznanie z charakterystykami spektralnymi źródeł światła białego, metodami rozszczepienia i syntezy światła, modelami liczbowymi barw, jak również obserwacja zjawiska metameryzmu. 2. Wiadomości wstępne Promieniowanie optyczne, nazywane potocznie światłem, obejmuje zakres promieniowania elektromagnetycznego o długości fal w zakresie od 10 nm do 1 mm i mieści się w niewielkim zakresie wykorzystywanych obecnie długości fal promieniowania elektromagnetycznego (rys. 1.). Dzieli się na ultrafiolet UV ( nm), światło widzialne VIS ( nm) i podczerwień IR (780 nm 1 mm). Rys. 1. Widmo promieniowania elektromagnetycznego [1] Wielkością charakteryzującą fale jest częstotliwość, czyli liczba pełnych zmian pola magnetycznego i elektrycznego w ciągu jednej sekundy, wyrażona w hercach. Drugą wielkością jest długość fali, czyli odległość między sąsiednimi punktami, w których pole magnetyczne lub elektryczne ma ten sam zwrot i amplitudę. Zależność tych wielkości opisuje wzór λ = c/f, gdzie λ - długość fali, c - prędkość fali w danym ośrodku, a f częstotliwość. 9
10 Częstotliwość dla danej fali jest stała i niezależna od ośrodka, natomiast długość fali zmienia się, bowiem prędkość propagacji fali zależy od gęstości ośrodka, w którym fala się przemieszcza. Długości fal podane w tej instrukcji odnoszą się do próżni, gdzie prędkość rozchodzenia się fali elektromagnetycznej wynosi w przybliżeniu m/s. Promieniowanie złożone wyłącznie z fal o jednej częstotliwości nazywamy promieniowaniem monochromatycznym. W rzeczywistości jednak każde źródło emituje światło o niezerowej szerokości spektralnej czyli obejmujące pewien przedział częstotliwości. Najbardziej zbliżonym do monochromatycznego jest promieniowanie lasera i często takim mianem jest określane. Światło niemonochromatyczne można rozłożyć na składowe o różnych częstotliwościach otrzymując w ten sposób widmo optyczne (spektrum) promieniowania. Rozdzielenie się fali na składowe o różnej długości nazywane jest rozszczepieniem i zachodzi np. w pryzmacie lub dzięki siatce dyfrakcyjnej. Rozszczepienie światła przez pryzmat (rys. 2.) wynika ze zjawiska dyspersji czyli zależności prędkości rozchodzenia się fali w ośrodku od jej częstotliwości. Efektem jest wpływ częstotliwości na współczynnik załamania (n = c/υ, gdzie n współczynnik załamania, c prędkość światła w próżni, υ prędkość światła w ośrodku), przez co fale o różnej długości przechodząc przez granicę ośrodków np. powietrze-szkło załamują się pod różnymi kątami. Rys. 2. Rozszczepienie światła białego przez pryzmat [2] Mechanizm rozszczepienia światła na siatce dyfrakcyjnej jest odmienny. Fala padająca na rząd równoległych szczelin ulega dyfrakcji i interferencji w efekcie czego otrzymujemy na ekranie spektrum światła padającego (rys. 3.). Siatki dyfrakcyjne można podzielić na odbiciowe i transmisyjne. W siatkach odbiciowych światło nie przechodzi przez materiał lecz odbija się od struktury wytworzonej na powierzchni, co można zaobserwować na przykład na powierzchni płyty CD. W siatkach transmisyjnych światło przechodzi przez wytworzone w materiale rysy. Siatki transmisyjne dzielą się dodatkowo na amplitudowe, czyli takie które składają się z naprzemiennie ułożonych przezroczystych i ciemnych linii, oraz fazowe, które w całym swoim obszarze są dla światła przezroczyste ale zawierają pasy o okresowo zmieniającym się współczynniku załamania. Parametrem charakteryzującym siatkę dyfrakcyjną jest stała siatki d, oznaczająca rozstaw szczelin siatki (odległość między środkami kolejnych szczelin) wyrażona w mm. Jest zatem odwrotnością liczby rys na milimetr (na stanowisku d = 0,00333 mm). Zależność wartości stałej siatki dyfrakcyjnej i kąta ugięcia θ definiuje równanie siatki dyfrakcyjnej: mλ = d sinθ, gdzie: λ to długość fali, m to rząd ugięcia. Stąd łatwo obliczyć stałą siatki: 10
11 d = mλ/sinθ Drugim parametrem jest chromatyczna zdolność rozdzielcza R, czyli miara możliwości rozdzielenia dwóch linii widmowych λ i λ + Δλ. Wyraża iloraz długości fali λ i rozdzielanego przedziału Δλ i definiowana jest następująco: R =λ/δλ = mn (m rząd dyfrakcji, N liczba szczelin). Miarą zdolności siatki do rozszczepiania światła na wiązki monochromatyczne jest kątowa dyspersja siatki opisana wzorem Δθ/Δλ = m/d cosθ. Dyspersja wzrasta wraz z rzędem widma m i jest odwrotnie proporcjonalna do stałej siatki d. Rys. 3. Rozszczepienie światła białego przez siatkę dyfrakcyjną [3] Do dokładnego badania widm służą spektrometry. Główną częścią tych przyrządów jest element dyspersyjny (najczęściej pryzmat lub siatka dyfrakcyjna) i element rejestrujący poziom sygnału. Spektrometr zawiera dodatkowo wzorzec, dzięki czemu możliwa jest nie tylko jakościowa ale i ilościowa analiza promieniowania. W wykorzystywanym podczas zajęć spektrometrze elementem rejestrującym jest jednowymiarowa kamera CCD z 2048 detektorami krzemowymi, co znacznie ułatwia szybką analizę widmową oraz dzięki kalibracji umożliwia ilościową charakteryzację analizowanego promieniowania. Budowa monochromatora i spektrometru optycznego Podstawową różnicą między monochromatorem a spektrometrem optycznym jest to, że monochromator nie posiada elementu detekującego światło. Monochromator to urządzenie umożliwiające uzyskanie dyskretnych (wąskich) linii spektralnych z wprowadzonego przez szczelinę wejściową światła o szerokiej charakterystyce spektralnej. W monochromatorze następuje rozszczepienie wiązki światła na poszczególne składowe (poszczególne długości światła) dzięki elementowi dyspersyjnemu. Może to być pryzmat lub siatka dyfrakcyjna. W wyniku dyspersji światła poszczególne linie emisyjne propagują się wewnątrz monochromatora w różnych kierunkach, zależnych od długości fali i kąta odchylenia/odbicia przez element dyspersyjny. Zestaw kilku zwierciadeł zamontowanych wewnątrz monochromatora (w zależności od jego budowy) wydłuża drogę optyczną promieniowania, polepszając tym samym kątową separację poszczególnych długości światła, czyli zdolność rozdzielczą monochromatora. Regulowane szerokości szczelin: wejściowej i wyjściowej również mają wpływ na szerokość uzyskiwanej linii spektralnej. Szeroko otwarta szczelina 11
12 wyjściowa ma duży kąt akceptacji i tym samym na zewnątrz wydostaje się promieniowanie zawierające długości fal ugiętych w danym kącie akceptacji szczeliny. Przymknięcie szczeliny wyjściowej wpływa na całkowitą moc promieniowania wychodzącego jednocześnie zawężając jego charakterystykę widmowa, dzięki zmniejszeniu kąta akceptacji. Ruchome elementy monochromatora pozwalają zmieniać kąt padania wiązki pierwotnej na element dyspersyjny i w ten sposób na szczelinę wyjściową kierowane jest promieniowanie o innej długości fali. Zasada działania spektrometru optycznego jest niemal identyczna jak monochromatora. Nie ma jednak szczeliny wyjściowej, a w jej miejscu umieszczony jest element rejestrujący w postaci jednowymiarowej matrycy CCD. W wielu konstrukcjach spektrometrów, głównie przenośnych, brak również jakichkolwiek elementów ruchomych. Siatka dyspersyjna rozszczepiając promieniowanie, kieruje je zależnie od długości fali w innym kierunku, w stronę układu detekcji. Na każdy piksel matrycy CCD (każdy dyskretny detektor) pada części promieniowa o wąskim spektrum. Rozdzielczość spektrometru zależna jest od drogi optycznej promieniowania, rozmiarów matrycy detektorów, ilości pikseli w matrycy i parametrów siatki dyfrakcyjnej. Do głównych zalet spektrometru należy wliczyć możliwość detekcji promieniowania i obserwacji widma w czasie rzeczywistym oraz dla skalibrowanych układów detekcyjnych możliwość pomiaru mocy optycznej dla każdej długości fali. Różnice budowy monochromatora i spektrometru schematycznie przedstawiono na rysunku 6. Rys. 6. Schemat budowy monochromatora (lewa strona) i spektrometru optycznego (prawa strona) Fale z zakresu światła widzialnego o jednej częstotliwości odpowiadają konkretnej barwie czystej (prostej). Pozostałe barwy powstają w wyniku zmieszania wielu barw prostych w różnych proporcjach. Widzenie kolorów jest subiektywnym wrażeniem psychicznym powstającym w mózgu. Z fizycznego punktu widzenia barwa jest jednak wielkością mierzalną, możliwą do przedstawienia w postaci liczbowej w określonej przestrzeni barw. Opis za pomocą rozkładu widmowego nie zawsze jest praktyczny, ponieważ różne spektra mogę wywoływać takie samo wrażenie barwowe. Powstało więc wiele matematycznych modeli trójwymiarowych przestrzeni barw. Do najważniejszych należą RGB, CMYK, CIE XYZ. Addytywny model RGB opisuje kolory za pomocą współrzędnych R (red czerwony), G (green zielony) i B (blue niebieski). Przez kombinację tych trzech barw można uzyskać szeroki zakres barw pochodnych zawartych z sześcianie kolorów RGB przedstawionym na 12
13 rysunku 4. Punkt o współrzędnych (0, 0, 0) odpowiada czerni, (1, 1, 1) bieli, a przekątna łącząca te punkty jest osią szarości. Model RGB jest addytywny, co oznacza że kolory powstają przez dodawanie barw podstawowych. Taki model odpowiada sprzętowej metodzie generowania koloru w wyświetlaczach, gdzie jednemu pikselowy odpowiada suma trzech strumieni światła czerwonego, zielonego i niebieskiego. Sprzętowe odwzorowanie kolorów zależy od przyjętych barw podstawowych (ich charakterystyki widmowej). Rys. 4. Sześcian kolorów RGB [4] i zasada addytywnego mieszania barw Model CMYK jest modelem odwrotnym do RGB. Kolory uzyskuje się przez usuwanie barw ze światła białego, dlatego model ten jest nazywany modelem subtraktywnym i jest wykorzystywany w poligrafii, drukarkach i ploterach. Podstawowymi barwami są cyan (zielono-niebieski), magenta (karmazynowy), yellow (żółty), które pochłaniają selektywnie składowe padającego światła białego cyan pochłania barwę czerwoną, magenta zieloną, a yellow niebieską. Aby otrzymać w czasie wydruku dobrze odwzorowaną czerń do barw podstawowych dodano kolor czarny black. Sześcian kolorów CMY i zasada mieszania barw jest przedstawiona na rys. 5. y Rys. 5. Sześcian kolorów m CMY i zasada subtraktywnego mieszania barw Model CIE XYZ zdefiniowała w 1931 roku Międzynarodowa Komisja Oświetleniowa CIE (ComissionInternationale de l'eclairage). Za pomocą trzech fikcyjnych (leżących poza zakresem c widmowym) barw podstawowych X, Y i Z, które są nieujemne w całym zakresie fal, można przedstawić każde światło. Składowe X i Z niosą informację o barwie, natomiast Y o luminancji światła. Po podzieleniu składowych X, Y, Z przez czynnik normalizujący (X+Y+Z) otrzymuje się współrzędne trójchromatyczne x, y, z. Umieszczenie wszystkich barw na wykresie x-y daje diagram chromatyczności przedstawiony na rys. 6. Na brzegu obszaru znajdują się barwy czyste oznaczone odpowiadającą im długością fali. Połączenie dowolnych dwóch kolorów daje punkt leżący na prostej je łączącej. Podobnie wybierając trzy barwy można z ich kombinacji otrzymać wszystkie kolory leżące wewnątrz trójkąta o wierzchołkach w punktach odpowiadających wybranym początkowo barwom. Na rys. 6. zaznaczono linię bieli linię promieniowania ciała doskonale czarnego. Kolorem białym określana jest bowiem cała gama barw. Aby jednoznacznie opisać wizualne wrażenie światła 13
14 białego niezależnie od jego źródła wprowadzono termin temperatury barwowej. Temperatura barwowa jest z definicji temperaturą ciała doskonale czarnego, które wysyła promieniowanie o takiej samej barwie jak obserwowane światło białe. Do wartości około 3500 K barwa jest ciepła, w przedziale od 3500 do 6000 K mieści się barwa naturalna, a powyżej 6000 K odcień jest chłodny. Rys. 6. Diagram chromatyczności z zaznaczoną linią promieniowania ciała doskonale czarnego [5] Odbierany kolor zależy od oświetlającego go światła. Parametrem określającym zdolność źródła światła do oświetlenia obiektu w sposób najlepiej oddający barwy jest współczynnik oddawania barwy CRI (Color Rendering Index), którego maksymalna wartość wynosi 100 i oznacza źródło odniesienia, w którym kolory są oddawane jednoznacznie. CIE ustaliła najpowszechniejszy standard illuminant C, w którym źródłem odniesienia jest światło słoneczne o temperaturze barwowej 6770 K. Wrażenie barwy obiektu zależy też od absorpcji i współczynników odbicia jego powierzchni. Jeżeli dwie powierzchnie w świetle dziennym mają taki sam kolor, a przy innym oświetleniu właściwości widmowe wywołują dwa różne wrażenia barwowe to takie zjawisko nosi nazwę metameryzmu. Filtr optyczny jest elementem wyodrębniającym z padającego promieniowania tylko światło z określonego zakresu widmowego (filtr barwny) lub o określonej polaryzacji (filtr polaryzacyjny). Dostępne w laboratorium filtry barwne są filtrami dichroicznymi co oznacza, że światło z zadanego zakresu długości fal jest transmitowane, natomiast pozostałe długości są odbijane od materiału. W odróżnieniu od konwencjonalnych filtrów, gdzie niepożądane częstotliwości są pochłaniane, filtry dichroiczne nie nagrzewają się i są odporne na laserowe światło o dużej mocy. Ponadto zaletą filtrów dichroicznych są bardzo dobre właściwości selekcyjne i trwałość materiału. 14
Wydział Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki LABORATORIUM. Miernictwa elementów optoelektronicznych. Teoria barwy
Ćw. 2. Wydział Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki LABORATORIUM Miernictwa elementów optoelektronicznych Teoria barwy Ćwiczenie opracował zespół: dr inż. Damian Pucicki, mgr inż. Katarzyna Bielak I. Zagadnienia
Bardziej szczegółowoPODSTAWY BARWY, PIGMENTY CERAMICZNE
PODSTAWY BARWY, PIGMENTY CERAMICZNE Barwa Barwą nazywamy rodzaj określonego ilościowo i jakościowo (długość fali, energia) promieniowania świetlnego. Głównym i podstawowym źródłem doznań barwnych jest
Bardziej szczegółowoPomiar drogi koherencji wybranych źródeł światła
Politechnika Gdańska WYDZIAŁ ELEKTRONIKI TELEKOMUNIKACJI I INFORMATYKI Katedra Optoelektroniki i Systemów Elektronicznych Pomiar drogi koherencji wybranych źródeł światła Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego
Bardziej szczegółowoTeoria światła i barwy
Teoria światła i barwy Powstanie wrażenia barwy Światło może docierać do oka bezpośrednio ze źródła światła lub po odbiciu od obiektu. Z oka do mózgu Na siatkówce tworzony pomniejszony i odwrócony obraz
Bardziej szczegółowoStanowisko do badania zjawiska tłumienia światła w ośrodkach materialnych
Stanowisko do badania zjawiska tłumienia światła w ośrodkach materialnych Na rys. 3.1 przedstawiono widok wykorzystywanego w ćwiczeniu stanowiska pomiarowego do badania zjawiska tłumienia światła w ośrodkach
Bardziej szczegółowoWYZNACZANIE DŁUGOŚCI FALI ŚWIETLNEJ ZA POMOCĄ SIATKI DYFRAKCYJNEJ
ĆWICZENIE 84 WYZNACZANIE DŁUGOŚCI FALI ŚWIETLNEJ ZA POMOCĄ SIATKI DYFRAKCYJNEJ Cel ćwiczenia: Wyznaczenie długości fali emisji lasera lub innego źródła światła monochromatycznego, wyznaczenie stałej siatki
Bardziej szczegółowoOP6 WIDZENIE BARWNE I FIZYCZNE POCHODZENIE BARW W PRZYRODZIE
OP6 WIDZENIE BARWNE I FIZYCZNE POCHODZENIE BARW W PRZYRODZIE I. Wymagania do kolokwium: 1. Fizyczne pojęcie barwy. Widmo elektromagnetyczne. Związek między widmem światła i wrażeniem barwnym jakie ono
Bardziej szczegółowoDzień dobry. Miejsce: IFE - Centrum Kształcenia Międzynarodowego PŁ, ul. Żwirki 36, sala nr 7
Dzień dobry BARWA ŚWIATŁA Przemysław Tabaka e-mail: przemyslaw.tabaka@.tabaka@wp.plpl POLITECHNIKA ŁÓDZKA Instytut Elektroenergetyki Co to jest światło? Światło to promieniowanie elektromagnetyczne w zakresie
Bardziej szczegółowoII. Badanie charakterystyki spektralnej źródła termicznego promieniowania elektromagnetycznego
1 II. Badanie charakterystyki spektralnej źródła termicznego promieniowania elektromagnetycznego Cel ćwiczenia: Wyznaczenie charakterystyki spektralnej termicznego źródła promieniowania (lampa halogenowa)
Bardziej szczegółowoPojęcie Barwy. Grafika Komputerowa modele kolorów. Terminologia BARWY W GRAFICE KOMPUTEROWEJ. Marek Pudełko
Grafika Komputerowa modele kolorów Marek Pudełko Pojęcie Barwy Barwa to wrażenie psychiczne wywoływane w mózgu człowieka i zwierząt, gdy oko odbiera promieniowanie elektromagnetyczne z zakresu światła
Bardziej szczegółowoWYKŁAD 11. Kolor. fiolet, indygo, niebieski, zielony, żółty, pomarańczowy, czerwony
WYKŁAD 11 Modelowanie koloru Kolor Światło widzialne fiolet, indygo, niebieski, zielony, żółty, pomarańczowy, czerwony ~400nm ~700nm Rozróżnialność barw (przeciętna): 150 czystych barw Wrażenie koloru-trzy
Bardziej szczegółowoĆwiczenie 12 (44) Wyznaczanie długości fali świetlnej przy pomocy siatki dyfrakcyjnej
Ćwiczenie 12 (44) Wyznaczanie długości fali świetlnej przy pomocy siatki dyfrakcyjnej Wprowadzenie Światło widzialne jest to promieniowanie elektromagnetyczne (zaburzenie poła elektromagnetycznego rozchodzące
Bardziej szczegółowoBADANIE INTERFEROMETRU YOUNGA
Celem ćwiczenia jest: BADANIE INTERFEROMETRU YOUNGA 1. poznanie podstawowych właściwości interferometru z podziałem czoła fali w oświetleniu monochromatycznym i świetle białym, 2. demonstracja możliwości
Bardziej szczegółowoLABORATORIUM FIZYKI PAŃSTWOWEJ WYŻSZEJ SZKOŁY ZAWODOWEJ W NYSIE
LABORATORIUM FIZYKI PAŃSTWOWEJ WYŻSZEJ SZKOŁY ZAWODOWEJ W NYSIE Ćwiczenie nr 6 Temat: Wyznaczenie stałej siatki dyfrakcyjnej i dyfrakcja światła na otworach kwadratowych i okrągłych. 1. Wprowadzenie Fale
Bardziej szczegółowoWyznaczanie długości fali świetlnej za pomocą spektrometru siatkowego
Politechnika Łódzka FTIMS Kierunek: Informatyka rok akademicki: 2008/2009 sem. 2. grupa II Termin: 19 V 2009 Nr. ćwiczenia: 413 Temat ćwiczenia: Wyznaczanie długości fali świetlnej za pomocą spektrometru
Bardziej szczegółowoOPTYKA FALOWA I (FTP2009L) Ćwiczenie 2. Dyfrakcja światła na szczelinach.
OPTYKA FALOWA I (FTP2009L) Ćwiczenie 2. Dyfrakcja światła na szczelinach. Zagadnienia, które należy znać przed wykonaniem ćwiczenia: Dyfrakcja światła to zjawisko fizyczne zmiany kierunku rozchodzenia
Bardziej szczegółowoPomiar dyspersji materiałów za pomocą spektrometru
Ćwiczenie nr 9 Pomiar dyspersji materiałów za pomocą spektrometru I. Zestaw przyrządów 1. Spektrometr 2. Lampy spektralne: helowa i rtęciowa 3. Pryzmaty szklane, których własności mierzymy II. Cel ćwiczenia
Bardziej szczegółowoBADANIE I ACHROMATYZACJA PRĄŻKÓW INTERFERENCYJNYCH TWORZONYCH ZA POMOCĄ ZWIERCIADŁA LLOYDA
BADANIE I ACHROMATYZACJA PRĄŻKÓW INTERFERENCYJNYCH TWORZONYCH ZA POMOCĄ ZWIERCIADŁA LLOYDA Celem ćwiczenia jest: 1. demonstracja dużej liczby prążków w interferometrze Lloyda z oświetleniem monochromatycznym,
Bardziej szczegółowo1 Źródła i detektory. I. Badanie charakterystyki spektralnej nietermicznych źródeł promieniowania elektromagnetycznego
1 I. Badanie charakterystyki spektralnej nietermicznych źródeł promieniowania elektromagnetycznego Cel ćwiczenia: Wyznaczenie charakterystyki spektralnej nietermicznego źródła promieniowania (dioda LD
Bardziej szczegółowoWykład 17: Optyka falowa cz.1.
Wykład 17: Optyka falowa cz.1. Dr inż. Zbigniew Szklarski Katedra Elektroniki, paw. C-1, pok.31 szkla@agh.edu.pl http://layer.uci.agh.edu.pl/z.szklarski/ 1 Zasada Huyghensa Christian Huygens 1678 r. pierwsza
Bardziej szczegółowoMODELE KOLORÓW. Przygotował: Robert Bednarz
MODELE KOLORÓW O czym mowa? Modele kolorów,, zwane inaczej systemami zapisu kolorów,, są różnorodnymi sposobami definiowania kolorów oglądanych na ekranie, na monitorze lub na wydruku. Model RGB nazwa
Bardziej szczegółowoPomiar dyspersji materiałów za pomocą spektrometru
Ćwiczenie nr 9 Pomiar dyspersji materiałów za pomocą spektrometru I. Zestaw przyrządów 1. Spektrometr 2. Lampy spektralne: helowa i rtęciowa 3. Pryzmaty szklane, których własności mierzymy II. Cel ćwiczenia
Bardziej szczegółowoWyznaczanie zależności współczynnika załamania światła od długości fali światła
Ćwiczenie O3 Wyznaczanie zależności współczynnika załamania światła od długości fali światła O3.1. Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest zbadanie zależności współczynnika załamania światła od długości fali
Bardziej szczegółowoĆ W I C Z E N I E N R O-6
INSTYTUT FIZYKI WYDZIAŁ INŻYNIERII PRODUKCJI I TECHNOLOGII MATERIAŁÓW POLITECHNIKA CZĘSTOCHOWSKA PRACOWNIA OPTYKI Ć W I C Z E N I E N R O-6 WYZNACZANIE DŁUGOŚCI FAL PODSTAWOWYCH BARW W WIDMIE ŚWIATŁA BIAŁEGO
Bardziej szczegółowoĆwiczenie 363. Polaryzacja światła sprawdzanie prawa Malusa. Początkowa wartość kąta 0..
Nazwisko... Data... Nr na liście... Imię... Wydział... Dzień tyg.... Godzina... Polaryzacja światła sprawdzanie prawa Malusa Początkowa wartość kąta 0.. 1 25 49 2 26 50 3 27 51 4 28 52 5 29 53 6 30 54
Bardziej szczegółowoBADANIE INTERFERENCJI MIKROFAL PRZY UŻYCIU INTERFEROMETRU MICHELSONA
ZDNIE 11 BDNIE INTERFERENCJI MIKROFL PRZY UŻYCIU INTERFEROMETRU MICHELSON 1. UKŁD DOŚWIDCZLNY nadajnik mikrofal odbiornik mikrofal 2 reflektory płytka półprzepuszczalna prowadnice do ustawienia reflektorów
Bardziej szczegółowoProblemy optyki falowej. Teoretyczne podstawy zjawisk dyfrakcji, interferencji i polaryzacji światła.
. Teoretyczne podstawy zjawisk dyfrakcji, interferencji i polaryzacji światła. Rozwiązywanie zadań wykorzystujących poznane prawa I LO im. Stefana Żeromskiego w Lęborku 27 luty 2012 Dyfrakcja światła laserowego
Bardziej szczegółowoRys. 1 Interferencja dwóch fal sferycznych w punkcie P.
Ćwiczenie 4 Doświadczenie interferencyjne Younga Wprowadzenie teoretyczne Charakterystyczną cechą fal jest ich zdolność do interferencji. Światło jako fala elektromagnetyczna również może interferować.
Bardziej szczegółowoZADANIE 111 DOŚWIADCZENIE YOUNGA Z UŻYCIEM MIKROFAL
ZADANIE 111 DOŚWIADCZENIE YOUNGA Z UŻYCIEM MIKROFAL X L Rys. 1 Schemat układu doświadczalnego. Fala elektromagnetyczna (światło, mikrofale) po przejściu przez dwie blisko położone (odległe o d) szczeliny
Bardziej szczegółowoWYZNACZANIE DŁUGOŚCI FALI ŚWIETLNEJ ZA POMOCĄ SIATKI DYFRAKCYJNEJ
ĆWICZEIE 8 WYZACZAIE DŁUGOŚCI FALI ŚWIETLEJ ZA POMOCĄ SIATKI DYFRAKCYJEJ Opis teoretyczny do ćwiczenia zamieszczony jest na stronie www.wtc.wat.edu.pl w dziale DYDAKTYKA FIZYKA ĆWICZEIA LABORATORYJE. Opis
Bardziej szczegółowoĆwiczenie: "Zagadnienia optyki"
Ćwiczenie: "Zagadnienia optyki" Opracowane w ramach projektu: "Wirtualne Laboratoria Fizyczne nowoczesną metodą nauczania realizowanego przez Warszawską Wyższą Szkołę Informatyki. Zakres ćwiczenia: 1.
Bardziej szczegółowoCo to jest współczynnik oddawania barw?
Co to jest współczynnik oddawania barw? Światło i kolor Kolory są wynikiem oddziaływania oświetlenia z przedmiotami. Różne źródła światła mają różną zdolność do wiernego oddawania barw przedmiotów Oddawanie
Bardziej szczegółowoĆwiczenie Nr 11 Fotometria
Instytut Fizyki, Uniwersytet Śląski Chorzów 2018 r. Ćwiczenie Nr 11 Fotometria Zagadnienia: fale elektromagnetyczne, fotometria, wielkości i jednostki fotometryczne, oko. Wstęp Radiometria (fotometria
Bardziej szczegółowoInterferencja i dyfrakcja
Podręcznik zeszyt ćwiczeń dla uczniów Interferencja i dyfrakcja Politechnika Gdańska, Wydział Fizyki Technicznej i Matematyki Stosowanej ul. Narutowicza 11/12, 80-233 Gdańsk, tel. +48 58 348 63 70 http://e-doswiadczenia.mif.pg.gda.pl
Bardziej szczegółowoWYZNACZANIE WSPÓŁCZYNNIKA ZAŁAMANIA SZKŁA ZA POMOCĄ SPEKTROMETRU CZĘŚĆ (A-zestaw 1) Instrukcja wykonawcza
ĆWICZENIE 76A WYZNACZANIE WSPÓŁCZYNNIKA ZAŁAMANIA SZKŁA ZA POMOCĄ SPEKTROMETRU CZĘŚĆ (A-zestaw ) Instrukcja wykonawcza. Wykaz przyrządów Spektrometr (goniometr) Lampy spektralne Pryzmaty. Cel ćwiczenia
Bardziej szczegółowoS P E K T R O S K O P S Z K O L N Y P R Y Z M A T Y C ZN Y 1
Przeznaczenie S P E K T R O S K O P S Z K O L N Y P R Y Z M A T Y C ZN Y 1 Spektroskop szkolny służy do demonstracji i doświadczeń przy nauczaniu fizyki, zarówno w gimnazjach jak i liceach. Przy pomocy
Bardziej szczegółowoWYZNACZANIE WSPÓŁCZYNNIKA ZAŁAMANIA SZKŁA ZA POMOCĄ SPEKTROMETRU.
0.X.00 ĆWICZENIE NR 76 A (zestaw ) WYZNACZANIE WSPÓŁCZYNNIKA ZAŁAMANIA SZKŁA ZA POMOCĄ SPEKTROMETRU. I. Zestaw przyrządów:. Spektrometr (goniometr), Lampy spektralne 3. Pryzmaty II. Cel ćwiczenia: Zapoznanie
Bardziej szczegółowoInterferencja i dyfrakcja
Podręcznik metodyczny dla nauczycieli Interferencja i dyfrakcja Politechnika Gdańska, Wydział Fizyki Technicznej i Matematyki Stosowanej ul. Narutowicza 11/12, 80-233 Gdańsk, tel. +48 58 348 63 70 http://e-doswiadczenia.mif.pg.gda.pl
Bardziej szczegółowoWYZNACZANIE DŁUGOŚCI FALI ŚWIETLNEJ ZA POMOCĄ SIATKI DYFRAKCYJNEJ
ĆWICZENIE 8 WYZNACZANIE DŁUGOŚCI FALI ŚWIETLNEJ ZA POMOCĄ SIATKI DYFRAKCYJNEJ. Wykaz przyrządów Transmisyjne siatki dyfrakcyjne (S) : typ A -0 linii na milimetr oraz typ B ; Laser lub inne źródło światła
Bardziej szczegółowoMGR 10. Ćw. 1. Badanie polaryzacji światła 2. Wyznaczanie długości fal świetlnych 3. Pokaz zmiany długości fali świetlnej przy użyciu lasera.
MGR 10 10. Optyka fizyczna. Dyfrakcja i interferencja światła. Siatka dyfrakcyjna. Wyznaczanie długości fali świetlnej za pomocą siatki dyfrakcyjnej. Elektromagnetyczna teoria światła. Polaryzacja światła.
Bardziej szczegółowoStanowisko do pomiaru fotoprzewodnictwa
Stanowisko do pomiaru fotoprzewodnictwa Kraków 2008 Układ pomiarowy. Pomiar czułości widmowej fotodetektorów polega na pomiarze fotoprądu w funkcji długości padającego na detektor promieniowania. Stanowisko
Bardziej szczegółowoDyfrakcja. interferencja światła. dr inż. Romuald Kędzierski
Dyfrakcja i interferencja światła. dr inż. Romuald Kędzierski Zasada Huygensa - przypomnienie Każdy punkt ośrodka, do którego dotarło czoło fali można uważać za źródło nowej fali kulistej. Fale te zwane
Bardziej szczegółowoKatedra Fizyki Ciała Stałego Uniwersytetu Łódzkiego. Ćwiczenie 1 Badanie efektu Faraday a w monokryształach o strukturze granatu
Katedra Fizyki Ciała Stałego Uniwersytetu Łódzkiego Ćwiczenie 1 Badanie efektu Faraday a w monokryształach o strukturze granatu Cel ćwiczenia: Celem ćwiczenia jest pomiar kąta skręcenia płaszczyzny polaryzacji
Bardziej szczegółowoTajemnice koloru, część 1
Artykuł pobrano ze strony eioba.pl Tajemnice koloru, część 1 Jak działa pryzmat? Dlaczego kolory na monitorze są inne niż atramenty w drukarce? Możemy na to odpowiedzieć, uświadamiając sobie, że kolory
Bardziej szczegółowoO3. BADANIE WIDM ATOMOWYCH
O3. BADANIE WIDM ATOMOWYCH tekst opracowała: Bożena Janowska-Dmoch Większość źródeł światła emituje promieniowanie elektromagnetyczne złożone z wymieszanych ze sobą fal o wielu częstotliwościach (długościach).
Bardziej szczegółowoĆwiczenie 1. Parametry statyczne diod LED
Ćwiczenie. Parametry statyczne diod LED. Cel ćwiczenia. Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z podstawowymi właściwościami i charakterystykami diod LED. Poznanie ograniczeń i sposobu zasilania tego typu
Bardziej szczegółowoPrawa optyki geometrycznej
Optyka Podstawowe pojęcia Światłem nazywamy fale elektromagnetyczne, o długościach, na które reaguje oko ludzkie, tzn. 380-780 nm. O falowych własnościach światła świadczą takie zjawiska, jak ugięcie (dyfrakcja)
Bardziej szczegółowoFotometria i kolorymetria
13. (współrzędne i składowe trójchromatyczne promieniowania monochromatycznego; układ bodźców fizycznych RGB; krzywa barw widmowych; układ barw CIE 1931 (XYZ); alychne; układy CMY i CMYK) http://www.if.pwr.wroc.pl/~wozniak/
Bardziej szczegółowoFotometria i kolorymetria
12. (współrzędne i składowe trójchromatyczne promieniowania monochromatycznego; układ bodźców fizycznych RGB; krzywa barw widmowych; układ barw CIE 1931 (XYZ); alychne; układy CMY i CMYK). http://www.if.pwr.wroc.pl/~wozniak/
Bardziej szczegółowoWykład XIV. wiatła. Younga. Younga. Doświadczenie. Younga
Wykład XIV Poglądy na naturęświat wiatła Dyfrakcja i interferencja światła rozwój poglądów na naturę światła doświadczenie spójność światła interferencja w cienkich warstwach interferometr Michelsona dyfrakcja
Bardziej szczegółowopobrano z serwisu Fizyka Dla Każdego - http://fizyka.dk - zadania z fizyki, wzory fizyczne, fizyka matura
12. Fale elektromagnetyczne zadania z arkusza I 12.5 12.1 12.6 12.2 12.7 12.8 12.9 12.3 12.10 12.4 12.11 12. Fale elektromagnetyczne - 1 - 12.12 12.20 12.13 12.14 12.21 12.22 12.15 12.23 12.16 12.24 12.17
Bardziej szczegółowoOptyka stanowi dział fizyki, który zajmuje się światłem (także promieniowaniem niewidzialnym dla ludzkiego oka).
Optyka geometryczna Optyka stanowi dział fizyki, który zajmuje się światłem (także promieniowaniem niewidzialnym dla ludzkiego oka). Założeniem optyki geometrycznej jest, że światło rozchodzi się jako
Bardziej szczegółowoFizyka elektryczność i magnetyzm
Fizyka elektryczność i magnetyzm W5 5. Wybrane zagadnienia z optyki 5.1. Światło jako część widma fal elektromagnetycznych. Fale elektromagnetyczne, które współczesny człowiek potrafi wytwarzać, i wykorzystywać
Bardziej szczegółowoBadanie zjawisk optycznych przy użyciu zestawu Laser Kit
LABORATORIUM OPTOELEKTRONIKI Ćwiczenie 5 Badanie zjawisk optycznych przy użyciu zestawu Laser Kit Cel ćwiczenia: Zapoznanie studentów ze zjawiskami optycznymi. Badane elementy: Zestaw ćwiczeniowy Laser
Bardziej szczegółowoMODULATOR CIEKŁOKRYSTALICZNY
ĆWICZENIE 106 MODULATOR CIEKŁOKRYSTALICZNY 1. Układ pomiarowy 1.1. Zidentyfikuj wszystkie elementy potrzebne do ćwiczenia: modulator SLM, dwa polaryzatory w oprawie (P, A), soczewka S, szary filtr F, kamera
Bardziej szczegółowoI PRACOWNIA FIZYCZNA, UMK TORUŃ
I PRACOWNIA FIZYCZNA, UMK TORUŃ Instrukcja do ćwiczenia nr 59 WYZNACZANIE WSPÓŁCZYNNIKA ZAŁAMANIA ŚWIATŁA W SZKLE METODĄ KĄTA NAJMNIEJSZEGO ODCHYLENIA Instrukcje wykonali: G. Maciejewski, I. Gorczyńska
Bardziej szczegółowoFalowa natura światła
Falowa natura światła Christiaan Huygens Thomas Young James Clerk Maxwell Światło jest falą elektromagnetyczną Barwa światło zależy od jej długości (częstości). Optyka geometryczna Optyka geometryczna
Bardziej szczegółowoZwierciadło kuliste stanowi część gładkiej, wypolerowanej powierzchni kuli. Wyróżniamy zwierciadła kuliste:
Fale świetlne Światło jest falą elektromagnetyczną, czyli rozchodzącymi się w przestrzeni zmiennymi i wzajemnie przenikającymi się polami: elektrycznym i magnetycznym. Szybkość światła w próżni jest największa
Bardziej szczegółowoĆwiczenie 53. Soczewki
Ćwiczenie 53. Soczewki Małgorzata Nowina-Konopka, Andrzej Zięba Cel ćwiczenia Pomiar ogniskowych soczewki skupiającej i układu soczewek (skupiająca i rozpraszająca), obliczenie ogniskowej soczewki rozpraszającej.
Bardziej szczegółowoTECHNIKI OBSERWACYJNE ORAZ METODY REDUKCJI DANYCH
TECHNIKI OBSERWACYJNE ORAZ METODY REDUKCJI DANYCH Arkadiusz Olech, Wojciech Pych wykład dla doktorantów Centrum Astronomicznego PAN luty maj 2006 r. Wstęp do spektroskopii Wykład 7 2006.04.26 Spektroskopia
Bardziej szczegółowoĆwiczenie 4. Doświadczenie interferencyjne Younga. Rys. 1
Ćwiczenie 4 Doświadczenie interferencyjne Younga Wprowadzenie teoretyczne Charakterystyczną cechą fal jest ich zdolność do interferencji. Światło jako fala elektromagnetyczna również może interferować.
Bardziej szczegółowoAnaliza spektralna i pomiary spektrofotometryczne
Analiza spektralna i pomiary spektrofotometryczne Zagadnienia: 1. Absorbcja światła. 2. Współrzędne trójchromatyczne barwy, Prawa Gassmana. 3. Trójkąt barw. Trójkąt nasyceń. 4. Rozpraszanie światła. 5.
Bardziej szczegółowoJanusz Ganczarski CIE XYZ
Janusz Ganczarski CIE XYZ Spis treści Spis treści..................................... 1 1. CIE XYZ................................... 1 1.1. Współrzędne trójchromatyczne..................... 1 1.2. Wykres
Bardziej szczegółowoĆWICZENIE 41 POMIARY PRZY UŻYCIU GONIOMETRU KOŁOWEGO. Wprowadzenie teoretyczne
ĆWICZENIE 4 POMIARY PRZY UŻYCIU GONIOMETRU KOŁOWEGO Wprowadzenie teoretyczne Rys. Promień przechodzący przez pryzmat ulega dwukrotnemu załamaniu na jego powierzchniach bocznych i odchyleniu o kąt δ. Jeżeli
Bardziej szczegółowoWłasności optyczne materii. Jak zachowuje się światło w zetknięciu z materią?
Własności optyczne materii Jak zachowuje się światło w zetknięciu z materią? Właściwości optyczne materiału wynikają ze zjawisk: Absorpcji Załamania Odbicia Rozpraszania Własności elektrycznych Refrakcja
Bardziej szczegółowoDo opisu kolorów używanych w grafice cyfrowej śluzą modele barw.
Modele barw Do opisu kolorów używanych w grafice cyfrowej śluzą modele barw. Każdy model barw ma własna przestrzeo kolorów, a co za tym idzie- własny zakres kolorów możliwych do uzyskania oraz własny sposób
Bardziej szczegółowoLaboratorium TECHNIKI LASEROWEJ. Ćwiczenie 1. Modulator akustooptyczny
Laboratorium TECHNIKI LASEROWEJ Ćwiczenie 1. Modulator akustooptyczny Katedra Metrologii i Optoelektroniki WETI Politechnika Gdańska Gdańsk 2018 1. Wstęp Ogromne zapotrzebowanie na informację oraz dynamiczny
Bardziej szczegółowoWYKŁAD 14 PODSTAWY TEORII BARW. Plan wykładu: 1. Wrażenie widzenia barwy. Wrażenie widzenia barwy Modele liczbowe barw
WYKŁAD 14 1. Wrażenie widzenia barwy Co jest potrzebne aby zobaczyć barwę? PODSTAWY TEOII AW Światło Przedmiot (materia) Organ wzrokowy człowieka Plan wykładu: Wrażenie widzenia barwy Modele liczbowe barw
Bardziej szczegółowoWykład 17: Optyka falowa cz.2.
Wykład 17: Optyka falowa cz.2. Dr inż. Zbigniew Szklarski Katedra Elektroniki, paw. C-1, pok.321 szkla@agh.edu.pl http://layer.uci.agh.edu.pl/z.szklarski/ 1 Interferencja w cienkich warstwach Załamanie
Bardziej szczegółowoUniwersytet Warszawski Wydział Fizyki. Światłowody
Uniwersytet Warszawski Wydział Fizyki Marcin Polkowski 251328 Światłowody Pracownia Fizyczna dla Zaawansowanych ćwiczenie L6 w zakresie Optyki Streszczenie Celem wykonanego na Pracowni Fizycznej dla Zaawansowanych
Bardziej szczegółowoPOMIAR APERTURY NUMERYCZNEJ
ĆWICZENIE O9 POMIAR APERTURY NUMERYCZNEJ ŚWIATŁOWODU KATEDRA FIZYKI 1 Wstęp Prawa optyki geometrycznej W optyce geometrycznej, rozpatrując rozchodzenie się fal świetlnych przyjmuje się pewne założenia
Bardziej szczegółowoZaznacz prawdziwą odpowiedź: Fale elektromagnetyczne do rozchodzenia się... ośrodka materialnego A. B.
Imię i nazwisko Pytanie 1/ Zaznacz właściwą odpowiedź: Fale elektromagnetyczne są falami poprzecznymi podłużnymi Pytanie 2/ Zaznacz prawdziwą odpowiedź: Fale elektromagnetyczne do rozchodzenia się... ośrodka
Bardziej szczegółowoFotometria i kolorymetria
11. Mieszanie barw (addytywne równoczesne i następcze; subtraktywne); metameryzm; prawa rassmanna. Jednostka trójchromatyczna; równanie trójchromatyczne; przestrzeń i płaszczyzna barw; przekształcenie
Bardziej szczegółowoNazwisko i imię: Zespół: Data: Ćwiczenie nr 53: Soczewki
Nazwisko i imię: Zespół: Data: Ćwiczenie nr : Soczewki Cel ćwiczenia: Wyznaczenie ogniskowych soczewki skupiającej i układu soczewek (skupiającej i rozpraszającej) oraz ogniskowej soczewki rozpraszającej
Bardziej szczegółowoJaki kolor widzisz? Doświadczenie pokazuje zjawisko męczenia się receptorów w oku oraz istnienie barw dopełniających. Zastosowanie/Słowa kluczowe
1 Jaki kolor widzisz? Abstrakt Doświadczenie pokazuje zjawisko męczenia się receptorów w oku oraz istnienie barw Zastosowanie/Słowa kluczowe wzrok, zmysły, barwy, czopki, pręciki, barwy dopełniające, światło
Bardziej szczegółowoLaboratorium TECHNIKI LASEROWEJ. Ćwiczenie 4. Budowa spektrometru
Laboratorium TECHNIKI LASEROWEJ Ćwiczenie 4. Budowa spektrometru Katedra Metrologii i Optoelektroniki WETI Politechnika Gdańska Gdańsk 2018 1. WSTĘP Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z zasadą działania
Bardziej szczegółowoI. PROMIENIOWANIE CIEPLNE
I. PROMIENIOWANIE CIEPLNE - lata '90 XIX wieku WSTĘP Widmo promieniowania elektromagnetycznego zakres "pokrycia" różnymi rodzajami fal elektromagnetycznych promieniowania zawartego w danej wiązce. rys.i.1.
Bardziej szczegółowoDr Piotr Sitarek. Instytut Fizyki, Politechnika Wrocławska
Podstawy fizyki Wykład 11 Dr Piotr Sitarek Instytut Fizyki, Politechnika Wrocławska D. Halliday, R. Resnick, J.Walker: Podstawy Fizyki, tom 3, Wydawnictwa Naukowe PWN, Warszawa 2003. K.Sierański, K.Jezierski,
Bardziej szczegółowo17. Który z rysunków błędnie przedstawia bieg jednobarwnego promienia światła przez pryzmat? A. rysunek A, B. rysunek B, C. rysunek C, D. rysunek D.
OPTYKA - ĆWICZENIA 1. Promień światła padł na zwierciadło tak, że odbił się od niego tworząc z powierzchnią zwierciadła kąt 30 o. Jaki był kąt padania promienia na zwierciadło? A. 15 o B. 30 o C. 60 o
Bardziej szczegółowoPolitechnika Warszawska Instytut Mikroelektroniki i Optoelektroniki Zakład Optoelektroniki
Politechnika Warszawska Instytut Mikroelektroniki i Optoelektroniki Zakład Optoelektroniki LASEROWY POMIAR ODLEGŁOŚCI INTERFEROMETREM MICHELSONA Instrukcja wykonawcza do ćwiczenia laboratoryjnego ćwiczenie
Bardziej szczegółowo18 K A T E D R A F I ZYKI STOSOWAN E J
18 K A T E D R A F I ZYKI STOSOWAN E J P R A C O W N I A F I Z Y K I Ćw. 18. Wyznaczanie długości fal świetlnych diody laserowej przy pomocy siatki dyfrakcyjnej Wprowadzenie Światło jest promieniowaniem
Bardziej szczegółowoNatura światła. W XVII wieku ścierały się dwa, poglądy na temat natury światła. Isaac Newton
Natura światła W XVII wieku ścierały się dwa, poglądy na temat natury światła. Isaac Newton W swojej pracy naukowej najpierw zajmował się optyką. Pierwsze sukcesy odniósł właśnie w optyce, konstruując
Bardziej szczegółowoWprowadzenie do technologii HDR
Wprowadzenie do technologii HDR Konwersatorium 2 - inspiracje biologiczne mgr inż. Krzysztof Szwarc krzysztof@szwarc.net.pl Sosnowiec, 5 marca 2018 1 / 26 mgr inż. Krzysztof Szwarc Wprowadzenie do technologii
Bardziej szczegółowoKwantowe własności promieniowania, ciało doskonale czarne, zjawisko fotoelektryczne zewnętrzne.
Kwantowe własności promieniowania, ciało doskonale czarne, zjawisko fotoelektryczne zewnętrzne. DUALIZM ŚWIATŁA fala interferencja, dyfrakcja, polaryzacja,... kwant, foton promieniowanie ciała doskonale
Bardziej szczegółowoWyznaczenie długości fali świetlnej metodą pierścieni Newtona
Politechnika Łódzka FTIMS Kierunek: Informatyka rok akademicki: 2008/2009 sem. 2. Termin: 23 III 2009 Nr. ćwiczenia: 412 Temat ćwiczenia: Wyznaczenie długości fali świetlnej metodą pierścieni Newtona Nr.
Bardziej szczegółowoPDF stworzony przez wersję demonstracyjną pdffactory
Promieniowanie elektromagnetyczne (fala elektromagnetyczna) rozchodzące się w przestrzeni zaburzenie pola elektromagnetycznego. Zaburzenie to ma charakter fali poprzecznej, w której składowa elektryczna
Bardziej szczegółowoPodstawy fizyki wykład 8
Podstawy fizyki wykład 8 Dr Piotr Sitarek Katedra Fizyki Doświadczalnej, W11, PWr Optyka geometryczna Polaryzacja Odbicie zwierciadła Załamanie soczewki Optyka falowa Interferencja Dyfrakcja światła D.
Bardziej szczegółowoOCENA PRZYDATNOŚCI FARBY PRZEWIDZIANEJ DO POMALOWANIA WNĘTRZA KULI ULBRICHTA
OCENA PRZYDATNOŚCI FARBY PRZEWIDZIANEJ DO POMALOWANIA WNĘTRZA KULI ULBRICHTA Przemysław Tabaka e-mail: przemyslaw.tabaka@.tabaka@wp.plpl POLITECHNIKA ŁÓDZKA Instytut Elektroenergetyki WPROWADZENIE Całkowity
Bardziej szczegółowo- 1 - OPTYKA - ĆWICZENIA
- 1 - OPTYKA - ĆWICZENIA 1. Promień światła padł na zwierciadło tak, że odbił się od niego tworząc z powierzchnią zwierciadła kąt 30 o. Jaki był kąt padania promienia na zwierciadło? A. 15 o B. 30 o C.
Bardziej szczegółowoPDF stworzony przez wersję demonstracyjną pdffactory
gdzie: vi prędkość fali w ośrodku i, n1- współczynnik załamania światła ośrodka 1, n2- współczynnik załamania światła ośrodka 2. Załamanie (połączone z częściowym odbiciem) promienia światła na płaskiej
Bardziej szczegółowoSpektroskop, rurki Plückera, cewka Ruhmkorffa, aparat fotogtaficzny, źródło prądu
Imię i nazwisko ucznia Nazwa i adres szkoły Imię i nazwisko nauczyciela Tytuł eksperymentu Dział fizyki Potrzebne materiały do doświadczeń Kamil Jańczyk i Mateusz Kowalkowski I Liceum Ogólnokształcące
Bardziej szczegółowoWykład 16: Optyka falowa
Wykład 16: Optyka falowa Dr inż. Zbigniew Szklarski Katedra Elektroniki, paw. C-1, pok.321 szkla@agh.edu.pl http://layer.uci.agh.edu.pl/z.szklarski/ 1 Zasada Huyghensa Christian Huygens 1678 r. pierwsza
Bardziej szczegółowoINTERFERENCJA WIELOPROMIENIOWA
INTERFERENCJA WIELOPROMIENIOWA prof. dr hab. inż. Krzysztof Patorski W tej części wykładu rozważymy przypadek koherentnej superpozycji większej liczby wiązek niż dwie. Najważniejszym interferometrem wielowiązkowym
Bardziej szczegółowoBudowa i zasada działania skanera
Budowa i zasada działania skanera Skaner Skaner urządzenie służące do przebiegowego odczytywania: obrazu, kodu paskowego lub magnetycznego, fal radiowych itp. do formy elektronicznej (najczęściej cyfrowej).
Bardziej szczegółowoPomiar długości fali świetlnej i stałej siatki dyfrakcyjnej.
POLITECHNIKA ŚLĄSKA WYDZIAŁ CHEMICZNY KATEDRA FIZYKOCHEMII I TECHNOLOGII POLIMERÓW LABORATORIUM Z FIZYKI Pomiar długości fali świetlnej i stałej siatki dyfrakcyjnej. Wprowadzenie Przy opisie zjawisk takich
Bardziej szczegółowoWyznaczanie wartości współczynnika załamania
Grzegorz F. Wojewoda Zespół Szkół Ogólnokształcących nr 1 Bydgoszcz Wyznaczanie wartości współczynnika załamania Jest dobrze! Nareszcie można sprawdzić doświadczalnie wartości współczynników załamania
Bardziej szczegółowoLaboratorium techniki laserowej. Ćwiczenie 5. Modulator PLZT
Laboratorium techniki laserowej Katedra Optoelektroniki i Systemów Elektronicznych, WETI, Politechnika Gdaoska Gdańsk 006 1.Wstęp Rozwój techniki optoelektronicznej spowodował poszukiwania nowych materiałów
Bardziej szczegółowoIM21 SPEKTROSKOPIA ODBICIOWA ŚWIATŁA BIAŁEGO
IM21 SPEKTROSKOPIA ODBICIOWA ŚWIATŁA BIAŁEGO Cel ćwiczenia: Zapoznanie się z metodą pomiaru grubości cienkich warstw za pomocą interferometrii odbiciowej światła białego, zbadanie zjawiska pęcznienia warstw
Bardziej szczegółowo9. Własności ośrodków dyspersyjnych. Pomiar dyspersji materiałów za pomocą spektrometru
II Pracownia Fizyczna 9. Własności ośrodków dyspersyjnych. Pomiar dyspersji materiałów za pomocą spektrometru I. Zestaw przyrządów 1. Spektrometr 2. Lampa spektralna rtęciowa z zasilaczem 3. Pryzmaty szklane,
Bardziej szczegółowoWyznaczanie współczynnika załamania światła
Ćwiczenie O2 Wyznaczanie współczynnika załamania światła O2.1. Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest wyznaczenie współczynnika załamania światła dla przeźroczystych, płaskorównoległych płytek wykonanych z
Bardziej szczegółowo