II. Badanie charakterystyki spektralnej źródła termicznego promieniowania elektromagnetycznego

Podobne dokumenty
1 Źródła i detektory. I. Badanie charakterystyki spektralnej nietermicznych źródeł promieniowania elektromagnetycznego

Źródła i 1detektory IV. ZJAWISKO FOTOELEKTRYCZNE WEWNĘTRZNE W PÓŁPRZEWODNIKACH.

Źródła i detektory IV. ZJAWISKO FOTOELEKTRYCZNE WEWNĘTRZNE W PÓŁPRZEWODNIKACH.

OPTOELEKTRONIKA IV. ZJAWISKO FOTOELEKTRYCZNE WEWNĘTRZNE W PÓŁPRZEWODNIKACH.

EFEKT FOTOELEKTRYCZNY ZEWNĘTRZNY

Stanowisko do pomiaru fotoprzewodnictwa

1 Źródła i detektory VI. FOTOTRANZYSTOR

Stanowisko do badania zjawiska tłumienia światła w ośrodkach materialnych

Ćwiczenie nr 82: Efekt fotoelektryczny

1 OPTOELEKTRONIKA 3. FOTOTRANZYSTOR

OPTOELEKTRONIKA. Ćw. II. ZJAWISKO FOTOWOLTAICZNE NA ZŁĄCZU P-N

EFEKT FOTOWOLTAICZNY OGNIWO SŁONECZNE

Efekt fotoelektryczny

BADANIE PROMIENIOWANIA CIAŁA DOSKONALE CZARNEGO

Ćwiczenie 1. Parametry statyczne diod LED

BADANIE ZEWNĘTRZNEGO ZJAWISKA FOTOELEKTRYCZNEGO

WYZNACZANIE WSPÓŁCZYNNIKA ZAŁAMANIA SZKŁA ZA POMOCĄ SPEKTROMETRU CZĘŚĆ (A-zestaw 1) Instrukcja wykonawcza

J Wyznaczanie względnej czułości widmowej fotorezystorów

Źródła i detektory. I. Wyznaczenie czułości globalnej detektora. Cel ćwiczenia: Kalibracja detektora promieniowania elektromagnetycznego

Ćwiczenie 363. Polaryzacja światła sprawdzanie prawa Malusa. Początkowa wartość kąta 0..

ANALIZA SPEKTRALNA I POMIARY SPEKTROFOTOMETRYCZNE. Instrukcja wykonawcza

WYZNACZANIE WSPÓŁCZYNNIKA ZAŁAMANIA SZKŁA ZA POMOCĄ SPEKTROMETRU.

IV. Wyznaczenie parametrów ogniwa słonecznego

BADANIE UKŁADÓW CYFROWYCH. CEL: Celem ćwiczenia jest poznanie właściwości statycznych układów cyfrowych serii TTL. PRZEBIEG ĆWICZENIA

Pomiar podstawowych parametrów liniowych układów scalonych

CHARAKTERYSTYKA PIROMETRÓW I METODYKA PRZEPROWADZANIA POMIARÓW

Instytut Fizyki Doświadczalnej Wydział Matematyki, Fizyki i Informatyki UNIWERSYTET GDAŃSKI

BADANIE CHARAKTERYSTYK FOTOELEMENTU

Katedra Fizyki Ciała Stałego Uniwersytetu Łódzkiego. Ćwiczenie 1 Badanie efektu Faraday a w monokryształach o strukturze granatu

UNIWERSYTET SZCZECIŃSKI INSTYTUT FIZYKI ZAKŁAD FIZYKI CIAŁA STAŁEGO. Ćwiczenie laboratoryjne Nr.2. Elektroluminescencja

Sprawdzanie prawa Ohma i wyznaczanie wykładnika w prawie Stefana-Boltzmanna

WOJSKOWA AKADEMIA TECHNICZNA

Pomiar podstawowych wielkości elektrycznych

Ćwiczenie nr 71: Dyfrakcja światła na szczelinie pojedynczej i podwójnej

ĆWICZENIE LABORATORYJNE. TEMAT: Badanie wzmacniacza różnicowego i określenie parametrów wzmacniacza operacyjnego

Katedra Energetyki. Laboratorium Podstaw Elektrotechniki i Elektroniki

POMIARY WSPÓŁCZYNNIKA ZNIEKSZTAŁCEŃ NIELINIOWYCH

Przetwarzanie AC i CA

Ćwiczenie Nr 11 Fotometria

Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa

LABORATORIUM ELEKTRONIKA. I. Scalony, trzykońcówkowy stabilizator napięcia II. Odprowadzanie ciepła z elementów półprzewodnikowych

Zworka amp. C 1 470uF. C2 100pF. Masa. R pom Rysunek 1. Schemat połączenia diod LED. Rysunek 2. Widok płytki drukowanej z diodami LED.

Ćwiczenie 14. Sprawdzanie przyrządów analogowych i cyfrowych. Program ćwiczenia:

Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa

IM-4 BADANIE ABSORPCJI ŚWIATŁA W MATERIAŁACH PÓŁPRZEWODNIKOWYCH

Tranzystory bipolarne. Właściwości dynamiczne wzmacniaczy w układzie wspólnego emitera.

LABORATORIUM INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ

Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego nr 13

PRAWO OHMA DLA PRĄDU PRZEMIENNEGO. Instrukcja wykonawcza

Przetwarzanie A/C i C/A

LABORATORIUM TERMODYNAMIKI ĆWICZENIE NR 3 L3-1

Badanie wzmacniacza niskiej częstotliwości

Ciało Doskonale Czarne

BADANIE WYMUSZONEJ AKTYWNOŚCI OPTYCZNEJ. Instrukcja wykonawcza

Ćwiczenie 3 Badanie obwodów prądu stałego

Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego nr 5

LABORATORIUM ELEKTRONIKI WZMACNIACZ MOCY

Schemat układu zasilania diod LED pokazano na Rys.1. Na jednej płytce połączone są różne diody LED, które przełącza się przestawiając zworkę.

Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego nr 13

Laboratorium Metrologii

Badanie tranzystorów MOSFET

BADANIE TRANZYSTORA BIPOLARNEGO

WYZNACZENIE STAŁEJ STEFANA - BOLTZMANNA

LABORATORIUM Pomiar charakterystyki kątowej

Uniwersytet Pedagogiczny im. Komisji Edukacji Narodowej w Krakowie

Kwantowe własności promieniowania, ciało doskonale czarne, zjawisko fotoelektryczne zewnętrzne.

Ćwiczenie nr 43: HALOTRON

Laboratorium technik światłowodowych

Ćwiczenie 9. Mostki prądu stałego. Zakres wymaganych wiadomości do kolokwium wstępnego: Program ćwiczenia:

Spektroskop, rurki Plückera, cewka Ruhmkorffa, aparat fotogtaficzny, źródło prądu

WYZNACZANIE KĄTA BREWSTERA 72

Rys. 1 Interferencja dwóch fal sferycznych w punkcie P.

Ćwiczenie nr 65. Badanie wzmacniacza mocy

Badanie obwodów z prostownikami sterowanymi

LABORATORIUM Miernictwa elementów optoelektronicznych

BADANIE EFEKTU HALLA. Instrukcja wykonawcza

Pomiar drogi koherencji wybranych źródeł światła

RADIOMETR MIKROFALOWY. RADIOMETR MIKROFALOWY (wybrane zagadnienia) Opracowanie : dr inż. Waldemar Susek dr inż. Adam Konrad Rutkowski

Ćwiczenie 9. Mostki prądu stałego. Program ćwiczenia:

POMIARY WYBRANYCH PARAMETRÓW TORU FONICZNEGO W PROCESORACH AUDIO

autor: Włodzimierz Wolczyński rozwiązywał (a)... ARKUSIK 39 ATOM WODORU. PROMIENIOWANIE. WIDMA TEST JEDNOKROTNEGO WYBORU

Efekt Fotoelektryczny

UKŁADY ELEKTRONICZNE Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych Badanie transoptora

POLITECHNIKA ŁÓDZKA INSTYTUT FIZYKI. Efekt fotowoltaiczny i fotoprzewodnictwo Badanie fotodiody i fotoopornika

Akademia Górniczo Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie Wydział IEiT. Ćwiczenie laboratoryjne Badanie modułu fotowoltaicznego

Piezorezystancyjny czujnik ciśnienia: pomiar i wyznaczenie parametrów metrologicznych czujnika i przetwornika ciśnienia

Ćwiczenie 2 Mostek pojemnościowy Ćwiczenie wraz z instrukcją i konspektem opracowali P.Wisniowski, M.Dąbek

POLITECHNIKA POZNAŃSKA KATEDRA STEROWANIA I INŻYNIERII SYSTEMÓW

Dwukanałowy miernik mocy i energii optycznej z detektorami

ZJAWISKO PIEZOELEKTRYCZNE.

BADANIE PROSTEGO ZJAWISKA PIEZOELEKTRYCZNEGO POMIAR NAPRĘŻEŃ

PRACOWNIA ELEKTRONIKI

Zakład Zastosowań Elektroniki i Elektrotechniki

WYZNACZANIE STAŁEJ PLANCKA NA PODSTAWIE PRAWA PLANCKA PROMIENIOWANIA CIAŁA DOSKONALE CZARNEGO

Tranzystory bipolarne. Właściwości wzmacniaczy w układzie wspólnego kolektora.

POMIARY OSCYLOSKOPOWE. Instrukcja wykonawcza

LVII Olimpiada Fizyczna (2007/2008)

Regulacja dwupołożeniowa.

SPRAWDZANIE SŁUSZNOŚCI PRAWA OHMA DLA PRĄDU STAŁEGO

Transkrypt:

1 II. Badanie charakterystyki spektralnej źródła termicznego promieniowania elektromagnetycznego Cel ćwiczenia: Wyznaczenie charakterystyki spektralnej termicznego źródła promieniowania (lampa halogenowa) przy pomocy detektora termicznego. Opis stanowiska: Oświetlacz - lampa halogenowa (napięcie zasilania do 16V). Lampa sodowa 589nm Zasilacz halogenu Z 3020. Zwierciadło M1 Modulator Monochromator - SPM2 z pryzmatem Si - 0.4 m do 3.5 m Detektor termiczny - termoelement VTh-1 z okienkiem CaF 2 o powierzchni światłoczułej 7 mm 2. Nanowoltomierz selektywny 233 lub nanowoltomierz homodynowy do pomiaru napięcia na wyjściu termopary. Wzmacniacz pomiarowy szerokopasmowy woltomierz AC, alternatywnie do pomiaru napięcia termopary. Detektor fotonowy fotodioda Si Woltomierze: METEX; amperomierz METEX, V640 Wejściowy kąt bryłowy monochromatora 0.125 sr Przebieg ćwiczenia: 1. Sprawdzić kalibrację monochromatora. Zestawić układ według schematu przedstawionego na rys.1. Ustawić laser naprzeciw szczeliny wejściowej monochromatora.

2 - Rys.1. Odczytać długość fali emitowanej przez laser (napis na obudowie lasera). Ustawić na skali monochromatora taka samą długość fali. Otworzyć szczeliny monochromatora. Włączyć laser. Ustawić fotodiodę krzemową naprzeciw szczeliny wyjściowej monochromatora, tak, aby optymalnie ją oświetlić. Połączyć wyjście detektora z wejściem multimetru. Regulując pokrętłem służącym do wyboru długości fali znaleźć takie położenie, przy którym sygnał na wyjściu detektora jest maksymalny. Jeśli długość fali na skali różni się od długości fali emitowanej przez laser, skorygować położenie skali za pomocą śruby służącej do kalibracji monochromatora (tzn. ustawić na skali długość fali równą długości fali lasera). Powtórzyć tę procedurę dla lasera emitującego falę o innej długości. 2. Pomiar charakterystyki widmowej lampy spektralnej Zmierzyć charakterystykę spektralną lampy sodowej, tzn. zmierzyć zależność prądu fotodiody ustawionej naprzeciwko szczeliny wyjściowej monochromatora w funkcji długości fali. Pomiary wykonać w następujący sposób: ustawić długość fali przy której prąd fotodiody jest największy. Odczytać tę długość fali max. Zmieniając długość fali w stronę fal krótszych, znaleźć taką długość fali 1, przy której fotoprąd spadnie do 10% wartości maksymalnej. Podzielić zakres długości fal max - 1 na 8 części i dla każdej wartości zmierzyć fotoprąd. W ten sam sposób powtórzyć pomiary zmieniając długość fali w stronę fal dłuższych. 3.Pomiar charakterystyki widmowej lampy halogenowej

3 Zestawić układ wg. schematu przedstawionego na rys.2 stosując, jako źródło światła halogen i jako detektor - termoparę lub detektor piroelektryczny. Rys.2. Ustawić na zasilaczu halogenu napięcie U = 14V Otworzyć szczeliny monochromatora. Ustawić szerokość szczelin monochromatora na 1 mm Oświetlić detektor światłem o długości fali z zakresu widzialnego. W tym celu wybrać odpowiednią długość fali na skali monochromatora i ustawić badany detektor naprzeciwko szczeliny wyjściowej monochromatora. Jeśli pomiar napięcia na wyjściu detektora odbywa się przy pomocy nanowoltomierza homodynowego, połączyć wyjście referencyjne z modulatora z wejściem REFERENCE nanowoltomierza. Połączyć wyjście detektora z wejściem INPUT nanowoltomierza selektywnego lub homodynowego Ustawić maksymalny zakres pomiarowy nanowoltomierza. Włączyć modulator. Ustawić możliwie niską częstotliwość modulatora (ok. 8Hz). Ustawić częstotliwość nanowoltomierza selektywnego równą częstotliwości modulatora natomiast w przypadku nanowoltomierza homodynowego wybrać odpowiednimi przyciskami zakres częstotliwości, w którym mieści się częstotliwość modulatora. W obecności prowadzącego włączyć nanowoltomierz. Jeśli na największym zakresie pomiarowym sygnał jest bliski zeru, zmniejszać skokowo zakres pomiarowy tak, aby wychylenie wskazówki osiągnęło wartość równą ok. 2/3 zakresu pomiarowego.

4 Skorygować położenie detektora tak, aby uzyskać maksymalne napięcie na wyjściu. Zmierzyć napięcie na wyjściu detektora termicznego w funkcji długości fali w zakresie od 0.45m do 3.5m. Zmieniać długość fali zgodnie z zaleceniami prowadzącego. Powtórzyć pomiary dla innego napięcia zasilania lampy halogenowej, podanego przez prowadzacego. 4. Pomiar kąta bryłowego wiązki światła padającego na monochromator. Zmierzyć suwmiarką średnicę lustra oświetlającego szczelinę wejściową monochromatora oraz jego odległość od szczeliny wejściowej. Opracowanie wyników: 1. Narysować charakterystyki spektralne źródła światła + monochromator, czyli wykres napięcia na wyjściu detektora termicznego w funkcji długości fali dla obydwu napięć zasilających halogen. Na wykresach zaznaczyć niepewności pomiarowe napięcia i długości fali. W obydwu przypadkach przyjąć niepewność równą niepewności pojedynczego pomiaru 2. Dopasować charakterystyki rozkładem Plancka. 3. Wyznaczyć maksimum zdolności emisyjnej dla obydwu charakterystyk i korzystając z prawa Wiena, oszacować temperaturę włókna żarówki w obydwu przypadkach. 4. Porównać wyznaczony kąt bryłowy z kątem bryłowym monochromatora (0.125sr). Literatura: Wykłady: 2, 3 Pytania kontrolne 1. Termiczne i nietermiczne źródła promieniowania 2. Prawa promieniowania ciała doskonale czarnego 3. Zasada działania termopary jako detektora promieniowania elektromagnetycznego

5