Ciało doskonale czarne ćwiczenie w Excelu



Podobne dokumenty
EXCEL. Diagramy i wykresy w arkuszu lekcja numer 6. Instrukcja. dla Gimnazjum 36 - Ryszard Rogacz Strona 20

I. PROMIENIOWANIE CIEPLNE

Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego (POKL)

4.Arkusz kalkulacyjny Calc

Arkusz strona zawierająca informacje. Dokumenty Excela są jakby skoroszytami podzielonymi na pojedyncze arkusze.

Informatyka w Zarządzaniu

Zadanie Wstaw wykres i dokonaj jego edycji dla poniższych danych. 8a 3,54 8b 5,25 8c 4,21 8d 4,85

7.9. Ochrona danych Ochrona i zabezpieczenie arkusza. Pole wyboru

Laboratorium 7b w domu wykresy w Excelu

Excel wykresy niestandardowe

UONET+ - moduł Sekretariat. Jak wykorzystać wydruki list w formacie XLS do analizy danych uczniów?

Arkusz kalkulacyjny EXCEL

SPIS ILUSTRACJI, BIBLIOGRAFIA

FORMULARZE I FORMANTY MS EXCEL 1. TEORIA

Zadanie 10. Stosowanie dokumentu głównego do organizowania dużych projektów

FORMUŁY AUTOSUMOWANIE SUMA

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

Ćwiczenia nr 4. Arkusz kalkulacyjny i programy do obliczeń statystycznych

TEMAT : Przykłady innych funkcji i ich wykresy.

Excel 2007 PL. Pierwsza pomoc

Praktyczne wykorzystanie arkusza kalkulacyjnego w pracy nauczyciela część 1

Informatyka Arkusz kalkulacyjny Excel 2010 dla WINDOWS cz. 1

Instrukcja właściwego wykonania wykresów na zajęcia dydaktyczne.

Trik 1 Edycja wykresu bezpośrednio w dokumencie Worda

Dodawanie grafiki i obiektów

Arkusz kalkulacyjny MS EXCEL ĆWICZENIA 4

Zadanie 3. Praca z tabelami

Formularze w programie Word

Temat: Organizacja skoroszytów i arkuszy

Zadanie 8. Dołączanie obiektów

TABELE I WYKRESY W EXCELU I ACCESSIE

Trik 1 Autorejestrowanie zmian dokonanych w obliczeniach

Pracownia Informatyczna Instytut Technologii Mechanicznej Wydział Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki. Podstawy Informatyki i algorytmizacji

Informatyka Arkusz kalkulacyjny Excel 2010 dla WINDOWS

BIBLIOGRAFIA W WORD 2007

Składanie drgań równoległych dudnienia

Przygotowanie Bazy danych

3.7. Wykresy czyli popatrzmy na statystyki

TABELE I WYKRESY W EXCELU I ACCESSIE

Informatyka Arkusz kalkulacyjny Excel 2010 dla WINDOWS

NAGŁÓWKI, STOPKI, PODZIAŁY WIERSZA I STRONY, WCIĘCIA

Część I: Excel - powtórka

KONSOLIDACJA. Cel ćwiczenia: Funkcjonalności:

Informatyka Arkusz kalkulacyjny Excel 2010 dla WINDOWS cz. 1

najlepszych trików Excelu

Instrukcja wprowadzania graficznych harmonogramów pracy w SZOI Wg stanu na r.

Przygotuj za pomocą tabulatorów element formularza. Utwórz pole tekstowe i sformatuj tak, aby dół napisu w polu był dokładnie nad kropkami.

1. Umieść kursor w miejscu, w którym ma być wprowadzony ozdobny napis. 2. Na karcie Wstawianie w grupie Tekst kliknij przycisk WordArt.

Ćwiczenie 2 arkusze kalkulacyjne użycie funkcji logicznych

INSTRUKCJE DO ARKUSZA KALKULACYJNEGO Excel 2003

Bazy danych raporty. 1. Przekopiuj na dysk F:\ bazę M5BIB.mdb z dysku wskazanego przez prowadzącego.

Jak korzystać z Excela?

Informatyka dla klas I wykresy funkcji

Arkusz kalkulacyjny MS Excel

Stosowanie, tworzenie i modyfikowanie stylów.

str. 1 Excel ćwiczenia 1 Podstawy użytkowania komputerów

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

Pobierz plik z przykładem

Tworzenie prezentacji w MS PowerPoint

Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego (POKL)

Po naciśnięciu przycisku Dalej pojawi się okienko jak poniżej,

Arkusz kalkulacyjny MS Excel 2010 PL.

Uruchom polecenie z menu Wstaw Wykres lub ikonę Kreator wykresów na Standardowym pasku narzędzi.

Podstawowe czynnos ci w programie Word

Wstęp Arkusz kalkulacyjny Za co lubimy arkusze kalkulacyjne Excel

Zadanie 9. Projektowanie stron dokumentu

Przewodnik dla każdego po: Dla każdego coś miłego Microsoft Excel 2010

Przy dokonywaniu analiz ekonomicznych, np. sprzedażowych, bardzo

Przed rozpoczęciem pracy otwórz nowy plik (Ctrl +N) wykorzystując szablon acadiso.dwt

2 Arkusz kalkulacyjny

Jeżeli pole Krawędź będzie zaznaczone uzyskamy obramowanie w całej wstawianej tabeli

Rys. 1. Zestawienie rocznych kosztów ogrzewania domów

Formularz MS Word. 1. Projektowanie formularza. 2. Formularze do wypełniania w programie Word

Przenoszenie, kopiowanie formuł

Arkusz kalkulacyjny EXCEL poziom średniozaawansowany Materiały szkoleniowe

Wprowadzenie do MS Excel

SPOSÓB WYKONANIA OBLICZEŃ I FORMATOWANIA KOMÓREK

Edytor tekstu MS Word podstawy

NAGŁÓWKI, STOPKI, PODZIAŁY WIERSZA I STRONY, WCIĘCIA

WyŜsza Szkoła Zarządzania Ochroną Pracy MS EXCEL CZ.2

Ćwiczenie 375. Badanie zależności mocy promieniowania cieplnego od temperatury. U [V] I [ma] R [ ] R/R 0 T [K] P [W] ln(t) ln(p)

Wprowadzenie do formuł i funkcji

Obsługa programu PowerPoint poziom podstawowy materiały szkoleniowe

Ćwiczenia Skopiować do swojego folderu plik cwiczenia-kl.ii.xls, a następnie zmienić jego nazwę na imię i nazwisko ucznia

Składanie drgań poprzecznych figury Lissajous

Wstęp... 7 Fenomen Excela... 8 Twoje korzyści... 8

TWORZENIE FORMULARZY WORD 2007

Tabele Przestawne Podstawy

1. Otwórz skoroszyt Zadania 04.xlsx i zapisz otwarty skoroszyt pod nazwą: Wykonane zadanie 4.xlsx.

POMIARY WIDEO W PROGRAMIE COACH 5

Rys. 1. Wartości sum częściowych nie są wyróŝnione

Możliwości programu Power Point

Podstawowe czynnos ci w programie Excel

Analiza spektralna widma gwiezdnego

Edytor tekstu OpenOffice Writer Podstawy

1. Przypisy, indeks i spisy.

Rozwiązanie ćwiczenia 6a

Praktyczny Excel. Wykresy i grafika. w Excelu krok po kroku

dolar tylko przed numerem wiersza, a następnie tylko przed literą kolumny.

opracował: Patryk Besler

Transkrypt:

Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego (POKL) Ciało doskonale czarne ćwiczenie w Excelu Wstęp Każde ciało o temperaturze wyższej od 0 K, czyli od tzw. zera bezwzględnego, emituje promieniowanie elektromagnetyczne. Zdolność emisyjna jest różna w przypadku różnych ciał. Jedne promieniują niewiele, a przy tym słabo pochłaniają promieniowanie padające, niemal całkowicie je odbijając. Inne natomiast, niemal całkowicie pochłaniają promieniowanie padające, jednocześnie dużo emitując. Ciało doskonale czarne jest wyidealizowanym modelem ciał występujących w przyrodzie. Charakteryzuje się ono tym, że pochłania całe padające nań promieniowanie elektromagnetyczne i emituje na zewnątrz w całym przedziale długości fal. Ciało doskonale czarne nie odbija światła! Najlepszym przybliżeniem ciała doskonale czarnego i najczęściej przytaczanym jego modelem jest wnęka z małym otworkiem pokryta wewnątrz sadzą. Promieniowanie wpadające do środka wnęki jest całkowicie pochłaniane. Promieniowanie emitowane przez ścianki wnęki zależy wyłącznie od temperatury. Ciało doskonale czarne byłoby czarne dla naszego wzroku, gdyby miało niską temperaturę. Rozgrzane do wysokich temperatur ciało doskonale czarne wcale nie jest czarne! Przykładem ciał powszechnie występujących w przyrodzie i zachowujących się jak ciała niemal doskonale czarne są gwiazdy, a więc również nasze Słońce. Emitują one promieniowanie elektromagnetyczne, którego rozkład widmowy na poszczególne długości fal i ich natężenie jest zależny wyłącznie od temperatury ich powierzchni. W określonej temperaturze różne ciała rzeczywiste promieniują nie jednakowo jedne emitują np. dużo światła żółtego, a mniej niebieskiego, a inne odwrotnie. Z tego powodu nie można podać jednego wzoru, który by opisywał poprawnie widmo promieniowania wszystkich rozgrzanych ciał. Wzór taki możemy natomiast podać dla ciała doskonale czarnego. Funkcję opisującą zależność mocy promieniowania ciała od długości fali wyprowadził Max Planck. Nazywamy ją widmem promieniowania ciała doskonale czarnego lub rozkładem Plancka: ( ) (1) gdzie: długość fali promieniowania, prędkość światła w próżni, stała Plancka, stała Boltzmanna, temperatura ciała doskonale czarnego. Wzór Plancka (1) ma następujące własności: osiąga maksimum dla konkretnej długości fali, wraz ze spadkiem temperatury ciała spada całkowita moc wypromieniowywana przez ciało, ze spadkiem temperatury ciała rozkład przesuwa się w stronę fal o większej długości. Na rysunku 1 przedstawione są przykłady widm promieniowania ciała doskonale czarnego w różnych temperaturach. Zauważ, że wyższym temperaturom odpowiada maksimum emisji przesunięte w stronę mniejszych długości fal. efizyka projekt realizowany na Wydziale Fizyki Politechniki Warszawskiej

Rysunek 1. Przykładowe rozkłady natężenia promieniowania ciała doskonale czarnego (dla różnych temperatur) w funkcji długości fali. Źródło: http://pl.wikipedia.org/wiki/cia%c5%82o_doskonale_czarne Jak działa model ciała doskonale czarnego w Excelu W arkuszu model_cdc umieszczone zostały dwa wykresy przedstawiające natężenie promieniowania ciała doskonale czarnego (Rysunek 2). Pierwszy z nich pokazuje natężenie promieniowania ciała o określonej temperaturze (4 600 K na rysunku 2). Temperaturę ciała możemy regulować za pomocą paska przewijania umieszczonego w górnej części arkusza, nad wykresami. Zakres zmian temperatury zawiera się w przedziale (0 ; 10 000) K. Na drugim znajduje się ten sam wykres oraz dla porównania wykres dla ciała o temperaturze 6 000 K (taka temperatura występuje, na przykład, na powierzchni Słońca). Rysunek 2. Ciało doskonale czarne model w Excelu Wykonanie Do wykonania wykresu przedstawiającego zachowanie widma promieniowania ciała doskonale czarnego w zależności od jego temperatury potrzebny będzie pusty plik Excela. Zapisz go 2 S t r o n a

na dysku swojego komputera pod nazwą ciało_doskonale_czarne. Zmień nazwę pierwszego arkusza na model_cdc. Pozostałe arkusze możesz usunąć nie będą nam potrzebne. Następnie wykonaj czynności opisane poniżej: 1. Do komórki A2 wpisz tekst stała1, do komórki A3 stała2. 2. Do komórki C4 wpisz T1, do D4: T2. 3. Do komórki A5 wpisz tekst Lambda [nm], do komórki B5 Lambda [m]. 4. W zakresie komórek od A6 do A35 umieścimy długości fal (wyrażone w nanometrach) z zakresu od 100 do 3 000 nm, z krokiem co 100. Aby je uzyskać, do komórki A6 wpisz wartość 100, do komórki A7 200. Zaznacz te dwie wartości i wypełnij w dół przeciągając małym czarnym krzyżykiem (jak na rysunku Błąd! Nie można odnaleźć źródła odwołania.). Rysunek 3. Wypełnianie komórek wartościami od 100 do 3 000 z krokiem co 100 5. Do komórki D5 wpisz wartość 6 000. 6. Na karcie Deweloper, w grupie Formanty znajdź polecenie Wstaw i z wewnętrznej listy wybierz formant Pasek przewijania (Rysunek 4). Rysunek 4. Wstawianie paska przewijania 7. Narysuj pasek przewijania w górnej części arkusza (spójrz na rysunek 2). Kliknij prawym przyciskiem myszki na pasku przewijania i z menu podręcznego wybierz polecenie Formatuj formant (Rysunek 5). 3 S t r o n a

Rysunek 5. Z menu podręcznego wybierz polecenie Formatuj formant 8. W oknie Formatowanie formantu wprowadź parametry jak na rysunku 6. Pasek będzie obsługiwał wartości od zera (Wartość minimalna) do 10 000 (Wartość maksymalna). W komórce C5 (pole Łącze komórki) będzie się wyświetlała bieżąca wartość paska przewijania, czyli temperatura ciała doskonale czarnego. Podczas klikania na strzałki paska przewijania, wartości w komórce C5 będą się zmieniały o 1 (świadczy o tym ustawienie w polu Zmiana przyrostowa). Po kliknięciu w pole paska wartość w komórce C5 zmieni się o 10 (pole Zmiana strony). Rysunek 6. Parametry paska przewijania 9. Wypróbuj działanie paska przewijania. Zaobserwuj, jak zmieniają się wartości w komórce C5. 10. W komórkach od B6 do B35 przeliczymy długości fal z kolumny A na metry pamiętając, że 1 m = 10-9 nm = 0,000000001 nm. Do komórki B6 wprowadź wzór jak na rysunku 7. Formułę z komórki B6 skopiuj w dół do końca tabeli (do komórki B35). 4 S t r o n a

Rysunek 7. Formuła w komórce B6 11. Pomocnicza wartość, którą wyznaczymy w komórce B2 (nazwaliśmy ją stała1), znacznie uprości nam formułę do obliczenia natężenia promieniowania, którą wprowadzimy do komórek C6 i D6. Będzie to licznik pierwszego ułamka we wzorze (1): (2) 12. Odpowiednikiem wzoru (2) w komórce B2 będzie formuła, która po uproszczeniu będzie wyglądała następująco: Rysunek 8. Formuła w komórce B2 13. Analogicznie, w komórce B3 obliczymy wartość pomocniczą stała2 (iloraz wartości stałych w wykładniku potęgi w mianowniku drugiego ułamka): (3) 14. Do komórki B3 wprowadź wartość obliczoną na podstawie wzoru (3): Rysunek 9. Formuła w komórce B3 15. Mając przygotowane parametry pomocnicze oraz długość fali wyrażoną w nanometrach możemy, korzystając ze wzoru (1), obliczyć wartości natężenia promieniowania ciała doskonale czarnego. Do komórki C6 wprowadź formułę: Rysunek 10. Formuła w komórce C6 16. Formułę z komórki C6 skopiuj w dół do końca tabelki, a następnie w prawo do komórek w kolumnie D. W formule zastosowaliśmy: adres bezwzględny (np. $B$2), który bezwzględnie blokuje odwołanie do komórki. Podczas kopiowania formuły, taki adres nie zmieni się. adresy mieszane (np. $B6, C$5) symbol $ blokuje w nich odwołanie do kolumny, jeśli stoi przed numerem kolumny, lub wiersza kiedy stoi przed numerem wiersza. W adresie $B6 podczas kopiowania formuły w dół numery wierszy będą się zmieniały ($B6 zmieni się na $B7, $B8, itd.). Po skopiowaniu w prawo (do komórki D6) adres $B6 nie zmieni się. Gdyby nie było symbolu $ przed numerem kolumny, adres komórki B6 przy kopiowaniu formuły w prawo zmieniłby się na C6. EXP() we wzorze na rysunku 10 to funkcja Excela, która oblicza wartość liczby e podniesionej do określonej potęgi. Funkcję EXP() znajdziesz w kategorii Matematyczne. Symbol ^ we wzorach na rysunku 10 oznacza podnoszenie do potęgi. Zapis ^5 oznacza podniesienie do potęgi piątej. 5 Strona

Mając wykonane wszystkie obliczenia możemy przystąpić do przygotowania wykresów. W tym celu: 17. Zaznacz dowolną pustą komórkę znajdująca się poza obszarem danych, na przykład L1. 18. Przejdź na kartę Wstawianie. W grupie Wykresy wybierz typ Punktowy, a następnie podtyp Z wygładzonymi liniami (Rysunek 11). W arkuszu powinien pojawić się obszar wykresu, na razie pusty. Rysunek 11. Wybór wykresu, typ Punktowy 19. Zwróć uwagę czy obszar wykresu jest aktywny. Jeśli tak, przejdź na kartę Projektowanie (znajdującą się na końcu wstążki, w grupie Narzędzia wykresów) i z grupy poleceń Dane wybierz Zaznacz dane. Na ekranie pojawi się okno Wybieranie źródła danych (spójrz na Rysunek 12). Kliknij na przycisku Dodaj. Rysunek 12. Dodawanie serii danych do wykresu 20. W oknie Edytowanie serii (Rysunek 13) w polu Nazwa serii wprowadź odwołanie do komórki C5. Ustaw kursor w polu Wartości X serii i zaznacz zakres komórek od A6 do A35. Następnie przestaw kursor do pola Wartości Y serii i zaznacz zakres komórek od C6 do B35. Potwierdź ustawienia w oknie Edytowanie serii naciskając OK. Rysunek 13. Definiowanie serii danych pierwszego, pojedynczego wykresu 6 S t r o n a

21. Spójrz na okno Wybieranie źródła danych. Pojawiły się w nim wpisy pierwszej serii danych (Rysunek 14). Zatwierdź wprowadzone wpisy naciskając OK. Rysunek 14. Wpisy pierwszej serii danych 22. Wykonamy teraz drugi wykres. Ponownie ustaw kursor na pustej komórce i powtórz punkty 13-16. Zamiast od nowa wykonywać drugi wykres możesz też skopiować pierwszy i wkleić go poniżej pierwszego. 23. Zadbaj o to, aby wykresy miały takie same rozmiary. Na karcie Formatowanie (grupa Narzędzia wykresów na końcu wstążki) znajdziesz narzędzia do zmiany rozmiaru wykresów (Rysunek 15). Umieść wykresy jeden pod drugim w odpowiednim miejscu arkusza. Rysunek 15. Zmiana rozmiaru wykresu 24. Kiedy na ekranie będą dwa identyczne wykresy, upewnij się, że drugi z nich jest aktywny. Przejdź na kartę Projektowanie w grupie Narzędzia wykresów i kliknij na przycisku Zaznacz dane w grupie Dane. W oknie Wybieranie źródła danych kliknij na przycisku Dodaj, żeby dodać drugą serię. W oknie Edytowanie serii uzupełnij pola jak na rysunku 16. Rysunek 16. Definiowanie serii danych 6 000 7 S t r o n a

25. Kliknij prawym klawiszem myszki na osi pionowej wykresu (jeszcze wygodniej będzie kliknąć na jednej z wartości) i z menu podręcznego wybierz polecenie Formatuj oś (Rysunek 17). Rysunek 17. Zmiana elementów wykresu: definiowanie ustawień pionowej osi współrzędnych 26. W oknie Formatowanie osi w obszarze otoczonym czerwoną ramką wprowadź ustawienia jak na rysunku 18. Rysunek 18. Opcje osi pionowej 27. Kliknij prawym klawiszem na jednym ze znaczników serii danych 4600 i z menu podręcznego wybierz polecenie Formatuj serię danych. 28. W oknie Formatuj serię danych wprowadź ustawienia jak na rysunku 19: karta Kolor linii wybierz: linia ciągła w kolorze czerwonym, karta Styl linii: typ kreskowany kwadratowa kropka. 8 S t r o n a

Rysunek 19. Formatowanie wykresu (seria 4600) 29. Kliknij prawym klawiszem na jednym ze znaczników serii danych 6000 i z menu podręcznego wybierz polecenie Formatuj serię danych. 30. W oknie Formatuj serię danych na karcie Kolor linii wybierz: linia ciągła w kolorze żółtym. ------------------------------------------ KONIEC ------------------------------------------ 9 S t r o n a