Порядок выполнения задания 8.1

1. Привести фотометр в рабочее положение, для чего:

а) включить через понижающий трансформатор 220/8 В лампу осветителя;

б) осветитель устанавливать так, чтобы световые пучки, направляемые зеркалом снизу, давали бы одинаковую освещенность отверстий фотометра (при этом оба барабана должны стоять на отметках 100, что по черной шкале соответствует полному одинаковому раскрытию диафрагм);

в) ввести зеленый светофильтр под номером 4, поворачивая револьверный диск 2, который расположен в верхней части прибора и затем сфокусировать окуляр 4(с помощью кольца) на линию раздела полей сравнения и наблюдать изображения спирали лампы осветителя, видимые в каждой половине поля зрения. Если изображения не резки, то слегка передвинуть конденсоры осветителя.

Для создания равномерно светящегося фона наблюдений в пазы оправ конденсоров вставить матовые рассеиватели.

2. Левый барабан установить на деление 100 (по черной шкале) и больше не трогать.

3. Исследуемый образец поместить на предметный столик под левой диафрагмой, при этом правая половина поля зрения темнеет. Вращая правый измерительный барабан, добиться равенства яркостей обеих половин зрения и брать отсчет Т прямо по черной шкале правого барабана. Установку правого барабана на равенство яркостей произвести 3–5 раз и из полученных отсчетов взять среднее арифметическое.

4. Измерить коэффициент пропускания трех прозрачных цветных образцов (из синего, красного, зеленого стекла или плексигласа) для различных длин волн. Для этого каждый из исследуемых образцов поместить на столик под левой диафрагмой, включить последовательно светофильтры от № 1 до № 11, поворачивая диск 2 (рис. 8.1), и для каждого светофильтра сделать отсчеты пропускания Т образца (по черной шкале).

5. По формуле (8.6) (без учета потерь на отражение) для трех образцов рассчитать спектральную зависимость показателя поглощения a =a (λ).(Толщины образцов измеряют микрометром.)

6. Результаты измерений занести в табл. 8.1.

Примечание: 1) фильтр пропускает излучение определенной эффективной длины волны (l_эф); 2) область пропускания фильтров от № 1 до № 8 сравнительно узка, эти одиннадцать фильтров делят видимую область спектра примерно на равные участки шириной в 40 нм каждый.

Три светофильтра № 9, 10, 11 обладают более широкой областью пропускания, они делят видимую область спектра на три части: красную, зеленую и синюю.

7. Построить график зависимости коэффициента пропускания от длины волны T=T(l) для синего, красного и зеленого образцов. По оси абсцисс отложить длину волны l, а по оси ординат – найденное значение T(%). Длины волны света, пропускаемые каждым светофильтром, указать в таблице записи результатов.

8. Измерить значения коэффициентов пропускания Т для синих светофильтров различной толщины (d, 2d и 3d) при фиксированной длине волны λ₁, последовательно накладывая их друг на друга. Проверить графически выполнение закона Бугера. Из формулы (8.5) следует, что ln(1/T)= ad, таким образом, при a (λ ₁) = const ln(1/T) зависит от d линейно (в чем и нужно убедиться графически).

Таблица 8.1

Контрольные вопросы к лабораторной работе 8

1. Как устроены фотометры ФМ-56 и ФОУ: оптические схемы, способ сравнения световых потоков?

2. Что такое коэффициент отражения, поглощения, пропускания?

3. Что называется показателем поглощения, оптической плотностью? Как они связаны?

4. Как формулируется закон Бугера? Как учесть в законе Бугера потери на отражение?

5. Как можно объяснить часто наблюдаемое различие окраски тел в отраженном и проходящем свете?

6. Как рассчитать коэффициенты отражения R и пропускания Т света от плоскопараллельной прозрачной пластинки толщиной d, если коэффициент отражения от этой поверхности равен r, поглощение пренебрежимо мало, угол падения света на пластинку близок к нулю?

Рекомендуемая литература:[5], [10], [11], [14].