Лабораторная работа 311а Применение универсального фотометра фм-58 для получения зависимости коэффициента отражения твердого образца от длины волны падающего света
Цель работы: изучить устройство и принцип действия универсального фотометра ФМ-58, снять спектральные характеристики твердых непрозрачных образцов при помощи универсального фотометра ФМ-58.
Приборы и принадлежности: фотометр ФМ-58, две эталонные белые пластинки, исследуемые твердые непрозрачные образцы.
Устройство визуально-фотоэлектрического фотометра фм-58
Назначение и принцип работы прибора ФМ-58 те же, что и у фотометра ФМ-56. Модель ФМ-58 усовершенствована и позволяет осуществлять фотоэлектрический метод измерений.
Действие фотометра основано на визуальном уравнивании световых потоков согласно оптической схеме, изображенной на рис.4.
Фотометр состоит из следующих основных узлов (рис.7):
- фотометрической головки 4, которая крепится на стойке 2 массивного штатива с основанием 1. В корпусе фотометрической головки расположены оптические детали (объективы, призмы и т.д.), фотоэлементы и механизмы диафрагм;
- внутри фотометрической головки также находится диск с одиннадцатью фильтрами, которые перемещаются вращением рукоятки 5. Для визуального фотометрирования предназначены светофильтры 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 и соответствующие им длины волн, указанные в табл. 2;
- осветителя 6,
который крепится на стойке 3. Для получения
равномерного освещения применяются
матовые рассеиватели 7;
- предметного столика 8, который может вращаться вокруг горизонтальной оси, направляя пучок света на входные отверстия фотометрической головки;
- двух барабанов 9, на которые нанесены деления шкалы коэффициента отражения в процентах (черная шкала). Вращением барабанов можно менять степень раскрытия измерительных диафрагм;
- окуляра, который служит для наблюдения поля зрения. Он имеет кольцо 11, с помощью которого производится установка на резкость поля зрения На корпусе окуляра имеются наглазники, один из которых наблюдательный 10, а другой – глухой.
Порядок выполнения работы
1. Через трансформатор 220 В включить лампу осветителя 6 (рис. 7).
2. В держатели А и В столика 8 поместить две эталонные белые пластинки. Осветитель установить так, чтобы обе пластинки были освещены равномерно.
3. Установить барабаны 9 на деления 100 по черной шкале. В световой поток ввести светофильтр 12. С помощью кольца 11 произвести фокусировку окуляра на линию раздела полей. Поворачивая осветитель вокруг вертикальной оси, уравнять освещенность левого и правого полей зрения.
4. Если предыдущий пункт выполнить не удается, левый барабан оставить на делении 100 (по черной шкале барабана), что соответствует 100 % интенсивности падающего света. Правым барабаном произвести уравнивание полей зрения фотометра по яркости.
5. Заменить эталонную пластинку в правом держателе А исследуемым образцом, при этом левая половина поля должна потемнеть.
6. Поворачивая револьверный диск 5, установить светофильтр № 1. Произвести уравнивание полей зрения по яркости, вращая левый барабан 9. Записать отсчет по левому барабану в табл. 2. Вернуть левый барабан на деление 100 и повторить измерения еще два раза. Найти среднее арифметическое значение коэффициента отражения для данного образца при данном светофильтре.
Таблица 2
|
№ светофильтра |
эфф, нм |
Отсчет по левому барабану |
||||
|
1 образец |
2 образец |
|||||
|
R |
R ср. |
R |
Rср. |
|||
|
1 |
400 |
|
|
|
|
|
|
2 |
440 |
|
|
|
|
|
|
3 |
490 |
|
|
|
|
|
|
4 |
540 |
|
|
|
|
|
|
5 |
582 |
|
|
|
|
|
|
6 |
610 |
|
|
|
|
|
|
7 |
465 |
|
|
|
|
|
|
8 |
533 |
|
|
|
|
|
7. Произвести измерения согласно пункту 6 для светофильтров 2-8.
8. Поместить в правый держатель А второй образец. Произвести измерения согласно пунктам 6, 7.
9. Построить графики зависимости коэффициентов отражения R = f(λ) первого и второго образцов от длины волны , откладывая по оси абсцисс длину волны, а по оси ординат – коэффициент отражения.