Квадратичний закон відстані з Cobra SMARTsense

Схема досліду

Сила освітлення спадає, коли віддалятися від джерела світла. Зв'язок між освітленістю і відстанню до джерела світла описує квадратичний закон відстані. Завдяки цьому можна, наприклад, визначати відстань до зірок.

Принцип

Випромінювання джерела світла розбігається. Розбіжність описує квадратичний закон відстані, який стверджує, що освітленість спадає обернено пропорційно до квадрата відстані.

Навчальна мета

Учні мають ознайомитися з квадратичним законом відстані.

Завдання

Учні мають за допомогою датчика Cobra SMARTsense дослідити, як спадає освітленість, коли вони віддаляють датчик від джерела світла.

• Квадратичний закон відстані має вигляд , де - сила світла джерела світла, а - освітленість, яку спостерігають на відстані від джерела світла.

Вказівки щодо складання та виконання

• Власне датчик пристрою Cobra SMARTsense міститься біля верхнього краю і для правильного вимірювання має бути повністю освітлений. Оскільки отвір діафрагми лише

• Для цього досліду діють загальні правила безпечного експериментування на уроках природничих наук.

Маяк уночі

Сила освітлення спадає, коли віддалятися від джерела світла. Зв'язок між освітленістю і відстанню до джерела світла описує квадратичний закон відстані. Завдяки цьому можна, наприклад, визначати відстань до зірок.

Як формулюється квадратичний закон відстані?

Дослідь за допомогою датчика Cobra SMARTsense, як спадає освітленість, коли ти віддаляєш датчик від джерела світла дедалі далі.

Оптична лава з освітлювачем, діафрагмою та екраном

• Насунь світлонепроникну діафрагму перед лінзу освітлювача.

• Постав екран на оптичну лаву на відстані 50 см від джерела світла.

• Всунь квадратну діафрагму (10 мм x 10 мм) у тримач діафрагм і надінь його на оправу зі шкалою, яку ти встановлюєш на оптичній лаві на відстані 10 см від джерела світла.

iOS

Android

Windows

• Під'єднай освітлювач до блока живлення (12 В~) і ввімкни його.

• Поспостерігай на екрані, де міститься зображення квадратної діафрагми.

• Постав столик зі стрижнем на оптичну лаву на відстані 15 см від стрижня освітлювача і розмісти датчик на столику так, щоб він міг вимірювати світловий промінь, пропущений діафрагмою. Правильне розміщення добре видно за тінню датчика, яка відображається на екрані.
• Тепер прибери екран з оптичної лави.

• Запусти застосунок і встанови в 'Cofiguration' метод вимірювання 'Continuous measurement'. Значення виміряної величини можна зчитати, натиснувши на символ '0.0', що міститься у верхньому рядку посередині.
• Пересувай датчик кроками по 5 см і на кожному кроці вимірюй освітленість, доки не досягнеш датчиком позначки 50 см. Отже, ти маєш виконати 8 вимірювань.
• Запиши свої результати в таблицю 1.

• hgТепер запусти нове вимірювання, встановивши в 'Configuration' другий метод вимірювання 'Point measurment'.
• Постав датчик у початкове положення (на 15 см) і знову пересувай його праворуч. На кожному кроці по 5 см вимірюй освітленість .
• Після того як ти закінчив вимірювання, отриманий графік можна зберегти символом теки в нижній панелі.
• Вимкни блок живлення.

Маяк уночі

Квадратичний закон відстані має вигляд: , де - сила світла джерела світла. Нехай вогонь маяка має силу світла (25 мегакандел). Ти стоїш на кораблі й вимірюєш освітленість .