lab fica ii [lab 6] fotometria

5/10/2018 Lab Fica II [Lab 6] Fotometria - slidepdf.com

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN ANTONIO ABAD DEL CUSCO DEPARTAMENTO DE FISICAFACULTAD DE INGENIERIA CIVIL FISICA EXPERIMENTAL II GRUPO 225-A

SEGUNDO INFORME DE LABORATORIO: PRESION HIDROSTATICA

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FOTOMETRIA

A. OBJETIVO

Determinar la intensidad luminosa de una fuente real (lámpara)

Comprobar la dependencia de la iluminación con la distancia entre la fuenteluminosa y la superficie iluminada.

Aprender el uso de las funciones principales de la interface GLX

B. FUNDAMENTO TEÓRICO

Definición de Fotometría : parte de la óptica que se ocupa de la intensidad de

la luz y de los métodos para medirla

Magnitudes Físicas que estudia la Fotometría: algunas de estas con flujo

luminoso (lumen), intensidad luminosa (candela), luminancia

(candela/), iluminancia (lux) entre otros.

Definición de una fuente puntual: se denomina fuente puntual a aquella que

emite la misma intensidad luminosa en todas las direcciones consideradas. Un

ejemplo práctico sería una lámpara.

C. EQUIPO Y MATERIALES

Materiales proporcionados por el laboratorio:

- Fuente de Luz (lámpara)

- Sensor de iluminación

- Xplorer GLX (interface)

Materiales que deben traer los alumnos

- Regla de plástico de 50 cm

- 1 par de pilas AAA

- Cinta Masking- 1 pliego de cartulina negra

D. PROCEDIMIENTO Y DATOS EXPERIMENTALES

1. Conecte el sensor de Iluminación al GLX.

2. Encienda la lámpara con la fuente de alimentación graduada a 11 voltios.

3. Encienda el GLX (presionar ). Presione (§) (menú).

4. Configure el sensor, siguiendo los siguientes pasos:





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5. Para crear la variable "distancia" y su unidad de medida:

Presione F4 (sensores)

Presione F1 (modo de toma de datos) •

Seleccione con la opción manual (^S)) ) presionando el botón central A

Seleccione: Nombre de la medida, presionando A Escriba, con el teclado, "distancia" y presione A

Seleccione: Unidad de medida, presionando A

Escriba con el teclado la letra "m" de metros y presione A

Presione Fl (Ok) para aceptar los cambios realizados.

6. Presione (g)(menú).

7. Seleccione tabla con F2 (por defecto se observa la tabla con columnas de intensidad

y distancia).

8.

Coloque la lámpara perpendicularmente al sensor de iluminación, 2 una distancia de 0como muestra el diagrama de instalación (fig. 1)

9. Presione (►) para iniciar la toma de datos (en la tabla se observará el primer dato de

iluminación.

10. Ingresar la respectiva distancia para el primer dato:

Presione (p¡) y observara una tabla al extremo inferior de la interface.

Ingrese la distancia de la lámpara al sensor: 0.45m, presione F1 (Ok).

11. Repita el paso (10) para registrar los siguientes datos, incrementando la distancia en0.05m hasta l.OOm.

12. Presione para finalizar la toma de datos.

13. Copiar los datos en la tabla, si no se aprecia todas las filas de datos desplazar el

cursor.

D (m ] 0.45 0,50 0,55 0,60 0,65 0.70 0,75 0,80 0,85 | 1 0,90 0,95 1,00

E (lux) 45.55 35.29 29.93 24.16 22.56 20.32 18.72 15.83 15.20 13.20 13.63 11.60





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E. DIAGRAMA DE INSTALACION

F. OBSERVACIONES EXPERIMENTALES

1. Al aumentar la distancia entre el sensor y la lámpara, ¿cómo varia la lectura de

iluminación en el sensor?

- Esta decrece, ya que a mayor distancia menor iluminación.

2. Realice tres medidas (para diferentes distancias) con la lámpara fuera del eje.

Compare estas medidas con las realizadas para igual distancia, con la lámpara

dentro del eje. ¿Qué observa?

- Que la iluminación obviamente varia a menos, ya que el experimento en

condiciones optimas son cuando la fuente y el sensor están en un mismo eje.

3. ¿Qué conclusiones se puede sacar de las observaciones 1 y 2?

- La mayor iluminación se capta con un sensor en el mismo eje que esta.





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G. ANALISIS DE DATOS EXPERIMENTALES.

1. Utilizando la relación entre iluminación y distancia, halle el valor de la intensidad

luminosa de la lámpara para cada caso y luego el valor promedio con su respectiva

incertidumbre

E =

I = E.

Nº Distancia (m) E (lux) I ( lumen)

1 0.45 45.55 9.224

2 0.50 35.29 8.823

3 0.55 29.93 9.054

4 0.60 24.16 8.698

5 0.65 22.56 9.5326 0.70 20.32 9.957

7 0.75 18.72 10.53

8 0.80 15.83 10.131

9 0.85 15.20 10.982

10 0.90 13.20 10.692

11 0.95 13.63 12.301

12 1.00 11.60 11.60

121.524

valor promedio de la intensidad luminosa

̅ =∑ ̅ =

= 10.127

incertidumbre “e” (error)

= | ̅ | = √ ∑ e √

Nº

1 0.903 0.815409

2 1.304 1.700416

3 1.073 1.151329

4 1.429 2.042041

5 0.595 0.3540256 0.17 0.0289





5

2. Grafique la iluminación E en función de la distancia d. Escriba la ecuación de la curva

que se ajusta mejor a sus datos

- Ecuación tipo:

y = -53.223x + 60.669

R² = 0.86530

10

20

30

40

50

0 0.5 1 1.5

E (

l u x )

D (m)

E = f(D)

Linear (Series1)

7 0.403 0.162409

8 0.004 0.000016

9 0.565 0.319225

10 0.855 0.731025

11 2.174 4.726276

12 1.473 2.169729

∑

= √ ∑ e √

= √ e √

=1.13621 e = 0.3077

I = ± e

I = 10.127 ± 0.3077





6

3. ¿Cuál es el significado físico de los parámetros de la curva obtenida?

- : E=ADB

4. Por el método de mínimos cuadrados determine los parámetros de la curva obtenida

y escriba la ecuación empírica

Linealizando:

Dónde:

N°

1 0.45 45.55 - 0.347 1.658 -0.5753 0.1204

2 0.50 35.29 - 0.301 1.548 -0.4659 0.0906

3 0.55 29.93 - 0.260 1.476 -0.3838 0.0676

4 0.60 24.16 - 0.222 1.383 -0.3070 0.0493

5 0.65 22.56 - 0.187 1.353 -0.2530 0.0350

6 0.70 20.32 - 0.155 1.308 -0.2027 0.0240

7 0.75 18.72 - 0.123 1.272 -0.1565 0.0151

8 0.80 15.83 - 0.097 1.199 -0.1163 0.0094

9 0.85 15.20 - 0.071 1.182 -0.0839 0.0050

10 0.90 13.20 - 0.046 1.120 -0.0515 0.0021

11 0.95 13.63 - 0.022 1.134 -0.0249 0.0005

12 1.00 11.60 0 1.064 0 0

Σ 8.7 265.99 - 1.831 15.697 -2.6208 0.419





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POR MINIMOS CUADRADOS

∑ ∑ ∑ ∑ ∑

=

= 35.925394 = 35.93

(∑ ) ∑ ∑ (∑ ) ∑ ∑

=

= 1.061

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