Izotropni vir seva enakomerno v vse smeri prostora, zaradi česar je gostota moči na določeni razdalji v vseh smereh enaka. Primer izotropnega vira je tudi žarnica, ki seva elektromagnetno valovanje v svetlobnem spektru.
Kot izotropni vir pri vaji uporabimo volframovo žarnico, ki seva svetlobno valovanje. Uporabimo žarnico moči 20 W, da je na razdalji nekaj 10 cm od vira še zadostna moč izsevane svetlobe, da jo lahko ustrezno zaznamo. Kot sprejemnik svetlobe uporabimo fotodiodo BPW34, ki ima kvadratičen odziv. To pomeni, da je tok fotodiode sorazmeren sprejeti svetlobni moči. Tok fotodiode merimo posredno preko meritve napetosti na zaporednem uporu. Poleg zaporednega upora za meritev napetosti je v tokokrog fotodiode, ki je napajana z napetostjo +12 V, dobro vezati še zaščitni upor, ki zaščiti diodo pred morebitnim kratkim stikom, ki ga lahko nehote povzročimo na merilnem uporu. Vezje fotodiode je prikazano na Sliki 1.2.
Pri vaji izmerimo tok fotodiode preko meritve napetosti na zaporednem uporu znane upornosti pri različnih razdaljah r med žarnico kot izotropnim virom sevanja in fotodiodo kot sprejemnikom. Na ta način izmerimo odvisnost sprejete izsevane moči od razdalje od vira. Pri tem izmerimo tudi tok fotodiode pri ugasnjeni žarnici, ki je posledica svetlobe okolice. S tem ocenimo vpliv okolice na rezultate meritve. Dobljene rezultate izrišemo na graf, in sicer enkrat v linearnem merilu za tok, drugič pa na logaritemsko skalo.
Slika upora:
Upor na senzorju je R = 1 kΩ
Iz tega lahko izračunamo tok
I = U/R
Graf:
Graf z logaritemsko skalo:
Comments
Post a Comment