www.uroki.net - cценарии школьных праздников, поурочные тематические календарные планы разработки открытых уроков классных часов конспекты лекций по информатике математике физике химии биологии географии для директора и завуча для психолога для классного руководителя музыка песни караоке для проведения Выпускного вечера Последнего Первого звонка 1 сентября Нового года

Главная\Документы\Для учителя физики

При использовании материалов этого сайта - АКТИВНАЯ ССЫЛКА и размещение баннера -ОБЯЗАТЕЛЬНО!!!

Секция ФИЗИКА. Люксметр: изготовление и его применение.

Выполнила:Матвеева Изабелла Александровна,
МОУ «Большесундырская СОШ»,
10 класс
Научный руководитель:
Максимов Юрий Алексеевич, учитель физики
МОУ «Большесундырская СОШ»
Моргаушского района
email: jural21@rambler.ru

ВВЕДЕНИЕ

Однажды к нам в класс пришел работник санитарно- эпидемиологической станции и проверял незнакомым мне прибором освещенность. Меня это очень заинтересовало, и я решила спросить у учителя физики название этого прибора и его устройство.

Учитель также сказал, что этот прибор можно соорудить самим, чем я и занялась в дальнейшем.

Почти у каждого ученика зрение не достаточно хорошее. Факторы, от которых зависит зрение, довольно таки различны, но одним из них является освещенность рабочего места ученика. А в чем же она измеряется? Этот вопрос я и поставила перед собой. Я решила расширить свои знания по этой теме и выяснить, какова освещенность в учебных классах и соответствует ли она нормам. Таким образом, я поставила перед собой такие цели:

  1. Изготовление самодельного люксметра.
  2. Приобретение новых знаний и навыков по проведению экспериментов.
  3. Повторение и углубление ранее полученных материалов.
  4. Измерение освещенности в классах.
  5. Получение закономерностей зависимости освещенности.
  6. Выяснить, каким образом полученные результаты можно применить на практике.

Люксметр - это прибор для измерения освещённости, один из видов фотометров. Простейший Люксметр состоит из селенового фотоэлемента, который преобразует световую энергию в энергию электрического тока, и измеряющего этот фототек стрелочного микроамперметра со шкалами, проградуированными в люксах. Показания люксметра зависят от спектрального состава излучения. Принцип работы прибора заключается в преобразовании фотоприемными устройствами оптического излучения в числовые значения. Предел допускаемого значения основной относительной погрешности измерения освещенности не более 8%.

Люксметр более высокого класса оснащается корригирующими светофильтрами, в сочетании с которыми спектральная чувствительность фотоэлемента приближается к чувствительности глаза; насадкой для уменьшения ошибок при измерении освещённости, создаваемой косо падающим светом; контрольной приставкой для поверки чувствительности прибора.

Светофильтр- устройство, меняющее спектральный состав и энергию падающего на него оптического излучения (света). Основной характеристикой светофильтра является спектральная зависимость его пропускания коэффициента t (или оптической плотности D , т. е. зависимость t или D от частоты (длины волны) излучения. СелективныеСветофильтр предназначены для отрезания (поглощения) или выделения каких-либо участков спектра. В сочетании с приёмниками света эти светофильтры изменяют спектральную чувствительность приёмников. Нейтральные светофильтры более или менее равномерно ослабляют поток излучения в определённой области спектра. Действие светофильтра может быть основано на любом оптическом явлении, обладающем спектральной избирательностью, — на поглощении света (абсорбционные светофильтры), отражении света (отражательные светофильтры), интерференции света (интерференционные Светофильтры), дисперсии света (дисперсионные светофильтры) и пр.

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

Школьный учебный микроамперметр последовательно соединим с селеновым фотоэлементом через переключатель. Переключатель используем для выключения фотоэлемента и переключения предела измерения микроамперметра на 100 мкА (для измерения малых освещенностей) и 500 мкА (для измерения больших освещенностей).

люксметр - Разработка урока по физике Люксметр: изготовление и его применениелюксметр - Разработка урока по физике Люксметр: изготовление и его применение

Для градуировки микроамперметра я использовала промышленный цифровой фотометр (люксметр-яркометр) мод. «ТКА-04/3» 1998 г.в., привезенный из районной СЭС. Расположим фотометрическую головку прибора параллельно плоскости измеряемого объекта. Проследим за тем, чтобы на окна фотоприемников не падала тень от оператора, производящего измерения, а также тень от временно находящихся предметов. Включим прибор в режим работы “ОСВЕЩЕННОСТЬ” и считаем с цифрового индикатора измеренное значение освещенности. Рядом положим промышленный и самодельный люксметры, с помощью листа фанеры (120*100) уменьшаем освещенность. Полученные результаты занесем в таблицы:

Для положения 100 мкА:

I

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

Е

0

35

70

110

145

170

210

270

300

340

370

420

495

565

610

625

975

1100

1200

1320

1440

Для положения 500 мкА:

I

0

25

50

75

100

125

150

175

200

225

250

275

300

325

350

375

Е

0

135

290

415

520

640

760

800

1040

1260

1640

2000

2450

3000

4000

4400

люксметр - Разработка урока по физике Люксметр: изготовление и его применение

люксметр - Разработка урока по физике Люксметр: изготовление и его применение

Далее с помощью самодельного люксметра я проводила исследования и эксперименты в пределах стен школы. Я измеряла освещенность на 5 партах, расположенных по углам и в центре:

1.Измеряла освещенность в классах на втором и третьем этажах после учебных занятий(14:00) и получила следующие результаты:

С искусственным освещением

Номер парты

1

2

3

4

5

I,мкА

220

130

170

270

150

Е, лк

1200

670

790

1920

760

Без искусственного освещения

Номер парты

1

2

3

4

5

I,мкА

200

100

130

270

100

Е, лк

1040

520

670

1920

520

2.Выбрала 2 классных помещения, расположенных на 3 этаже на восточной стороне с различной цветовой окраской стен:

Светлый класс

Номер парты

1

2

3

4

5

I,мкА

224

44

100

180

45

Е, лк

1240

250

520

870

260

Темный класс

Номер парты

1

2

3

4

5

I,мкА

180

42

65

200

40

Е, лк

860

220

355

1040

200

3.Измеряла освещенность до начала 1 урока и после 6 урока:

До начала учебных занятий:

Номер парты

1

2

3

4

5

I,мкА

110

60

75

100

50

Е, лк

600

330

415

520

290

После окончания учебных занятий:

Номер парты

1

2

3

4

5

I,мкА

200

100

130

270

100

Е, лк

1040

520

700

1900

520

4.Провела измерения в начальных и старших классах, в результате чего получила следующие значения зависимости освещенности от высоты парт:

Высота парты, см

76

71

66

0

I,мкА

250

249

245

170

Е, лк

1640

1620

1580

790

5.Сравнивала освещенность в классных помещениях, расположенных с западной и с восточной стороны школ:

Восток (с искусственным освещением)

Номер парты

1

2

3

4

5

I,мкА

180

42

63

200

50

Е, лк

870

220

355

1040

290

Запад (с искусственным освещением)

Номер парты

1

2

3

4

5

I,мкА

170

40

100

170

40

Е, лк

790

200

520

790

200

6.Свет имеет сложную структуру: состоит из 7 цветов - красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый. Вследствие этого я решила изучить закономерность прохождения света через светофильтры:

Диаграмма освещенности по порядку цвета спектра - Разработка урока по физике Люксметр: изготовление и его применениелюксметр - Разработка урока по физике Люксметр: изготовление и его применение

7.Так как свет проходит через оконное стекло, а оконное стекло бывает различной толщины, у меня появилась идея провести изучение зависимости освещенности от толщины стекла:

d

0

2.50

5.0

7.50

10.0

12.50

15

17.50

20.0

22.50

25.0

27.50

30.0

32.50

35.0

37.50

40.0

Е

0

1640

1300

1100

1040

790

790

780

760

700

670

640

620

610

600

500

470

График зависимости:

График зависимости  - Разработка урока по физике Люксметр: изготовление и его применение

8.Также я решила измерить зависимость освещенности у светильника без рассеивателя и размещая плоское зеркало (25*120кв. см) на отражающую поверхность, при этом получив следующее:

  • Без рассеивателя показания люксметра равны 250 мкА 1640 лк
  • С рассеивателем показания люксметра меньше 250 мкА, значит и меньше 1640 лк
  • С зеркалом показания люксметра равны 260 мка=1800 лк

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

После проведения серии экспериментов по изучению камертона, я пришла к следующим выводам:

  • Освещение в классных помещениях школы удовлетворяет требованиям СанПина (освещенность больше 300 лк.)
  • Освещенность в классах со светлыми стенами больше на 10-20%, чем в классах с темными стенами.
  • Ближе к концу учебных занятий освещенность в классах достигает нормы без искусственного освещения
  • Освещенность в начальных классах меньше, чем в старших - высота парт меньше
  • На первых уроках в классных помещениях, расположенных на восточной стороне, освещенность больше
  • Наименьшей способностью пропускания света является зеленый цвет
  • Освещенность в классных помещениях зависит от толщины стекла окон
  • Для светильников с зеркальной отражающей поверхностью освещенность увеличивается на 10%

Способы увеличения освещенности.

  • Наличие зеркальной отражающей поверхности в светильниках.
  • Отсутствие пластмассового рассеивателя.
  • Покраска стен красками светлых тонов.
  • Передвинуть время начала уроков на 30-60 минут

Использованная литература и Интернет-ресурсы:

1.Большая советская энциклопедия, т.25/ Б.А. Введенский [и др.]. Государственное научное издательство, Большая советская энциклопедия, 1954.- стр. 548

Секция ФИЗИКА. Люксметр: изготовление и его применение.

Опубликовано 17.12.2011 г.

Понравилось? Отблагодарите, пожалуйста, нас! Для Вас это бесплатно, а нам - большая помощь! Добавьте наш сайт в свою социальную сеть:

 
Rambler's Top100
Copyright © 2005-2016 ИП"Уроки.нет" www.uroki.net
Некоторые файлы (разработки уроков, сценарии, поурочные планы) и информация, находящиеся на данном сайте, были найдены в сети ИНТЕРНЕТ, как свободно распространяемые, присланы пользователями сайта или найдены в альтернативных источниках, также использованы собственные материалы. Автор сайта не претендует на авторство ВСЕХ материалов. Если Вы являетесь правообладателем сценария, разработки урока, классного часа или другой информации, и условия на которых она представлена на данном ресурсе, не соответствуют действительности, просьба немедленно сообщить с целью устранения правонарушения по адресу : . Карта сайта - www.uroki.net При использовании материалов сайта - размещение баннера и активной ссылки -ОБЯЗАТЕЛЬНО!!!