Feladat: 62. fizika mérési feladat Korcsoport: 18- Nehézségi fok: átlagos
Megoldó(k):  Balogh Sándor ,  Bozsér Pál ,  Kánnár János ,  Komorowicz János ,  Sieben Nándor ,  Szövényi-Lux Mátyás 
Füzet: 1983/november, 188 - 189. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Fénytani (optikai) mérés, Fényelnyelés anyagban, Mérési feladat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1983/április: 62. fizika mérési feladat

A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre.

Komorowicz János (Budapest, Fazekas M. Gyak. Gimn., III. o. t.) dolgozatában zsírfoltfotométerrel mérte a fényintenzitásokat. A boltokban kapható NDK gyártmányú optikai építőjátékból az ábrán látható 40 cm hosszú optikai padot készítette el.

 
 

A pad két végére egy‐egy 25 W-os izzót állított. A padon két keretet helyezett el. Az egyiket az optikai pad végéhez rögzítette, ebbe kerültek a papírlapok. A másik keret mozgatható volt, ebbe a zsírfolttal ellátott papírlapot tette.
A mérés közben addig tologatta a mozgatható keretet, amíg a papír két oldalán a megvilágítás egyenlő erősségű lett, azaz a zsírfolt eltűnt.
A zsírfoltos papír jobb oldalán a megvilágítás erőssége ekkor IBE(0,4 m-x)2, a bal oldalán IKI(p)x2, ahol IBE a 25 W-os izzó intenzása, IKI(p) a p számú papírlap által csökkentett intenzitás, x pedig a zsírfoltfotométer távolsága a papírlapoktól. A két mennyiséget egyenlővé téve, majd átrendezve az intenzitások hányadosára, a transzmisszióra (T) a következő kifejezést kapjuk:
T(p)=IKI(p)IBE=x2(0,4 m-x)2


Az x távolságot mérve T(p) értéke kiszámolható.
Komorowicz János kétféle papírt mért. Másolópapírnál 12 rétegig, pauszpapírnál 6 rétegig kapott még mérhető fényerősséget. A mérés eredményét a táblázat tartalmazza és az 1. grafikon szemlélteti.
 


LapszámMásolópapírPauszpapírx (cm)TEx (cm)TE10201020101117,50,600,2214,50,320,491216,250,470,53110,140,8513150,360,4418,50,071,1514140,290,5417,50,051,301513,750,270,5716,50,041,391613,250,250,6015,50,021,6917130,230,641812,750,220,661912,250,190,721011,750,170,771111,50,160,7912110,140,85

 

A mérés hibáját egyrészt a két izzó különbözősége, másrészt az a jelenség adja, hogy a zsírfolt 1‐2 cm-es intervallumban is eltűnni látszik. Az ellenőrző mérések szerint az utóbbi lényegesen nagyobb hibát jelent.
 

Megjegyzés. Több megoldó feltételezte, hogy a transzmisszió a papírlapok számával, p-vel, mértani sorozat szerint csökken, azaz T(p)=qp. Ennek megcáfolására Komorowicz János ábrázolta az E=-logT függvényt is a papírlapok számának függvényében. Ha a fenti összefüggés igaz, akkor az E(p)=-plogq egyenest kellett volna kapnunk.
A kísérlet igazolja, hogy ez a törvény nem teljesül.