介绍 目的是研究钨丝灯的表观亮度如何取决于与它的距离。 所获得的结果应该与涉及重力场，电场和磁场的平方反比定律相关。由于光比前任场中的任何一个都略微抽象，因此瞳孔应该更容易理解，反平方关系是三维空间的几何特性的结果，而不是由于场的性质。 为了与田野理论联系起来，学生需要具备定量知识，因此预计该实验将由KS4后的学生进行，即。17-18岁。学生需要掌握潜在的分隔理论知识才能理解用于监测距离的方法。
所需设备 •DrDAQ数据记录器 •稳定电源[或干电池串联连接以提供合适的电压] •一米[或更长时间]电位器板 - 标准物理高级电力设备 •标准实验室MES钨丝灯支架[本实验中使用的6伏手电筒灯] •黑暗的房间
实验设置 我们的想法是使用DrDAQ同时测量距离和亮度。由于仅研究了两个量之间关系的形式，因此不需要绝对的距离测量。因此，使用跨越一米电位计线的均匀液滴来提供关于距离的信息。这是使用DrDAQ上的'Volts'输入端子测量的。在实验之前，电位计立即配有新鲜的清洁线。 以下电路图显示了设备的主要设置。在下面的照片序列中提供了进一步的细节。
下图显示了该设备的总体布局。包括稳定电源，但PC被遗漏以试图提高清晰度。
灯安装在一小块木头上。将4mm插头的裸端固定在木材的下侧，并放在电位计线上。DrDAQ测量了电线的0伏端[灯的最近端]和4毫米插头之间的pd。 在下面的照片中示出了灯和插头在木头上的布置的细节。
DrDAQ放置在电位器导线的远端，光传感器面向灯并直接与其对齐。
进行实验 在第一个实验中，使用了PicoLog。使用Picoscope的版本将单独描述。 DrDAQ设置为每秒采样，在灯沿着导线逐渐移动时收集。通常，每次进行实验时收集约30个左右的样品。需要注意确保木块下方的4 mm插头在沿其长度方向拖动时保持与电位计线牢固接触。
问题和结果讨论 一组典型的结果显示在下图中。 首先是结果表：
...以及picolog软件为您绘制的图表：
1.电压在10到35秒之间发生了什么？ 2.这告诉你灯和光传感器之间的距离是什么？ 3.对于此之前和之后的时间间隔，情况也是如此。你认为在这些时候发生了什么？ 在继续之前，请检查这些问题的答案。 4.在10到35秒之间，电压线性变化[或非常接近]。亮度是一样的吗？仔细研究最接近35秒的图形部分。这告诉我们灯的表观亮度与传感器距离之间的关系是什么？ 5.我们怎样才能更科学地检查这一点？
进一步研究 研究距离对激光束亮度的影响。 将结果导入电子表格并调查这两个数量之间的关系。
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