介紹 目的是研究鎢絲燈的表觀亮度如何取決于與它的距離。 所獲得的結果應該與涉及重力場，電場和磁場的平方反比定律相關。由于光比前任場中的任何一個都略微抽象，因此瞳孔應該更容易理解，反平方關系是三維空間的幾何特性的結果，而不是由于場的性質。 為了與田野理論聯系起來，學生需要具備定量知識，因此預計該實驗將由KS4后的學生進行，即。17-18歲。學生需要掌握潛在的分隔理論知識才能理解用于監測距離的方法。

所需設備 ?DrDAQ數據記錄器 ?穩定電源[或干電池串聯連接以提供合適的電壓] ?一米[或更長時間]電位器板 - 標準物理高級電力設備 ?標準實驗室MES鎢絲燈支架[本實驗中使用的6伏手電筒燈] ?黑暗的房間

實驗設置 我們的想法是使用DrDAQ同時測量距離和亮度。由于僅研究了兩個量之間關系的形式，因此不需要絕對的距離測量。因此，使用跨越一米電位計線的均勻液滴來提供關于距離的信息。這是使用DrDAQ上的'Volts'輸入端子測量的。在實驗之前，電位計立即配有新鮮的清潔線。 以下電路圖顯示了設備的主要設置。在下面的照片序列中提供了進一步的細節。

下圖顯示了該設備的總體布局。包括穩定電源，但PC被遺漏以試圖提高清晰度。

燈安裝在一小塊木頭上。將4mm插頭的裸端固定在木材的下側，并放在電位計線上。DrDAQ測量了電線的0伏端[燈的最近端]和4毫米插頭之間的pd。 在下面的照片中示出了燈和插頭在木頭上的布置的細節。

DrDAQ放置在電位器導線的遠端，光傳感器面向燈并直接與其對齊。

進行實驗 在第一個實驗中，使用了PicoLog。使用Picoscope的版本將單獨描述。 DrDAQ設置為每秒采樣，在燈沿著導線逐漸移動時收集。通常，每次進行實驗時收集約30個左右的樣品。需要注意確保木塊下方的4 mm插頭在沿其長度方向拖動時保持與電位計線牢固接觸。

問題和結果討論 一組典型的結果顯示在下圖中。 首先是結果表：

...以及picolog軟件為您繪制的圖表：

1.電壓在10到35秒之間發生了什么？ 2.這告訴你燈和光傳感器之間的距離是什么？ 3.對于此之前和之后的時間間隔，情況也是如此。你認為在這些時候發生了什么？ 在繼續之前，請檢查這些問題的答案。 4.在10到35秒之間，電壓線性變化[或非常接近]。亮度是一樣的嗎？仔細研究最接近35秒的圖形部分。這告訴我們燈的表觀亮度與傳感器距離之間的關系是什么？ 5.我們怎樣才能更科學地檢查這一點？

進一步研究 研究距離對激光束亮度的影響。 將結果導入電子表格并調查這兩個數量之間的關系。

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