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UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN ANTONIO ABAD DEL CUSCO FACULTAD DE ING. GEOLÓGICO, MIMAS Y METALÚRGICO ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA METALÚRGICA

Fotometría (Laboratorio de Física IV/C)

Docente: Juvenal Pérez Alumna: Quispe huaman Graciela… 150208 Grupo: lunes de 5 a 7 pm (Recuperación día 29/03/2019)

Fecha (29/03/2019)

FÍSICA C

FOTOMETRÍA

PRACT. N°1

FOTOMETRIA A.

OBJETIVOS 

Comprobar la dependencia entre la iluminación y la distancia entre la fuente luminosa y la superficie iluminada. Determinar la intensidad de lámpara



B.

FUNDAMENTO TEORICO

Fotometría: Es la disciplina física a la que compete la medición de las radiaciones luminosas susceptibles de estimular el ojo humano. En el desarrollo de los trabajos de esta rama de la tecnología se han definido sucesivamente una serie de magnitudes, caracterizadas todas ellas a partir de las dos fundamentales de la radiación luminosa frecuencia y longitud de onda. Entre las más significativas variables fotométricas se cuenta el flujo luminoso, definido como energía radiante procedente de un foco que atraviesa una superficie cerrada, en la que se halla tal foco, en el intervalo de la región visible del espectro electromagnético. La unidad de flujo es el lumen, para cuya definición resulta también necesaria la noción de intensidad luminosa.

Para medir la intensidad luminosa se utilizan los siguientes formulas: E=

𝑰

y

𝒅𝟐

E=

∅ 𝒔

=

∅ 𝟒𝝅𝒅𝟐

C. MATERIALES Y EQUIPOS    

D.

PROCEDIMIENTO     

E.

Fuente de luz(lámpara) Sensor de luz Regla XplorerGLX(interface)

Conectar el sensor al GLX Configurar el sensor Colocar la lámpara perpendicular al sensor de iluminación, hacer una prueba a 20 cm Ingresar la distancia en el GLX para el primer dato Repita el paso 10 veces incrementando la distancia hasta 1m

TOMA DE DATOS

Tabla N°1 d(m) 0.45 E(9V) 10.32

UNSAAC

0.5 8.84

0.55 7.11

0.6 6.09

0.65 5.31

0.7 4.68

0.75 4.23

ING.METALURGICA

0.8 3.65

0.85 3.4

0.9 3.14

0.95 2.76

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1 2.21

FÍSICA C

F.

FOTOMETRÍA

PRACT. N°1

OBSERVACONES EXPERIMENTALES 1. al aumentar la distancia entre el sensor y la lámpara, ¿Cómo varia la lectura de la iluminación en el sensor? La magnitud de la lectura en el sensor disminuye a medida que se aleja de la lámpara 2. copie las medidas indicadas en la tabla 2 para la

lámpara y realiza nuevas medidas fuera del eje que se midió anteriormente. que observa en comparación a las medidas anteriores? Lo que se observa es que las medidas anteriores son menores a las medidas tomadas fuera del eje. d(m) E(en el eje) E(fuera del eje)

G.

0.3 25.19

0.6 6.09 6.28

0.9 3.14 2.18

ANALISIS MANUAL 1. Grafique la iluminación E en función de la distancia d. ¿Cuál es la ecuación de la curva que se ajusta mejor a los datos?

40 35

E=Id-2

ILUMINACION (E)

30 25 20 15 10 5

0 0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

DISTANCIA

UNSAAC

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PRACT. N°1

2. Por el método de mínimos cuadrados determine los parámetros de la curva obtenida y escriba la ecuación empírica de la curva d(m)=xi

0.45

0.5

0.8

0.85

0.9

E(9V)=yi 10.32 8.84 7.11 6.09 5.31 4.68 4.23 3.65

3.4

3.14 2.76 2.21

n

12

∑xi

61.74

∑x2i

387.5234

∑yi

8.7

∑y2i

6.665

∑yixi

39.9965

𝑎=

0.55

0.6

0.65

0.7

0.75

𝒚 = 𝑨𝒙𝑩

0.95

𝑬 = 𝑰𝒅−𝟐 𝐥𝐧 𝒚 = 𝐥𝐧 𝑨𝒙𝑩 𝐥𝐧 𝒚 = 𝑩 (𝐥𝐧 𝒙) + 𝐥𝐧 𝑨 𝒚′ = 𝒃𝒙′ + 𝒂

𝑛(∑ 𝑥𝑖 𝑦𝑖 )−(∑ 𝑥𝑖 )(∑ 𝑦𝑖 ) 𝑛(∑ 𝑥𝑖2 )−(∑ 𝑥𝑖 )

𝑏=

2

𝑎 = −0.068197008

∑ 𝑦𝑖 ∑ 𝑥𝑖2 −∑ 𝑥𝑖 ∑ 𝑥𝑖 𝑦𝑖 𝑛(∑ 𝑥𝑖2 )−(∑ 𝑥𝑖 )

2

𝑏 = 1.075873609

ln 𝐴 = 𝑎 ; 𝐴 = ℯ 𝑎  A=0.934 𝐵 = 𝑏  B= 1.05 Error absoluto 𝑒=

𝑥̅ =

∑ 𝑥𝑖 𝑛

= 5.145

|𝑥1 − 𝑥̅ | + |𝑥2 − 𝑥̅ | + |𝑥2 − 𝑥̅ | + ⋯ + |𝑥𝑛 − 𝑥̅ | = 4.42 𝑛

Error relativo 𝐸=

𝑒 = 0.859 𝑥̅

Error porcentual 𝐸 × 100 = 85.91% Error total 𝜀 = 𝑒 + 𝐸 = 5.2791

UNSAAC

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1

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√𝑛𝜀

∆𝑎 =

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; ∆𝑎 = 0.631553269

√𝑛 ∑𝑛1 𝑥𝑖2 − (∑𝑛1 𝑥𝑖 )2 ∆𝑏 =

𝜀 √𝑛

; ∆𝑏 = 1.523941004

3. Cual es el significado físico de estos parámetros

𝒚 = 𝑨𝒙𝑩 DONDE: 





a y b son constantes. Esta forma funcional potencial es muy común en las ciencias puesto que sirve como aproximación del comportamiento en una gran variedad de casos. La constante b suele llamarse “exponente de escala” y define la escala de variación de Y según varía X. Esto es, si X se multiplica por un factor f , Y cambiará consecuentemente fb veces. El significado físico de la constante a es el de representar el valor que toma Y cuando X vale la unidad. La dimensión de a es tal que da homogeneidad dimensional a la ecuación

4. Escriba el valor final de la intensidad obtenida con su respectiva incertidumbre 𝑰 = 𝑨 ± ∆𝒂 = 𝟎. 𝟗𝟑𝟒 ± 𝟎. 𝟔𝟑𝟏𝟓𝟓𝟑𝟐𝟔𝟗

5. Según su análisis de datos, ¿la lámpara se comporta como fuente puntual?¿por que?, de no ser asi, a partir de que distancia se le puede considerar puntual. ¿Por qué? Si, Se denomina luz puntual a la luz que se origina en un punto más o menos reducido respecto al objeto que ilumina, pudiéndose hablar de una direccionalidad más o menos similar entre los rayos que emite

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CONCLUSION  

La luminancia depende de la distancia que hay entre la fuente y el punto donde se quiere calcular la luminancia Cuanto mayor es la distancia la intensidad de luz disminuye y viceversa

G. BIBLIOGRAFÍA  

Folleto Universidad para todos. Curso Energía y cambio climático. Cuba. Revolución energética: un desafío para el desarrollo. G.N.Reyes  https://www.ecured.cu/Fotometr%C3%ADa

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