1
Možnosti využitia fotorezistoru v jednoduchých pokusoch
Doc. RNDr. František Kundracik, PhD.
Katedra experimentálnej fyziky FMFI UK
Na meranie množstva dopadajúceho svetla sa používajú rôzne senzory. Medzi najjednoduchšie patrí
fotorezistor. Je to rezistor zhotovený z polovodi a, pri om jeho realizácia umož uje dopadanie
svetla na ve ký povrch sú iastky.
Obr.1. Typický fotorezistor (typ FW150)
Po dopade fotónov sa v polovodi i naruší elektrónová štruktúra za vzniku párov elektrón – diera,
ím elektrický odpor sú iastky poklesne. Citlivos a presnos takýchto senzorov síce nie je
výnimo ná, ale na ú ely demonštra ných pokusov majú viacero výhod:
• mierou osvetlenia je ve kos (presnejšie malos ) elektrického odporu sú iastky, takže pri
vysvet ovaní elektrických obvodov s fotorezistorom vysta íme s Ohmovým zákonom
• na vyhodnotenie elektrického odporu môžeme použi bežný multimeter bez nutnosti doplni
experiment elektronickými obvodmi pre prevod signálu na elektrické napätie alebo prúd.
• fotorezistory sú lacné (ceny sa pohybujú v rozpätí 30-80 Sk za kus).
S využitím fotorezistoru možno jednoducho demonštrova napríklad:
• kalibráciu detektora pre meranie osvetlenia
• ur ovanie koncentrácie farebných roztokov z ich farebnej sýtosti
• prítomnos prachových astíc vo vzduchu alebo koloidných astíc vo vode z rozptylu svetla
Obsahom aktivity je oboznámenie sa s fotorezistorom, prezentovanie experimentov a samostatná
realizácia niektorých z nich.
2
Linearizácia senzora
Princíp linearizácie
Ako sme už spomínali vyššie, vodivos fotorezistoru vzrastie pri dopade svetla na . Vyššia
vodivos (menší odpor) teda znamená, že na fotorezistor dopadá vä šie množstvo svetla. Závislos
vodivosti od osvetlenia nie je však lineárna - nameranie dvojnásobnej vodivosti neznamená, že na
senzor dopadlo dvojnásobné množstvo svetla. Pri experimentoch, v ktorých potrebujeme
vyhodnoti množstvo dopadajúceho, svetla, musíme údaj detektora linearizova – prepo íta
vodivos fotorezistora na veli inu úmernú množstvu dopadajúceho svetla.
Postup je jednoduchý: na detektor necháme dopada postupne rôzne množstvo svetla a pre každú
hodnotu zmeriame vodivos (odpor) fotorezistora. Z takto nameraných hodnôt nakreslíme graf (vi
obr.3) a z neho môžeme potom ur i množstvo dopadajúceho svetla aj pre iné namerané hodnoty
vodivosti.
Praktická realizácia tohoto experimentu v školských podmienkach však nie je úplne bezproblé-
mová, pretože:
1. Na zmeranie osvetlenia fotorezistora potrebujeme merací prístroj (luxmeter), ktorý je nie
vždy k dispozícii.
2. Fotorezistor (podobne ako aj udské oko) má rôznu citlivos na svetlo rôznych farieb. Zatia
o udské oko je najcitlivejšie na žltú farbu, oblas maximálnej citlivosti fotorezistorov na
báze CdS býva v okolí ervenej farby. Iné typy fotodetektorov na báze Si (napríklad
fototranzistory) sú najcitlivejšie dokonca v infra ervenej oblasti pre udské oko
nevidite nej. Údaj luxmetra (má podobnú spektrálnu citlivos ako udské oko)
a fotorezistoru sa teda pri tom istom osvetlení (fyziologickom pocite) môže líši v závislosti
od použitého zdroja svetla (slne né, žiarovka, ervené svetlo laserových ukazovadiel
a pod.).
Ak sa však uspokojíme s relatívnym meraním osvetlenia (nameraná hodnota bude iba úmerná
množstvu dopadajúcej energie) z daného zdroja, vysta íme pri linearizácii hodnoty vodivosti
fotorezistora aj bez luxmetra.
Opis experimentu
Na linearizáciu urobíme experiment s „bodovým“ zdrojom svetla, u ktorého klesá osvetlenie
s druhou mocninou vzdialenosti od zdroja. Reálne vysta íme aj s oby ajnou žiarovkou alebou
vreckovým lampášom s LED-diódou, pokia bude vzdialenos fotorezistoru od zdroja svetla aspo
nieko konásobne vä šia, než je rozmer svetelného zdroja. Žiarovku s krátkym vláknom alebo LED-
diódu možno považova za bodový zdroj už vo vzdialenosti vä šej než 10 -20 centimetrov.
Usporiadanie experimentu je znázornené na obrázku 2.
3
Bodový zdroj
svetla
Fotorezistor
Obr.2. Schéma experimentu „Linearizácia senzora“
Vzdialenos d medzi fotorezistorom a zdrojom svetla meníme, pri om pre každú vzdialenos
zmeriame hodnotu R odporu fotorezistora. Hodnoty vzdialenosti volíme hustejšie v blízkosti zdroja
svetla.
Intenzita svetla dopadajúceho na fotorezistor je úmerná výrazu 1/ d
2
, vodivos fotorezistora je rovná
1/R. Grafom vhodným na linearizáciu by teda mohla by závislos veli iny 1/R od veli iny 1/d
2
.
Tip: Experiment je dobré robi v tme, inak môžeme fotorezistor linearizova iba pre osvetlenie
vyššie, než je prirodzené osvetlenie v miestnosti.
Tip: Vzdialenos d treba meni v širokom rozsahu. Pri zmene vzdialenosti 10 cm – 10 m (dva rády)
sa intenzita osvetlenia zmení o štyri rády.
Celkové usporiadanie experimentu vidno na obr. 3. Použili sme lampáš s piatimi LED-diódami, na
meranie vzdialenosti sme použili pásové meradlo.
Obr. 3. Fotografia usporiadania experimentu.
Fotorezistor je prilepený na krabi ke.
4
Vyhodnotenie experimentu
Namerané hodnoty:
Tabu ka 1. Hodnoty namerané pri experimente „Linearizácia senzora“
vzdialenos od
baterky [cm]
Odpor
[k
Ω
]
1000/
d
^2
[cm
-2
]
1/
R
[mS]
5
0,14
40,000
7,142
6
0,16
27,777
6,250
7
0,18
20,408
5,555
8
0,20
15,625
5,000
9
0,22
12,345
4,545
10
0,25
10,000
4,000
11
0,27
8,264
3,703
12
0,31
6,944
3,225
13
0,33
5,917
3,030
15
0,39
4,444
2,564
17
0,44
3,460
2,272
20
0,56
2,500
1,785
22
0,62
2,066
1,612
25
0,86
1,600
1,162
30
0,93
1,111
1,075
35
1,18
0,816
0,847
40
1,41
0,625
0,709
45
1,69
0,493
0,591
50
2,25
0,400
0,444
55
2,46
0,330
0,406
60
2,56
0,277
0,390
65
2,85
0,236
0,350
70
3,17
0,204
0,315
75
3,61
0,177
0,277
Pri zhasnutej baterke bol odpor fotorezistoru 11,9 k
Ω (nami nameraná najvä šia hodnota odporu pri
vzdialenosti od zdroja svetla 75 cm bola iba 3,61 k
Ω), takže v nameraných hodnotách môžeme
prirodzené osvetlenie zanedba .
Z nameraných hodnôt zostrojíme graf (Obr.4). Na om vidíme, že namerané hodnoty sú
rozmiestnené nerovnomerne (husto v oblasti malých vodivostí) a ležia na krivke.
5
Vodivos fotorezistoru
0
1
2
3
4
5
6
7
8
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
1000/(l*l) [1/(cm*cm)]
1/
R
[m
S
]
Obr. 4. Závislos vodivosti fotorezistoru od osvetlenia
V takých prípadoch treba vyskúša logaritmické mierky na osiach. Ako vidíme na obr. 5, pri použití
logaritmických mierok na oboch osiach sa priebeh stal dos priamkový.
Vodivos fotoodporu
0,1
1
10
0,1
1
10
100
1000/(l*l) [1/(cm*cm)]
1/
R
[m
S
]
Obr. 5. Závislos vodivosti fotorezistoru od osvetlenia – logaritmické mierky na oboch osiach
6
To nasved uje, že závislos vodivosti 1/R fotorezistoru od osvetlenia I v oblasti nami nameraných
hodnôt by mohla by mocninná:
1/R = k.I
n
pretože
log (1/ R) = log( k) + n.log( I)
Výrazný odklon od linearity možno vidie pri hodnotách na osi x vä ších než 10, o zodpovedá
vzdialenosti fotorezistoru od zdroja menšej než 10 cm. Ako sme už spomínali vyššie, pri takýchto
malých vzdialenostiach fotorezistoru od zdroja už nemožno zdroj svetla považova za bodový
a tieto body by sme mali vylú i .
Skúsme teda bodmi preloži metódou najmenších štvorcov mocninnú závislos (použijeme program
NELIREG):
Graf funkcie
0,1
1
10
0,1
1
10
X
Y
Obr.6. Graf mocninnej funkcie spolu s nameranými bodmi pri použití logaritmickej mierky na
oboch osiach
Krivka je optimálna pri hodnote mocninného koeficientu n = 0,68 (štandardná neistota 0,01) a má
tvar
1/R = 0,92.I
0,68
alebo
I
≈ 1/R
1,47
(1)
Pomocou posledne uvedeného vz ahu možno prepo íta nameranú hodnotu odporu fotorezistora na
veli inu úmernú jeho osvetleniu.
7
Koncentrácia farebných roztokov
Princíp merania
Ak dáme do nádobky farebný roztok, prejde cez u tým menej svetla, ím je roztok
koncentrovanejší. Ak teda z jednej strany budeme na nádobku svieti konštantným zdrojom svetla
a prejdené svetlo budeme mera fotorezistorom, odpor fotorezistoru bude závisie od koncentrácie
roztoku. Absolútne hodnoty koncentrácie roztoku ur íme tak, že si najprv pripraváme sériu
roztokov so známymi koncentráciami a zmeriame odpor fotorezistora a nakreslíme si kalibra nú
krivku. Pri roztoku s neznámou koncentráciou zmeriame odpor fotorezistora a z kalibra nej krivky
ur íme koncentráciu roztoku.
Opis experimentu
Schéma experimentu je na obr.7. Svetlo postupuje zo zdroja, prechádza cez nádobku s roztokom
a dopadá na fotorezistor.
Svetlo
Fotorezistor
Obr.7. Schéma experimentu „Koncentrácia farebných roztokov“
Pri praktickej realizácii sme využili nádobku z cukríkov Tic-Tac, na ktorú sme z jednej strany
lepiacou páskou prilepili fotorezistor. Aby na fotorezistor mohlo dopada svetlo iba zo strany od
kvapaliny, zadnú stranu fotorezistora sme prekryli iernou lepiacou páskou. Ako zdroj svetla možno
využi prirodzené svetlo prichádzajúce od obloka, stolnú lampu a podobne. Treba však dba na to,
aby sa množstvov dopadajúceho svetla po as experimentu nemenilo. Prirodzené svetlo nie je
vhodné pri poloobla nom po así, pri použití lampy musíme jej polohu fixova . Rovnako je
nevyhnutné fixova aj polohu nádobky s roztokom. My sme využili prirodzené svetlo a nádobku
sme fixovali o stôl lepiacou páskou (obr.8).
Do nádobky sme naliali 20 ml vody a do nej sme postupne pridávali modrý atrament v dávkach 0,2
ml. Roztok sme v nádržke zamiešali a po kali sme, kým sa údaj ohmmetra ustáli (odpor spo iatku
mierne klesá pravdepodobne v dôsledku mierneho usadzovania vä ších iasto iek atramentu.
Ustálenú hodnotu sme zaznamenali.
8
Obr.8. Celkové usporiadanie experimentu „Koncentrácia farebných roztokov“
Vyhodnotenie experimentu
Tabu ka 2. Hodnoty namerané pri experimente
„Koncentrácia farebného roztoku“
atrament [ml]
konc [%]
R
[k
Ω
]
0,0
0,00
0,42
0,2
0,99
2,46
0,4
1,96
4,67
0,6
2,91
7,72
0,8
3,84
11,3
1,0
4,76
16,8
1,2
5,66
21,1
1,4
6,54
28,7
1,6
7,40
38,0
1,8
8,25
45,0
2,0
9,09
50,9
Z nameraných údajov sme zostrojili graf (obr.9). Z obrázku vidíme, že závislos je jednozna ná
a dá sa využi na ur ovanie koncentrácie roztokov atramentu.
Nech pri použití roztoku atramentu s neznámou koncentráciou sme namerali odpor fotorezistora
rovný 25 k
Ω. S využitím obr. 6 zistíme, že kocentrácia roztoku by mala by približne 6%.
9
Odpor od koncentrácie atramentu
0
10
20
30
40
50
60
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
koncentrácia [%]
O
dp
or
[k
O
hm
]
Obr.9. Závislos odporu fotorezistoru od koncentrácie roztoku atramentu
Pri serióznejšom ur ovaní koncentrácie treba ur i aj chybu merania. Už z obrázku 9 je zrejmé, že
body sú trochu „rozhádzané“, takže presnos experimentu nie je neobmedzená. Osved ená metóda,
umož ujúca nájs aj chybu merania, je metóda najmenších štvorcov. Viac sa o jej využití
v experimentoch využívajúcich kalibráciu môžete dozvedie v literatúre [1], kapitola 10.
Graf predikcie
0
10
20
30
40
50
60
70
0
2
4
6
8
10
12
X
Y
Obr.10. Namerané bodu spolu parabolickou závislos ou ur enou metódou najmenších štvorcov
10
Na obr.10 sú namerané body spolu s programom NELIREG preloženou parabolou a ozna enou
oblas ou, kde s pravdepodobnos ou 95% leží skuto ná závislos odporu fotorezistoru od
koncentrácie atramentu. Pomocou listu „Kalibrácia“ v „Nelireg.xls“ sme ur ili koncentráciu
neznámeho roztoku:
Najpravdepodobnejšia hodnota: 6,0%
Interval, v ktorom leží skuto ná hodnota s 95% pravdepodobnos ou: <5,7% ; 6,4%>
Pokia je cie om experimentu iba ur i koncentráciu neznámeho roztoku, vysta íme iba s meraním
odporu fotorezistoru a nepotrebujeme ho prepo íta na veli inu úmernú intenzite svetla (vi
experiment „Linearizácia senzora“). Experiment s farebnými roztokmi má však aj peknú fyzikálnu
interpretáciu.
Pravdepodobnos , že fotón roztokom neprejde a „narazí“ do molekuly farbiva ( ím zanikne), je
zrejme priamoúmerná koncentrácii farbiva v roztoku a taktiež d žke dráhy d, ktorú musí fotón
v roztoku prejs . V takomto prípade sa pokles intenzity riadi tzv. Lambertovým zákonom
I = I
0
e
- kd
Kde koeficient k závisí od druhu použitého farbiva a od jeho koncentrácie. Ke že hrúbku nádobky
sme nemenili, intenzita svetla za nádobkou by sa mala meni s koncentráciou c atramentu pod a
vz ahu
I
≈ e
- c
Pre overenie našej hypotézy však potrebujeme pozna intenzitu prejdeného svetla, nesta í nám iba
hodnota odpotu fotorezistoru. Na prepo ítanie odporu fotorezistoru na veli inu úmernú intenzite
svetla použijeme vz ah (1):
Tabu ka 3. Závislos intenzity
prejdeného svetla od koncentrácie
c
[%]
R
[k
Ω
]
I
[ ub.j.]
0,00
0,42
3,5795
0,99
2,46
0,2663
1,96
4,67
0,1038
2,91
7,72
0,0496
3,85
11,36
0,0281
4,76
16,80
0,0158
5,66
21,10
0,0113
6,54
28,70
0,0072
7,41
38,00
0,0048
8,26
45,00
0,0037
9,09
50,90
0,0031
Hodnoty z tabu ky 3 sme znázornili graficky na obr.11. i je priebeh presne exponenciálny,
overíme použitím logaritmickej mierky na osi y. Platí totiž:
I = Ae
-c
11
log I = log A - c log e
Pri použití logaritmickej mierky na osi y by sme v prípade exponenciálnej závislosti mali dosta
klesajúcu priamku.
Závislos množstva prejdeného svetla od
koncentrácie
0
0,1
0,2
0,3
0
2
4
6
8
10
Koncentrácia [%]
P
re
jd
en
é
sv
et
lo
[
ub
.j.
]
Obr.11. Závislos intenzity prejdeného svetla od koncentrácie
Závislos množstva prejdeného svetla od
koncentrácie
0,001
0,01
0,1
1
0
2
4
6
8
10
Koncentrácia [%]
P
re
jd
en
é
sv
et
lo
[
ub
.j.
]
Obr.12. Závislos intenzity prejdeného svetla od koncentrácie
pri použití logaritmickej mierky na osi y
12
Ako vidíme na obrázku 12, závislos je klesajúca a takmer priamková, ale od priamky sa predsa len
trochu líši. Pravdepodobne to nie je spôsobené nepresnos ou Lambertovho zákona, ale spôsobom
vyhodnotenia nameraných údajov. Všimnite si v tabu ke 1, že linearizáciu fotoodporu sme robili
iba do hodnôt cca 3 k
Ω, zatia o v tomto experimente boli namerané odpory až 50 kΩ. Vz ah (1)
používaný na zistenie intenzity prejdeného svetla nemusí by teda úplne presný. Linearizáciu
detektora bolo treba robi precíznejšie (v tme) tak, aby sme mohli namera hodnoty odporu
fotorezistoru až do rádu stoviek k
Ω.
13
Obsah tuku v mlieku
Princíp experimentu
Zatia o v experimente „Koncentrácia farebných roztokov“ sme analyzovali prepustené svetlo,
v tomto experimente budeme analyzova svetlo rozptýlené.
Pri prechode homogénnym prostredím sa svetlo šíri priamo iaro a nerozpty uje sa. Preto nie je
možné vidie napríklad dráhu svetla laserového ukazovadla. Situácia sa však zmení, ak sa
v prostredí nachádzajú drobné iasto ky, ako napríklad prach. Na tychto iasto kách sa svetlo
rozpty uje a zvidite uje tak dráhu svetelného lú a. Tento jav možno dobre pozorova aj v kine
alebo ešte lepšie na laserovej show, kde sa prostredie umelo zadymuje. Princíp merania je
znázornený na obr. 13.
Podobná situácia je aj v kvapalinách. istou vodou postupuje svetlo prakticky bez rozpty ovania,
ak však do nej pridáme vo vode nerozpustné kvapô ky, dráha lú a cez kvapalinu sa zvidite ní.
Tyickou kvapalinou silne rozpty ujúcou svetlo je mlieko. Tu je za rozptyl svetla zodpovedný
hlavne tuk, v menšej miere aj v mlieku sa nachádzajúce bielkoviny. Bežné mlieko však obsahuje
tak ve a rozpty ujúcich astíc, že je až neprieh adné a nie je možné sledova dráhu lú a v om.
Preto na naše experimenty budeme používa mlieko zriedené na 1%: do 1 dl vody pridáme 1 ml
mlieka. Množstvo svetla z laserového ukazovadla, ktoré s v roztoku rozptýli, bude závisie od
koncentrácie tuku v mlieku a budeme ho mera fotorezistorom.
Opis experimentu
Vzorku zriedeného mlieka budeme dáva do krabi ky od cukríkov Tic-Tac. Svetlo z laserového
ukazovadla necháme prechádza naprie užšou stranou krabi ky (10). Rozptýlené svetlo budeme
mera z širšej strany krabi ky.
Svetlo
z lasera
Fotorezistor
Obr. 13. Schéma experimentu „Obsah tuku v mlieku“
Množstvo rozptýleného svetla je však malé, takže celý experiment musíme robi v tmavom
priestore. Na to sa hodia nosné kartónove rúrky z toaletného papiera, pretože krabi ky Tic-Tac do
nich presne „pasujú“ a konce rúrky možno ahko zakry . Do rúrky urobíme dve cca 5mm dierky,
14
ktorými bude vstupova a vystupova lú svetla z ukazovadla (obr. 14). Z kolmého smeru urobíme
ihlou do rúrky dve dierky. Nimi prestr íme vývody fotorezistoru. Fotorezistor tak bude v rúrke
(vývody ohneme tak, aby rozptýlené svetlo dopadalo kolmo na fotorezistor) a konce jeho vývodov
budú tr a z rúrky von a môžeme k nim pripoji ohmmeter. Krabi ku od cukríkov vložíme do rúrky
a pozna íme si jej polohu, aby sme ju po vybratí ahko vrátili na presne rovnaké miesto.
Obr.14. Usporiadanie experimentu „Obsah tuku v mlieku“
Presne rovnako musí by tiež umiestnené laserové ukazovadlo, nemôžeme ho iba drža v ruke.
Preto si z druhej rúrky urobíme malý stojan ek, na ktorý pripevníme ukazovadlo lepiacou páskou.
Podobne prilepíme lepiacou páskou stojan ek k rúrke s ampulkou a fotorezistorom. Získame tak
pomerne pevnú konštrukciu, ktorá zabezpe í reprodukovate nos meraní.
V samotnom experimente sme merali rozptyl svetla na 1% roztoku nasledujúcich druhov mlieka:
odtu nené 0,5%, nízkotu né 1,5%, a smotana 30%.
Vyhodnotenie experimentu
Pri meraní si okamžite všimnete, že údaj ohmmetra nie je stabilný. Nameraná hodnota odporu
pozvo ne rastie – množstvo rozptýleného svetla sa zmenšuje. Prí ina je v ohrievaní laserovej diódx
pri svietení. Tým sa menia jej geometrické rozmery a klesá výkon lasera. Okom si ani nevšimnete,
že svetlo ukazovadlo oslablo povedzme o 10%. Pri meraní rozptýleného svetla prístrojom to však
ve mi vadí. Správnym riešením tohoto problému je necha ukazovadlo trvale svieti (pokia v om
máte nové batérie a nevadí Vám, že sa rýchlo vybijú), alebo miesto batérií pripoji ukazovadlo na
adaptér z 220V. Po chví ke sa výkon laseru ustáli a môžeme mera . Inou možnos ou je laser
zapnú vždy iba na pár sekúnd a o najrýchlejšie od íta hodnotu odporu. Po as prípravy alšej
vzorky sa laser v ukazovadle vychladí a je pripravený k alšiemu meraniu.
15
Namerané hodnoty:
Tabu ka 3. Hodnoty namerné v experimente „Obsah tuku v mlieku“
Druh mlieka
Obsah tuku
R [k
Ω
]
Nízkotu né mlieko
0,5%
19,2
Polotu né mlieko
1,5%
15,1
Smotana
30,0%
9,3
Ako vidno na obrázku 15, závislos odporu od koncentrácie tuku je preukázna a umož uje mera
koncentráciu tuku v celom prakticky potrebnom rozsahu. Pre precíznejšie meranie by bolo treba
zmera ešte vzorky s obsahom tuku okolo 8%. Tie by bolo možné pripravi napríklad pridaním
malého množstva smotany do mlieka. Možno by bolo zaujímavé dlhodobejšie sledova vlastnosti
mlieka od rôznych výrobcov, resp sezónne vplyvy na mlieko toho istého výrobcu.
Odpor od koncentrácie tuku
0,1%
1,0%
10,0%
100,0%
5
7
9
11
13
15
17
19
21
23
25
odpor [kOhm] - priemer
ko
nc
en
tr
ác
ia
tu
ku
[%
]
Obr. 15. Závislos odporu fotorezistoru od obsahu tuku vo vzorke.
Podobne ako v experimente „Koncentrácia farebných roztokov“ aj tu môže by zaujímavé sledova
závislos intenzity rozptýleného svetla od obsahu tuku. Preto namerané hodnoty odporu prepo í-
tame vz ahom (1) na veli inu úmernú osvetleniu:
Tabu ka 4. Prepo ítané hodnoty namerné v experimente „Obsah tuku v mlieku“
koncentrácia [%]
intenzita [ ub.j.]
0,0%
0,0014
0,5%
0,0130
1,5%
0,0185
30,0%
0,0377
16
Na obr. 16 vidno, že množstvo rozptýleného svetla nerastie s koncentráciou tuku lineárne.
Spo iatku (pre koncentrácie cca 0-2%) množstvo rozptýleného svetla s koncentráciu prudko rastie.
Je dokonca pravdepodobné, že pri podrobnejšom premeraní tejto závislosti by sme zistili, že
v oblasti malých koncentrácií je táto závislos lineárna. Je na to dobrý fyzikálny dôvod:
pravdepodobnos rozptylu svetla narastá s po tom rozpty ujúcich astíc. S rastúcou koncentráciiou
rozpty ujúcich astíc dochádza k mnohonásobnému rozptylu, až v kone nom dôsledku svetlo
opúš a roztok všetkými smermi s rovnakou pravdepodobnos ou. alšie pridávanie rozpty ujúcich
astíc už na tejto situácii ni nemení – preto na obrázku 16 v oblasti vyšších koncentrácií vidíme
spomalenie nárastu rozpty ujúceho svetla. Pri vhosdne zvolených koncentráciách by sa malo
pozorova postupné zastavenie nárastu množstva rozptýleného svetla. Dokonca, ke že pri každom
rozptyle dochádza aj k miernemu oslabeniu intenzity svetla, pri vyšších koncentráciách
rozpty ujúcich astíc možno o akáva pokles intenzity rozptýleného svetla.
Závislos rozptýleného svetla od
koncentrácie
0,0000
0,0100
0,0200
0,0300
0,0400
0%
10%
20%
30%
40%
Koncentrácia [%]
In
te
n
zi
ta
[
u
b
.j.
]
Obr. 16. Závislos množstva rozptýleného svetla od koncentrácie tuku vo vzorke.
Záver
Ako vidno, pomocou fotoodporu možno realizova jednoduché, a pritom preukázne experimenty
založené na rozptyle a absorbcii svetla. Experimenty je možné alej zdokona ova a vylepšova ,
takže by mohli slúži aj ako námety na domáce projekty žiakov.
Dostları ilə paylaş: |