Il quadrifoglio
ovvero quando girano le lampadine
Una lampadina può essere
considerata sorgente
puntiforme isotropa?
Obiettivi
-indagare il fenomeno
-ipotizzare il modello descrivente
Esecuzione
-abbiamo girato la lampadina di 10° in 10°per vedere se variava l’intensità in
funzione dell’angolo
-registrazioni sia con esposimetro che con il sensore on-line
-interpolazione dei dati con excel
Descrizione dell’esperimento
• Taratura del sensore
d’intensità
 Posizionamento della
lampadina ad un distanza
iniziale dal sensore
 Rotazione della sorgente
luminosa di 10° in 10°
 Presa dati
Ripetizione della presa dati per mezzo dell’esposimetro.
Misure
Intensità in
funzione
dell’angolo
intensità
L’andamento di questo grafico suggerisce che l’intensità luminosa varia
in funzione della direzione della superficie esposta.
angolo
Misure con esposimetro trasformate in
grafico polare
0
340
350
10
20
330
30
320
40
310
50
300
60
290
Esposimetro
70
280
80
270
90
260
100
250
110
240
120
230
130
220
140
210
150
200
190
170
180
160
Misure con sensore on-line trasformate in
grafico polare
0
340
350
10
20
330
30
320
40
310
50
300
60
290
Sensore on-line
(grafico polare)
70
280
80
270
90
260
100
250
110
240
120
230
130
220
140
210
150
200
190
170
160
180
L’andamento di questi grafici ci suggerisce che l’intensità
luminosa varia in funzione della posizione angolare della
superficie esposta.
Elaborazione dati
I dati interpolati dalle misure
danno luogo a grafici come questo
INTERPRETAZIONE
L’andamento di questi grafici ci
suggerisce che l’andamento
dell’intensità luminosa varia in
funzione della posizione angolare
della superficie della sorgente.
Il filamento infatti non è una
sorgente puntiforme isotropa ma
un solido approssimabile a un
cilindro cavo.
Abbiamo elaborato un modello riproducendo
il fenomeno studiato
VERIFICA
Modello
Facendo cioè girare un
cilindro cavo lungo il suo
asse trasverso: abbiamo
ottenuto come previsione
questo grafico:
Abbiamo provato a
costruire un grafico
teorico avvalendoci
del nostro modello
Modellizzazione (2)
2°tentativo (approssimazione parallelepipedo)
Anche questa volta abbiamo calcolato l’area e questi sono i risultati
Grafico polare
70
60
50
40
30
20
10
0
Nei limiti degli errori sperimentali il grafico del modello
riproduce quello ottenuto con i dati sperimentali
Conclusioni
La lampadina non è una sorgente puntiforme
L’intensità varia al variare del seno dell’angolo
Perché??
La superficie del filamento presa in analisi varia
mentre ruota la lampadina…..
…e l’intensità luminosa è direttamente
proporzionale alla superficie.