Kako temna je senca?

interpretacija rezultatov

Meritve se dobro ujemajo s teoretično napovedanimi.

Napovedana oblika prehoda za točkasto svetilo je podobna kot pri mlečni žarnici, vendar je prehod bistveno hitrejši, kar pomeni ožji pas polsence. Pri meritvi z LED diodo smo naredili drugačno postavitev eksperimenta kot pri ostalih treh meritvah. Skrajšali smo razdaljo od svetila do zaslona in tako zagotovili dovolj velik svetlobni tok na zaslonu. LED dioda je bila od ovire oddaljena 2 cm (A'), ovira od zaslona (B') pa 19,5 cm . Premer LED diode (A) je bil 0,5 cm. Napovedana širina polsence (B) je torej 4,8 cm (B = A*B'/A'). Iz grafa osvetljenosti v odvisnosti od lege merilnika je razvidno, da je izmerjena širina polsence 1,1 cm, kar po računu ustreza svetilu širine 0,1 cm. Najverjetnejši vzrok za to razliko je zgradba testne LED. Dejanska svetilna površina (ki je zalita s plastiko) je precej manjša od premera diode. Ta efekt lahko opazimo na fotografijah LEDic, s katerimi smo opravljali meritev.
Iz naših meritev sklepati o obliki polsence pa bi bilo pretirano, saj je bil prehod zelo ozek, velikost našega senzorja pa nekaj (2-4) mm². Naše meritve torej niso dovolj podrobne za tovrstne analize.

Za flourescentno žarnico (v nadaljevanju kar neonka) sta napovedani in merjeni širini sence konsistentni - razlike lahko pripišemo merskim napakam (samo ločljivost meritve dolžine sence je bila +/-2 cm, saj smo meritve opravljali na 1 cm razmakih, nekaj napake pa se je "nabralo" tudi pri meritvah dolžin). Postavitev je bila sledeča:
svetilo - ovira (A') = 57cm
ovira - zaslon (B') = 74,5cm

Velikost svetila smo nastavljali z zaslonko za neonsko žarnico. Merili smo pri dolžinah 8 in 29.5 cm. Ustrezajoči namerjeni širini polsenc sta 12 in 38 cm, napovedani vrednosti pa 10,5 in 38,6 cm. Za neonko smo računsko napovedali v grobem linearen potek prehoda iz sence na svetlo. To pokažejo tudi naše meritve (grafa spodaj).

Zanimiva pa je napoved za obliko obeh robov polsence, kjer smo zaradi različnih poti svetlobe napovedali anomalije in nesimetričnost, če je svetilo tako blizu zaslonu, da razlike poti žarkov niso zanemarljive. Če namreč natančneje pogledamo, lahko na grafu polsence neonke dolžine 29,5 cm opazimo malo ostrejši in krajši prehod iz sence v polsenco, kot iz polsence v polno osvetljenost. To je zelo verjetno posledica različnih poti svetlobnih žarkov.

Mlečna žarnica je primer krogelnega razsežnega svetila in je bila v eksperiment vključena predvsem z namenom pokazati različno obliko polsenc pri razsežnih svetilih različnih oblik.
Postavitev žarnice in ovire je bila enaka kot pri neonki, premer žarnice pa 8 cm. Torej je napovedana širina prehoda enaka kot pri neonki širine 8cm (t.j. 10,5 cm), izmerjena pa cca. 12 cm, torej tudi približno toliko kot pri neonki.
Vendar pa je v tem primeru prehod na obeh robovih polsence manj oster, kar je še nekoliko poslabšalo natančnost meritve (precej težje je oceniti, do kam sega polsenca). Izrazito opazna pa je drugačna oblika prehoda pri mlečni žarnici in neonki, kar smo tudi teoretično napovedali.

Galerija fotografij: