Поглощение света молоком
4/10Определите зависимость коэффициента поглощения света смесью молока с водой от объёмного отношения последних. Постройте соответствующий график.
Оборудование: молоко, пипетка, источник тока, два переключателя, соединительные провода, миллиметровая бумага, чёрная бумага, ножницы. В комплект оборудования также входят закреплённые на подставках: две лампочки, две собирающие линзы, два матовых стекла, экран, стеклянная кювета с водой.
Примечание. Коэффициент поглощения света \(\alpha\) кюветой с мутным раствором равен отношению световых потоков на выходе и на входе кюветы.
▶Показать разборСкрыть разбор
Ответ\(\alpha = 1 - \dfrac{S}{\pi r^2}\), где \(S\) — площадь диафрагмы, \(\pi r^2\) — площадь линзы; зависимость \(\alpha\) от \(V_{\text{мол}}/V_{\text{вод}}\) качественно показана на рис. 44.
РешениеРекомендации для организаторов. Эксперимент желательно проводить в затемнённом помещении.
Расположим на одной линии лампочку, матовое стекло с диафрагмой, кювету с водой (в которую предварительно нужно добавить несколько капель молока), собирающую линзу и экран. На экране должно появиться светлое пятно — изображение отверстия в диафрагме. Диафрагму вырезаем ножницами из чёрной бумаги.
Другие лампочку, матовое стекло с диафрагмой и линзу расположим так, чтобы изображение отверстия в диафрагме на экране оказалось рядом с первым изображением (рис. 43). Частично диафрагмируя вторую линзу, можно добиться того, что пятна на экране будут казаться одинаково яркими.

Коэффициент поглощения \(\alpha\) можно теперь вычислить как отношение площади диафрагмы \(S\) к площади линзы \(\pi r^2\), где \(r\) — радиус линзы: \[\alpha = 1 - \dfrac{S}{\pi r^2}.\] Отношение объёмов молока и воды можно найти, предварительно измерив в относительных единицах объёмы одной капли молока и воды соответственно. Для этого достаточно накапать поочерёдно в пустую кювету до одного и того же уровня молоко и воду. Отношение числа капель будет обратно пропорционально их объёмам.
Качественно результаты эксперимента представлены на рис. 44.

Похожие задачи
- Рассеивающая линза и освещённость МОШ 1960/1986, 8-11 кл.
- Выдержка фотографа МОШ 1960/1986, 8-11 кл.
- Режимы светодиодного фонарика Интернет-олимпиада 2014/15, 11 кл.
- Рассеяние света Санкт-Петербургская 2024/25, 10 кл.
- Освещённость под зеркалом Санкт-Петербургская 2014/15, 11 кл.
- Фотометр IEPhO 2017/18, 9 кл.