AfstandskvadratlovenFormål: Vores formål er at bekræfte teorien om afstandskvadratloven i vores forsøg.

Materialer:Et målebåndFotocelleEn pære der lyserEn computer til at noterer data fra fotocellen

Opstilling:

På billedet ser vi pæren der lyser, målebåndet på bordet og fotocellen der peger mod lyset.Computeren står bagved og er koblet til fotocellen.

1Laurits Campen

Teori:Man har en konstant lyskilde som sender stråling ud i lige mængder i alle retninger. Udenom kilden har man i en hvilken som helst afstand en kugleskal som vil opfange strålingen fra kilden. Afstandskvadratloven fortæller os at jo længere væk kugleskallen er fra kilden desto lavere vil effekten af strålingen være pr. cm2.

Denne formel bliver brugt til at forklare afstandskvadratloven:

I = P0/

4×π×R2

I formlen står de forskellige bogstavers værdi for følgende:

I = effekt [W (watt)] / areal [m2]

P0 = energi [J (joule)] / tid [s (sekund)] = effekt [W (watt)]

Arealet af overfalden af en kugle/en kugleskal: 4 x π x R2 (radius2)

Man har fundet ud af at hvis man rykker kugleskallen dobbelt så langt væk som den var før vil strålingsintensiteten pr. cm2 falde til en fjerdedel af den anden kugleskals intensitet pr. cm2 fordi ligningen kan laves om til:

R = Kvadratroden af P0/

4×π×I

Fremgangsmåde:Vi startede med at lægge et måle bånd ud på bordet og stillede der efter vores lysende pære helt ned forenden af bordet. Derefter stillede vi vores fotocelle, så den pegede præcist ned mod den lysende pære. Rummet vi var i blev mørklagt så der ikke ville komme lys udefra og forstyrre fotocellens data. Vi tog måling fra forskellige afstande til pæren og computeren noterede det ned. På den her måde kunne vi regne afstandskvadratloven ud og om den passer.

Resultater:Vi fik følgende resultater:

2Laurits Campen

Afstand R i meter Intensitet 1/(R^2) Intensitet0,25 0,995686 16,000 0,9956860,40 0,424302 6,250 0,4243020,60 0,188082 2,778 0,1880820,80 0,113358 1,563 0,1133581,00 0,070799 1,000 0,0707991,50 0,033596 0,444 0,0335962,00 0,021891 0,250 0,0218912,50 0,015637 0,160 0,0156373,00 0,011568 0,111 0,0115683,50 0,009936 0,082 0,0099364,00 0,007923 0,063 0,0079234,50 0,007017 0,049 0,0070175,00 0,006505 0,040 0,006505

Resultatbehandling:

0.000 5.000 10.000 15.000 20.0000.000000

0.200000

0.400000

0.600000

0.800000

1.000000

1.200000

f(x) = 0.0624348135480912 x + 0.00837248000062849R² = 0.998951090669664

Series2Linear (Series2)

1/R^2 i enheder m -̂2

Rela

tiv in

tens

itet

Med hjælp fra de ovenstående resultater fik vi lavet en flot graf.Eftersom vores linje rammer alle punkterne, betyder det at vores målinger var gode og præcise.Dog er de ikke helt præcise, som kan skyldes fejlkilder.

Fejlkilder:Der kan have været en del fejlkilder der kunne have opstået under forsøget.De afstande vi tog målingerne fra kunne være upræcise, vores fotocelle kunne have været skubbet, så den ikke pegede direkte ind i vores lyskilde. Lys udefra, som computeren, vinduessprækker og andre lyskilder som ikke var vores pære. Vores lyskilde (pæren) kunne også have været defekt og ikke lyst med den samme styrke hele forsøget igennem.

3Laurits Campen

Vurdering/diskussion:Eftersom vores resultater var vellykket og gode, fik vi teorien til at passe som vi regnede med.

Konklusion:Vi fik bekræftet teorien om afstandskvadratloven og jeg kan konkluderer at teorien er sand.

4Laurits Campen