Il quadrifoglioovvero 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

Ripetizione della presa dati per mezzo dell’esposimetro.

Presa dati

Rotazione della sorgente luminosa di 10° in 10°

Posizionamento della lampadina ad un distanza iniziale dal sensore

MisureL’andamento di questo grafico suggerisce che l’intensità luminosa varia in funzione della direzione della superficie esposta.

Intensità in funzione

dell’angolo

angolo

inte

nsi

tà

Esposimetro

010

2030

40

50

60

70

80

90

100

110

120

130

140150

160170

180190

200210

220

230

240

250

260

270

280

290

300

310

320330

340350

Misure con esposimetro trasformate in grafico polare

Misure con sensore on-line trasformate in grafico polare

L’andamento di questi grafici ci suggerisce che l’intensità luminosa varia in funzione della posizione angolare della superficie esposta.

Sensore on-line (grafico polare)

010

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

120

130

140

150

160170

180190

200

210

220

230

240

250

260

270

280

290

300

310

320

330

340350

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

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

Modello

Modellizzazione (2)

Nei limiti degli errori sperimentali il grafico del modello riproduce quello ottenuto con i dati sperimentali

Grafico polare

2°tentativo (approssimazione parallelepipedo)

Anche questa volta abbiamo calcolato l’area e questi sono i risultati

0

10

20

30

40

50

60

70

ConclusioniLa 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.