TI/Pracownia wykorzystania zasobów internetowych/QTIPLOT – PROGRAM DO ANALIZY I WIZUALIZACJI DANYCH
Spis treści
Zadanie 1
Uruchom program QtiPlot. Używając opcji Import ASCII (zakładka File =>Import) wczytaj dane dotyczące pomiarów absorpcji światła laserowego przez szklane filtry (dane otrzymałaś/eś emailem, znajdziesz je także w Tabeli Figure 1 na końcu). Nazwij odpowiednie kolumny tak jak w tabeli Figure 1, a jednostki wpisz jako Comment. Przypisz kolumnom ich „przeznaczenie” (x, y, dx, dy). Zmian tych możesz dokonać klikając na nagłówek z nazwą kolumny lub Table => Column Options. Zapamiętaj projekt (File => Save Project As).
Zadanie 2
Zakładając, że na powierzchni filtra odbija się ok. 4% promieniowania, oblicz wartość absorbancji i jej niepewności dla każdego z filtrów. Pomocne będą zakładki Table => Add Column oraz Table => Set Column Values.
Zadanie 3
Wykonaj wykres [math]A(l)[/math] (absorbancja w funkcji grubości filtra) w postaci niepołączonych punktów (Plot => Scatter). Nanieś na wykres również niepewności absorbancji (Graph => Add Error Bars). Nazwij odpowiednio osie, dobierz skalę, znaczniki przedziałów na osiach skieruj do wnętrza, wybierz krój i kolor punktów, zatytułuj rysunek. Zapamiętaj projekt.
Zadanie 4
Do danych doświadczalnych dopasuj zależność liniową (Analysis => Fit Linear). Zmień kolor, krój i grubość linii. Umieść na rysunku w czytelnej formie parametry dopasowania prostej (Graph => Add Text). Usuń legendę. Zapamiętaj projekt.
Zadanie 5
Wyprowadź zależność łączącą [math]\nicefrac{U}{0,96*U_0}[/math] i l. Dopasuj ją do danych doświadczalnych. Najpierw stwórz nową kolumnę, zawierającą wartości doświadczalne [math]\nicefrac{U}{0,96*U_0}[/math]. Wykonaj wykres [math]\nicefrac{U}{0,96*U_0}[/math] w funkcji l. Następnie zdefiniuj funkcję, którą chcesz dopasować (Analysis => Fit Wizard, Category => User defined, Save), zaznacz „Fit with selected user function” i przejdź do „Fitting Session”. Wprowadź startowe wartości parametrów, sprawdź czy podałeś dobre dane do dopasowania i wciśnij „Fit”. Popraw i zapamiętaj rysunek.
[math]\unit{l }{[mm]} [/math] | [math]\unit{U_0}{ [V]}[/math] | [math]\unit{u_{U_0}}{ [V] }[/math] | [math]\unit{U}{ [V]}[/math] | [math]\unit{u_U}{ [V]}[/math] |
---|---|---|---|---|
1,03 | 6,85 | 0,155 | 3,49 | 0,05095 |
2,5 | 6,88 | 0,155 | 1,49 | 0,02208 |
3,86 | 6,87 | 0,155 | 0,664 | 0,01016 |
4,82 | 6,85 | 0,155 | 0,402 | 0,00638 |
6,56 | 6,85 | 0,155 | 0,1482 | 0,00272 |
7,7 | 6,85 | 0,155 | 0,0737 | 0,00164 |
8,73 | 6,58 | 0,155 | 0,0386 | 0,00113 |
10,2 | 6,59 | 0,155 | 0,0165 | 8,15507E-4 |
11,38 | 6,59 | 0,155 | 0,0085 | 7,00037E-4 |
12,52 | 6,58 | 0,155 | 0,0046 | 6,43746E-4 |
Napięcie na fotodiodzie (odczytane za pomocą woltomierza) jest wprost proporcjonalne do natężenia światła padającego na fotodiodę => [math]\nicefrac{U_0}U = \nicefrac{I_0}I[/math], gdzie [math]I_0[/math] to natężenie światła padającego, a I — natężenie światła po przejściu przez filtr.
Prawo Lamberta-Beera opisuje pochłanianie promieniowania elektromagnetycznego przy przechodzeniu przez ośrodek absorbujący:
- [math]\log\left(\frac{I_0}I\right) = A = \alpha cl[/math],