KWALIFIKACJA MEP2 - STYCZEŃ 2020

PYTANIE NR 8.
Współczynnik absorpcji szkła optycznego można zmierzyć za pomocą
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Współczynnik absorpcji wyznacza się na podstawie pomiaru osłabienia promieniowania po przejściu przez próbkę (porównanie natężenia przed i po). Do takiego pomiaru służy fotometr, który mierzy natężenie/strumień światła. Refraktometr i frontofokometr mierzą inne wielkości.

Pełne wyjaśnienie:

Współczynnik absorpcji szkła optycznego opisuje, jak silnie materiał pochłania promieniowanie podczas przechodzenia światła przez próbkę. W praktyce wyznacza się go z zależności między natężeniem (lub strumieniem) promieniowania padającego na próbkę a natężeniem promieniowania po przejściu przez próbkę o znanej grubości. Oznacza to, że kluczowy jest pomiar fotometryczny – czyli pomiar natężenia/strumienia światła – stąd właściwym przyrządem jest fotometr.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi nie pasują?

  • "spektroskopu" – spektroskop służy przede wszystkim do obserwacji/analizy widma (identyfikacji linii, pasm), a nie do bezpośredniego, ilościowego wyznaczania współczynnika absorpcji. Do ilościowych pomiarów absorbancji w funkcji długości fali stosuje się zwykle przyrządy typu spektrofotometr, a nie sam spektroskop.
  • "refraktometru" – refraktometr służy do wyznaczania współczynnika załamania (refrakcji) materiału. Jest to inna własność optyczna niż absorpcja; materiał może mieć wysoki współczynnik załamania, a jednocześnie małe straty absorpcyjne (i odwrotnie).
  • "frontofokometru" – frontofokometr (fokometr) służy do pomiaru mocy optycznej soczewek okularowych oraz parametrów związanych z ogniskowaniem. Nie mierzy własności materiału szkła jako takiego (pochłaniania), tylko cechy gotowego elementu optycznego (soczewki).

Wskazówka egzaminacyjna: jeśli w treści pojawia się "absorpcja", "transmisja", "osłabienie wiązki", szukaj odpowiedzi związanej z pomiarem natężenia światła. Jeśli mowa o "współczynniku załamania" – wybieraj refraktometr. Jeśli o "mocy soczewki" – frontofokometr.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
To miara tego, jak silnie szkło pochłania światło podczas przejścia przez materiał. Im większy współczynnik absorpcji, tym szybciej maleje natężenie promieniowania w próbce o rosnącej grubości, co przekłada się na mniejszą transmisję układu optycznego.
Fotometr mierzy natężenie/strumień światła. Porównując wynik pomiaru bez próbki i z próbką o znanej grubości, można wyznaczyć osłabienie wiązki (transmitancję), a z niej obliczyć wielkości związane z absorpcją, w tym współczynnik absorpcji.
Refraktometr wyznacza współczynnik załamania, czyli informację o tym, jak światło zmienia kierunek i prędkość w materiale. Absorpcja dotyczy strat energii (pochłaniania) i spadku natężenia, więc jest inną własnością i wymaga pomiaru fotometrycznego lub pokrewnego.
Typowy spektroskop służy głównie do obserwacji i analizy widma (jakościowo). Do ilościowego pomiaru pochłaniania w funkcji długości fali częściej wykorzystuje się układy umożliwiające pomiar natężenia po przejściu przez próbkę, czyli rozwiązania fotometryczne/spektrofotometryczne.
Frontofokometr (fokometr) mierzy przede wszystkim moc optyczną soczewki okularowej oraz parametry związane z ogniskowaniem (np. moce w osiach dla soczewek astygmatycznych). Nie jest to przyrząd do badania pochłaniania materiału szkła, tylko do kontroli gotowych soczewek.
Najczęściej spotkasz transmitancję (ile światła przechodzi), absorbancję (wielkość logarytmiczna opisująca osłabienie) oraz współczynnik absorpcji (zależny od grubości i długości fali). Wszystkie odnoszą się do spadku natężenia promieniowania w materiale.
Gdy trzeba ocenić straty światła w torze optycznym, porównać partie materiału, sprawdzić wpływ barwienia/filtrów lub dobrać szkło do układów wymagających wysokiej transmisji. To istotne np. w elementach, gdzie liczy się jasność i kontrast obrazu.
Najczęstsze to mylenie absorpcji z refrakcją (wybór refraktometru), mylenie pomiaru cech materiału z pomiarem cech soczewki (wybór frontofokometru) oraz utożsamianie "spektro-" z każdym pomiarem światła. Pomaga pytanie: "czy mierzę natężenie po przejściu?"
Absorpcja dotyczy tego, ile światła ginie w materiale (spadek natężenia), a współczynnik załamania dotyczy zmiany kierunku i prędkości światła w materiale. W skrócie: absorpcja = straty energii, refrakcja = zmiana biegu promieni.
Wypisz przyrządy i dopasuj im mierzoną wielkość: fotometr—natężenie/strumień, refraktometr—współczynnik załamania, frontofokometr—moc soczewki, mikroskop—obserwacja detali. Ćwicz na krótkich definicjach i przykładowych zastosowaniach z pracowni.
info

Statystycznie 66% uczniów zna prawidłową odpowiedź. średnie

Eksperci podkreślają: "Współczynnik absorpcji wyznacza się na podstawie pomiaru osłabienia promieniowania po przejściu przez próbkę (porównanie natężenia przed i po)."

Źródła:

  • Eugene Hecht, "Optics", rozdziały dotyczące absorpcji, transmitancji i praw opisujących osłabienie promieniowania (np. prawo Lamberta-Beera), wydanie zależne od programu nauczania
  • Marvin J. Weber (red.), "Handbook of Optical Materials", sekcje: właściwości transmisyjne/absorpcja materiałów optycznych, wydanie zależne od publikacji
  • Donald C. O'Shea, Michael J. Callender, William T. Rhodes, "Introduction to Lasers and Their Applications" (lub pokrewne podręczniki z fotometrii/spektrofotometrii), fragmenty o pomiarach transmitancji i strat optycznych; dokładny zakres zależny od wydania

Materiały:

  • Podręczniki z metrologii optycznej i fotometrii (działy: transmisja/absorpcja, prawo Lamberta-Beera)
  • Instrukcje stanowiskowe i karty katalogowe fotometrów/spektrofotometrów używanych w pracowni szkolnej
  • Materiały dydaktyczne z rozróżniania przyrządów: refraktometr, frontofokometr, fotometr, spektroskop

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego