Розрахунок спектрів оптичного поглинання зразків за даними вимірювань пропускання

Лабораторна робота №3 

Розрахунок  спектрів оптичного поглинання зразків

за даними вимірювань пропускання 

Підготував  Слива В’ячеслав Васильович 

     Мета: Ознайомитися з основими принципами роботи в Origin: Заповнення таблиць, обрахунку даних, креслення графіків за відповідними даними таблиці, знаходження невідомих коефіцієнтів з формул, та ін.. 

Теоретичні  відомості

     Origin - пакет програм фірми OriginLab Corporation для чисельного аналізу даних  та наукової графіки, що працює  на комп'ютері під управлінням  операційної системи Microsoft Windows.

     Для виконання операцій можна як використовувати  інструмент графічного інтерфейсу користувача (діалоги / меню), так і викликати  їх у програмах. У Origin включений власний  компілятор C / C + + з підтримкою та оптимізацією векторних і матричних обчислень.

     Origin підтримує створення двомірної,  тривимірної наукової графіки,  яка створюється за допомогою  готових шаблонів, доступних для  редагування користувачем. Також  можливо створювати нові власні  шаблони. Після створення зображення воно може бути відредаговано за допомогою меню і діалогів, що викликаються подвійним клацанням миші на його елементах. Можна експортувати отримані графіки і таблиці в ряд форматів, таких як PDF, EPS, WMF, TIFF, JPEG, GIF і ін.

     За  допомогою Origin можна проводити чисельний аналіз даних, включаючи різні статистичні операції, обробку сигналів і т. п. 

Хід роботи 

     1. Імпортував дані викладачем файли в Origin.

     2. Обчислив для кожного значення довжини хвилі відповідне значення коефіцієнта пропускання за формулою T= I/I₀. Побудував графічні залежності T(l) для всіх зразків на одному рисунку (Рис. 3.1).

     3. Вибрав оптимальні інтервали відображення даних по осях, зобразив на графіку всі чотири осі, зорієнтувати поділки на осях всередину графіка.

     4. Наніс відповідні написи вздовж осей X та Y.

     5. Розрохував за формулою

I = I₀exp(–ad)  (1)

де  I – інтенсивність світла, що пройшло крізь зразок, I₀ – інтенсивність світла, що падає на зразок, a – коефіцієнт поглинання матеріалу зразка, d товщина зразка, для кожного зразка спектральну залежність коефіцієнта поглинання a.

     6. Побудував стовпчик зі значеннями енергії, назвав його E. скориставшись формулою

E (еВ) = 1240 / l (нм)   (2)

     7. Побудував графічні залежності a(E) для всіх зразків на одному рисунку (Рис. 3.2). Для цього визначив стовпчик E як абсцису (X).

     8. Проробив з цим рисунком речі аналогічні тим, що і з першим рисунком.

     9. Зберегти одержаний проект Origin та шаблони з параметрами рисунку.

     10. Визначив теоретично невідомі коефіцієнти Р1 і Р2 (Рис. 3.3).

     11. Визначив експериментально невідомі коефіцієнти Р1 і Р2 (Рис. 3.4).

Мал. 3.1. Залежність інтенсивності випромінювання від довжини хвилі 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Мал. 3.2. Залежність коефіцієнта поглинання від енергії 

Мал. 3.3. Теоретично визначені невідомі коефіцієнти 

Мал. 3.4. Експериментально визначені невідомі

коефіцієнти Р1:10860; Р2:1,717 

Висновки 

     Проробивши дану лабораторну роботу я навчився користуватися Origin. Проробив всі поставлені завдання. Побудував потрібні графіки. Та знайшов невідомі коефіцієнти.