Esperienza n. 3:
Misura del coefficiente di estinzione di un liquido
Scopo
In questa esperienza si verifica la legge esponenziale di assorbimento dell’intensità luminosa in un
mezzo e si misura il coefficiente di estinzione di un liquido.
Materiale
Si utilizzano una sorgente luminosa, una cellula fotoelettrica, un contenitore cilindrico trasparente
da porre tra la sorgente e la cellula fotoelettrica nel quale versare diverse quantità di liquido, un
microamperometro, un calibro.
Procedimento e analisi dati
1) Con la sorgente luminosa spenta, accendere il microamperometro. Esso misura la corrente in
uscita dalla cellula fotoelettrica, che è proporzionale all’intensità luminosa rilevata dalla cellula.
Valutare, prima di iniziare la misura, l’eventuale presenza di luminosità diffusa di fondo.
Cercare di ridurla il più possibile spegnendo le luci non necessarie e registrare l’eventuale
valore di corrente “di fondo”, che dovrà essere sottratto dalle misure successive.
2) Accendere la sorgente luminosa.
3) Misurare con il microamperometro l’intensità di corrente massima, corrispondente all’assenza
di liquido nel contenitore, procedendo come al punto 4).
4) Mettere nel contenitore una piccola quantità del liquido in esame. Misurarne il livello l con il
calibro, facendo almeno 5 misure e calcolando valore medio e errore statistico sul valore medio.
Quest’ultimo è dato dalla quantità s/√n, dove s è la deviazione standard e n il numero di misure.
Registrare la corrispondente intensità di corrente I misurata dal microamperometro, sottraendo
l’eventuale corrente di fondo.
5) Ripetere il punto 4) fino ad aver messo nel contenitore tutto il liquido, avendo cura di prendere
almeno 7-8 punti.
6) Mettere le misure coi relativi errori su carta millimetrata e disegnare la curva spezzata I(l).
Osservare che la curva approssima l’andamento esponenziale atteso, I(l) = I0·e-kl , dove k è il
coefficiente di estinzione del liquido.
7) Scegliendo due particolare valori di l, l1 e l2 , calcolare il coefficiente di estinzione del liquido
secondo la formula: k = (ln I2 – ln I1)/(l1 – l2). Ricavare la formula. Calcolare l’errore statistico
su k eseguendo la propagazione gaussiana degli errori sulle quantità misurate.
8) Noto k calcolare I0 e disegnare la curva I(l) = I0·e-kl . Discutere il risultato ottenuto
confrontando la curva calcolata con i punti misurati. Valutare la scelta fatta dei due punti per
calcolare k. A tal fine ottenere la curva esponenziale utilizzando coppie diverse di punti
misurati.
