Фотометрия

Жарық ағынын және онымен байланысқан шамаларды анықтайтын және өлшейтін оптиканың бөлімін фотометрия деп атайды. Жарық толқыны тасымалдайтын энергияны жарық энергиясы немесе сәулелік энергия деп атайды. Бірлік уақытта бірлік беттен өтетін жарық энергиясын сәулелік энергия ағыны деп атайды. Жарық энергиясының толқын ұзындығы бойынша таралуы таралу функциясы арқылы сипатталады.

[pic 1]

мұндағы:[pic 2]- сәулелік энергия ағыны.

Осы өрнектен сәулелік энергия ағыны келесі түрде анықталады:

[pic 3]

          Сәулелік энергия ағынының көру түйсігін тудыратын бөлігін жарық ағыны деп атайды, яғни

[pic 4]

мұндағы: [pic 5]- көру функциясы деп аталады.

 [pic 6] толқын ұзындығы үшін көру функциясы ең үлкен [pic 7] мәніне тең болады.

Жарық ағынының өлшем бірлігі [Ф]=1 лм (люмен).

Фотометрия (басқа грек-фтос, әдеттегі фокус-жарық және μετρέω-өлшеулер) - бұл радиациялық өрістің энергетикалық сипаттамаларын сандық өлшеулердің негізінде жасалатын қолданбалы оптика барлық бөліктеріне ортақ ғылыми пән. Фотометрияның ғылым ретінде негізі А.Гершунның [1], [2] әзірлеген жарық өрісінің теориясы болып табылады. Іс жүзінде жарық саласының теориясы инженерлік тәртіппен - жарықтандыру техникасымен жүзеге асырылады. 
Фотометрияның бірінші заңы - кері квадраттардың заңы - 1604 жылы Йоханнес Кеплермен тұжырымдалған. E - жарықтандыру {\ displaystyle r} r-қашықтан нысанға дейін қашықтық {\ displaystyle I} нүкте көзінің жарықшылығын I-исла {\ displaystyle i} бетіне қалыпты қатысты сәулеленудің i-бұрышы

Фотометрия ғылым ретінде 1760 жылдары Ламберттің шығармаларымен басталды, ол жарықтың сіңіру заңын (Бюргер-Ламберт-Сыр заңы) тұжырымдайтын, диффузиялық жарық рефлексиясының (Ламберт заңы) және Бюджер заңын құрастырды.

Оптикалық сәулеленудің спектральды диапазонының кез-келген аймағында ғана көрінетін аймақта ғана емес, «жарықтың жылдамдығы» («жарық жылдамдығы», «сәуленің сәулесі») радиациялық өріс сипаттамасына қолданылған «жарық» терминін пайдалану. 
Энергияның немесе жеңіл блоктың әр жағдайда пайдалану көрсеткіші адал емес түсініспеушіліктердің барлық себептерін жояды. 
Фотометрия - бұл оптика бөлімі, онда жарықтың энергетикалық сипаттамалары денелермен бөлінген, тарайтын және өзара әрекеттескен кезде зерттеледі. Фотометриялық шамалармен жұмыс істейді.

Физикалық оптикада электромагниттік сәулелену өрісінің қарқындылығы өріс тығыздығы (German Energiedichte) dw: электромагниттік өріс беріктігі векторының E модулінің квадратымен анықталады (физикалық оптикадағы негізгі есептелген сан) dw:

dw = dE / dV = ε x | E |(2)

мұнда dV - кеңістікте берілген нүктедегі көлемдік элемент, ал dE - қаралған уақытында осы көлемге алынған өріс энергиясы [4]

Бұл жағдайда ε - сәулелену таратылатын ортаны диэлектрлік тұрақтысы.

Спектрдің оптикалық диапазонында электромагниттік тербелістердің жиілігі соншалықты жоғары, бұл вектордың (радиотехникаға қарағанда) модулін тікелей өлшеу мүмкін емес. Қазіргі заманғы техникалық құралдар радиациялық қабылдағыштың инерциясымен сипатталатын уақыт аралығындағы осы мәннің орташа мәнін ғана қамтамасыз етеді. Радиацияның материямен, соның ішінде ақпараттық тасушы сигналын қалыптастыратын сәулелену қабылдағышымен өзара әсер етуі электромагниттік өрістің қарқындылығымен емес, жұтқынның сәулеленуімен анықталады.

Теориялық оптикада өрістің энергетикалық сипаттамаларын пайдалануға көшу теңдеулердің сызықсыздығына алып келуі мүмкін, бұл суперпозициялар принципін көптеген оптикалық құбылыстарды түсіндіруге мүмкіндік беретін негізгі принцип ретінде пайдалануды қиындатады.

Сонымен қатар, Е мәндерін есептеуге мүмкіндік беретін Максвелл теңдеуі радиациялық өрістің геометриясын не оның фотометриялық сипаттамаларын нақты қарастырмайды, сондықтан оптикалық құрылғылардың қазіргі заманғы теориясы Максвелл теориясының математикалық аппаратын толығымен пайдаланбайды