Физические принципы работы 3D-принтеров и принтеров особого назначения

Министерство образования и науки Украины

Днипровского национального университета имени

Олеся Гончара

Факультет физики, електроники  и комп’ютерных

систем

Кафедра электроники вычислительных машин

Учебная дисциплина “Физика”

Самостоятельная работа №1

Тема: ”Физические принципы

работы 3D-принтеров и принтеров особого назначения ”

Выполнили студенты 1-го курса

Петруня Валерий Владиславович(КИ-17-1-22)

Литвинов Михаил Александрович(КИ-17-1-20)

Проверила Швец Татьяна Васильевна (дата, подпись)

г.Днепр

2018

СОДЕРЖАНИЕ

Введение…………………………………………………………………………3

1. Фотометричні величини і їх одиниці …….. …………………………………….…..… 3

Список литературы………………………………………..………………….. 10

Фотометрія

1. Фотометричні величини і їх одиниці

Фотометрія – це розділ фізичної оптики, в якому розглядаються енергетичні фотометричні характеристики оптичного випромінювання в процесах його випущення, поширення і взаємодії з речовиною. Історично склалося так, що оцінка фотометричних величин передусім відносилася до видимого випромінювання і здійснювалася в світлових одиницях. Використання фотометричних величин для усього оптичного діапазону електромагнітних коливань визначило їх оцінку в енергетичних одиницях. Кожній енергетичній величині в межах видимого діапазону відповідає світлова величина, отримана оцінкою випромінювання стандартним фотометричним спостерігачем. Обидва вигляди кожної величини мають одне і те ж буквене позначення з доданням відповідно індексів (енергетична) і (візуальна). Індекс звичайно опускають.

Розглянемо спочатку енергетичні величини і їх одиниці.

Основною енергетичною характеристикою випромінювання є потік випромінювання [pic 1]- відношення енергії, переносимої випромінюванням, до часу перенесення [pic 2], що перевищує період коливання, що оцінюється у ватах (Вт):

[pic 3],

де [pic 4]- енергія випромінювання в джоулях (Дж).

Спектр випромінювання являє собою розподіл потужності випромінювання по довжинах хвиль [pic 5] (або частотам). Випромінювання розжарених пар або газів, а також лазерів є лінійчатим, що умовно характеризується довжиною хвилі. Більшість же джерел випромінювання випускає безперервну сукупність монохроматичних випромінювань, тобто є джерелом суцільного спектра.

[pic 6]

Рисунок 1 – Спектр випромінювання

Відношення середнього значення потоку випромінювання [pic 7] в малому спектральному інтервалі до ширини цього інтервалу [pic 8] називається спектральною щільністю потоку випромінювання (рис. 1).

[pic 9]. (1)

Інтегральний потік випромінювання в інтервалі довжин хвиль від [pic 10] до [pic 11] (див. рис. 1)

[pic 12]. (2)

Розглянемо інші енергетичні величини.

Енергетична світність [pic 13] є відношенням потоку випромінювання [pic 14], вихідного від малої дільниці поверхні, що розглядається, до площі цієї дільниці [pic 15];

[pic 16]. (3)

Енергетичною освітністю [pic 17] називається відношення потоку випромінювання [pic 18], падаючого на малу дільницю поверхні, що розглядається, до площі [pic 19] цієї дільниці:

[pic 20]. (4)

Порівнюючи формули (3), (4), отримуємо залежність між енергетичною освітністю і енергетичною світністю майданчика [pic 21] у такому вигляді:

[pic 22], (5)

де [pic 23]- коефіцієнт відображення майданчика [pic 24], що дорівнює відношенню потоку випромінювання [pic 25], відображеного від поверхні майданчика, до потоку випромінювання [pic 26], падаючого на цю поверхню: [pic 27].