Фотометрияның негізгі заңы

Оптикалық аумаққа жататын электромагниттік толқындардың тасымалдайтын энергиясын өлшеулермен шұғылданатын оптика бөлімі фотометрия деп аталады. Бұл жағдайда оптикалық диапазондағы электромагниттік тербелістердің энергиясы орташа уақыт аралықтарында орташаланады, алайда бұл тербелістердің кезеңінен едәуір асып түседі. Фотометрия тәжірибелік әдістерді де, фотометриялық шамаларды өлшеу құралдарын да, осы шамаларға қатысты теориялық ережелер мен есептеулерді де қамтиды.

Фотометрияның теориялық және эксперименттік әдістері жарық беру және сигнал беру технологиясында, астрономия мен астрофизикада, газды разрядты жарық көздері мен жұлдыздарының плазмасындағы сәулеленудің берілуін есептеуде, заттарды химиялық талдауда, пирометрияда, жылу алмасуды есептеуде қолданысын табады сәулелену арқылы және ғылым мен өндірістің көптеген басқа салаларында ...

Фотометрияның негізгі заңы

E = I / l2,

оған сәйкес E жарықтылығы I жарықтың қарқындылығымен нүктелік көзден l қашықтықтың квадратына кері пропорцияда өзгереді, И.Кеплер тұжырымдады

1604 Алайда П.Бугерді эксперименттік фотометрияның негізін қалаушы деп санау керек, ол 1729 жылы әртүрлі жарық көздерін сандық салыстыру үшін визуалды әдіс сипаттамасын жариялады - жарық көздерін пайдаланып көршілес беттерді жарықтандыру теңдігін орнатады (көздерді арақашықтықты өзгерту арқылы). құрылғы ретінде көз.

1760 жылы И.Ламберт фотометрияның теориялық әдістерін дамыта бастады.

Ең алдымен өлшеу практикасында қолданылатын негізгі фотометриялық шамаларға анықтама беру керек. Оларды таңдау қабылдайтын құрылғылардың осы немесе басқа шамаларға тікелей жауап беретін ерекшеліктеріне байланысты. Әдетте жарық шамалары спектрге қатысты болып саналады

адам көзінің сезімталдығы, бұл көрінетін спектрдің жасыл аймағында максималды (λ = 550 нм).

Фотометрияның негізгі энергетикалық тұжырымдамасы - F сәулеленудің жарық ағыны.

Бұл уақыт бірлігінде жарық кванттарының ағынымен тасымалданатын көрінетін сәулеленудің энергиясы. Жарық ағыны энергетикалық мәндер жүйесіндегі сәулелену қуатына сәйкес келеді. SI қондырғысы: люмен.

Жарық энергиясы Q - кванттар ағынымен тасымалданатын көрінетін сәулелену энергиясы. Жарық энергиясы деп жарық көзінен уақыт бірлігіне алынған ағын түсініледі. SI-дегі өлшем бірлігі: люмен · сек.

Жарық ағынының осы ағын қоршалған қатты бұрышқа қатынасы I жарық интенсивтілігі деп аталады. SI өлшем бірлігі: кандела (cd).

Жарықтық L - дененің жарық шығаратын сипаттамасы, беттің шығаратын сәулесінің интенсивтілігінің оның бақылау нүктесіне перпендикуляр жазықтықтағы проекциясының ауданына қатынасы (сурет 11.1). SI өлшем бірлігі: cd / m².

Сурет: 11.1. Шығаратын беттің жарықтығын анықтау.

Жарықтығы платформаның көру сызығына көлбеу бұрышына тәуелді емес бет ортотропты деп аталады. Мұндай беттің бірлік ауданынан шыққан жарық ағыны Ламберт заңына бағынады.

Берілген бағыттағы M жарық ағынының тығыздығы жарықтылық деп аталады. SI бірлігі: lm / m2

Жарық ағынының бетіне түсуінен пайда болатын беттің жарықтануы Е деп аталады. СИ-де жарықтандыруды өлшеу бірлігі люкс (1 лк = 1 люмен 1 шаршы метрге).

Тізімдегі мәндер мен олардың сипаттамалары кестеде келтірілген. 11.1.

Кесте 11.1.

Негізгі фотометриялық шамалар және олардың сипаттамалары

Ескерту. S1 - көз аймағының элементі, S2 - қабылдағыш аймағының элементі, ε1 - бастапқы аймақ элементіне нормаль мен бақылау бағыты арасындағы бұрыш.

Радиация көзі - бұл энергия шығаратын кейбір беткейлер. Сәулелену көзінің жалпы сипаттамалары:

радиациялық ағын; жарық интенсивтілігі диаграммасы - жарық күшінің I кеңістікте таралуын көрсетеді (φ,