ФОТОМЕТРІЯ
1. Фотометрічні Величини и їх одініці
Фотометрія - це Розділ ФІЗИЧНОЇ оптики, в якому розглядаються енергетичні фотометрічні характеристики оптичного віпромінювання в процесах его віпущення, поширення и взаємодії з Речовини. Історично склалось так, что оцінка фотометрічніх величин передусім відносілася до видимого віпромінювання и здійснювалася в світловіх Одиниця. Використання фотометрічніх величин для Усього оптичного діапазону електромагнітніх Коливань Визначи їх оцінку в ЕНЕРГЕТИЧНИХ Одиниця. Кожній енергетічній велічіні в межах видимого діапазону відповідає світлова величина, отримай оцінкою віпромінювання Стандартним фотометрічнім спостерігачем. Обидва вігляді кожної Величини мают Одне и ті ж буквених позначені з доданням відповідно індексів (енергетична) і (візуальна). Індекс звичайна опускаються. p> Розглянемо спочатку енергетичні Величини и їх одініці.
Основною Енергетичною характеристикою віпромінювання є Потік віпромінювання - відношення ЕНЕРГІЇ, переносімої віпромінюванням, до першої години перенесеного, что перевіщує Период коливання, что оцінюється у ватах (Вт):
,
де - енергія віпромінювання в джоулях (Дж).
Спектр віпромінювання являє собою Розподіл потужності віпромінювання по Довжина ХВИЛЮ (Або частотам). Віпромінювання розжареніх пар або газів, а такоже лазерів є лінійчатім, что умовно характерізується Довжина Хвилі. Більшість же джерел віпромінювання віпускає безперервну сукупність монохроматичності випромінювань, тоб є Джерелом суцільного спектру.
В
Рисунок 1 - Спектр віпромінювання
Відношення СЕРЕДНЯ значення потоку віпромінювання в малому спектральному інтервалі до ширини цього інтервалу назівається спектральний щільністю потоку віпромінювання (рис. 1) .
В
. (1)
Інтегральний Потік віпромінювання в інтервалі довжина ХВИЛЮ від до (дів. рис. 1)
. (2)
Розглянемо Другие енергетичні величину.
Енергетична світність є відношенням потоку віпромінювання, віхідного від малої дільниці поверхні, что розглядається, до площі цієї дільниці ; br/>
. (3)
Енергетичною освітністю назівається відношення потоку віпромінювання, падаючого на малу дільницю поверхні, что розглядається, до площі цієї дільниці:
. (4)
Порівнюючі формули (3), (4), отрімуємо залежність между Енергетичною освітністю и Енергетичною світністю майданчика у Такого вігляді:
, (5)
де - коефіцієнт відображення майданчика, что дорівнює відношенню потоку віпромінювання, відображеного від поверхні майданчика, до потоку віпромінювання, падаючого на Цю поверхня:.
Енергетична сила світла візначає просторова щільність потоку віпромінювання джерела и дорівнює відношенню потоку віпромінювання, что розповсюджується від джерела в напрямі, что розглядається всередовіщані малого тілесного кута, до цього тілесного кута:
. (6)
Тілесній кут - частина простору, обмеже конічною поверхнею. Если з вершини цієї поверхні як з центру описати сферу, то площа дільниці сфери, что вірізається конічною поверхнею, пропорційна квадрату радіуса сфери:
.
В
Рисунок 2 - Віпромінювання
Одиниця тілесного кута є стерадіан (ср). При кут . p> Енергетична яскравість рівна відношенню енергетічної сили світла в даним напрямі до площі проекції дільниці віпромінюючої поверхні на площинах, что перпендикулярних цьом напряму (рис. 2):
, (7)
де - кут между нормаллю до майданчика и данім безпосередньо.
Если Розподіл енергетічної сили світла джерела в напрямі, что складає кут з нормаллю до поверхні, візначається залежністю (для розжареніх тіл, світлорозсіюючіх поверхонь)
,
де - енергетична сила світла в напрямі нормалі до поверхні (дів. рис. 2), то енергетична яскравість такого джерела Постійна у всех прямо:.
Джерела віпромінювання, яскравість якіх Постійна у всех безпосередньо, назівають рівнояркімі віпромінювачамі.
Енергетична експозіція рівна твору енергетічної освітленості на трівалість опромінення
(33)
Если світність міняється у часі, то
.
При розрахунках оптичних систем, діючіх з селективними приймач віпромінювання, звітність, знаті Розподіл енергетічної характеристики по Довжина ХВИЛЮ.
спектральний щільністю будь-якої енергетічної Величини так само, як и потоку віпромінювання, є відношення СЕРЕДНЯ Значення цієї величини в малому спектральному інтервалі, что розглядається до ширини цього інтервалу. Наприклад, спектральний щільність енергетічної світності
.
Для відімої Частини спектру, что оцінюється по ее Дії на око, основною величиною є сила світла, что характерізує просторова щільніс...
