Мои Конспекты
Главная | Обратная связь


Автомобили
Астрономия
Биология
География
Дом и сад
Другие языки
Другое
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Металлургия
Механика
Образование
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Туризм
Физика
Философия
Финансы
Химия
Черчение
Экология
Экономика
Электроника

Фотометрія як наука. Загальні методи фотометрії.



Розділ 1. Основні фотометричні і радіометричні величини та одиниці їх вимірювання

 

Фотометрія як наука. Загальні методи фотометрії.

Фотометрія (згідно основних нормативних документів) – це наука про вивчення та вимірювання параметрів і характеристик переносу енергії оптичного випромінювання.

Фотометрія дослівно означає у перекладі із іноземного photo - «світло», metro - «міряти». Тому фотометрія як наука пов’язана із вивченням як світлових властивостей випромінювання, так і з методами вимірювання цих величин і природно виражає зв'язок фізичної оптики і метрології. Отже можна привести і такі визначення даної науки:

- Фотометрія – це розділ фізичної оптики, в якому розглядаються енергетичні характеристики оптичного випромінювання різних джерел у процесі його розповсюдження, поширення і взаємодії з середовищем.

- Фотометрія – це розділ метрології, в якому вивчаються методи і пристрої для виміру випромінювання в оптичній області спектру (1 ÷ 106 нм).

Одним із засновників фотометріїбув французький астроном Пітер Бугер(1698-1758), який вперше ввів поняття освітленості, яскравості і сили світла, вивів закон послаблення випромінювання (поширення випромінювання при його проходженні через однорідне оптичне середовище).

Розвинув і систематизував фотометричні основи фотометрії німецький фізик і математик Йоган Ламберт(1728-1777), створивши теорію фотометричних розрахунків для освітленості предметів.

Сучасна теоретична фотометрія розвивається і поглиблюється на базі хвильових і квантових властивостей електромагнітного випромінювання. Вагомий вклад у сучасну фотометрію зробили: Д.Максвел, С.І.Вавілов, П.М.Лєбєдєв, М.М.Гурєвіч, В.В. Мєшков, А.А.Гершун.

Існують такі загальні методи фотометрії:

1. Візуальна фотометрія, яка базується на здатності людського ока відчувати відмінності у яскравості двох полів порівняння при їх вирівнюванні механічними або оптичними засобами.

2. Фізична фотометрія, в якій для порівняння двох джерел світла замість ока людини використовують приймачі світла іншого роду: фотоелементи, фотодіоди, фотоелектронні помножувачі;

3. Фотографічна фотометрія, яка для кількісної оцінки енергії світла використовує фотоматеріали і застосовується в основному для оцінки потужності випромінювання у фоточутливих матеріалах.

При використанні перших двох методів дуже важливим є те, щоб умови спостереження або роботи приладів повинні бути такими, щоб фіксуючий пристрій реагував на різні довжини хвиль у повній відповідності із «стандартним спостерігачем» МКО. Тільки у цьому випадку результати різних методів будуть універсальними і значимими. Поняття стандартного спостерігача розглянемо дещо пізніше.

Для проведення фотометричних досліджень необхідна присутність у цьому процесі як мінімум трьох структурних об’єктів, а саме: джерела випромінювання світла, проміжного середовища, в якому поширюється випромінювання, і, наостанок, – приймача цього випромінювання. У цій схемі фотометричних вимірювань структурні об’єкти характеризуються такими властивостями:

1) Джерела світла можуть мати відомі параметри або бути досліджуваним об’єктом. При відносних вимірах можуть використовуватися джерела, параметри яких невідомі, проте характеризуються високим рівнем їх стабільності впродовж всього процесу вимірювання;

2) Проміжне середовище – це середовище, в якому розповсюджується випромінювання і яке може змінювати параметри цього випромінювання. До них належать різні оптичні елементи, що можуть змінювати потік випромінювання за потужністю, за напрямком у просторі і за спектром;

3) Приймач випромінювання – це пристрій, що перетворює енергію оптичного випромінювання у будь-який інший вид енергії. Найбільш відомим і поширеним приймачем є око людини.

Фотометрія, у вузькому розумінні слова, означає сукупність методів, які дозволяють характеризувати видиме випромінювання у відповідності із його дією на людське око. У фотометрії енергія, що переноситься за допомогою випромінювання, випромінюється за час, який за тривалістю значно перевищує період світлових коливань.