Основы фотометрии для студентов. Основы фотометрии

• Название: Основы фотометрии
• Дата: 04.09.2022
• Размер: 113.5 Kb.
• Имя файла: Основы фотометрии для студентов.doc
• Тип: Документы; #661352

Ф-11 Основы фотометрии ОК-26

• 
  Фотометрия -раздел физической оптики, в котором рассматриваются энергетические характеристики оптического излучения в процессах его излучения, распространения и взаимодействия с веществом.
  

W(за t) S Рис.1

1. Световой поток –Ф, мощность светового излучения, оцениваемая глазом. Световым потоком Ф называют отношение протекающей через некоторую поверхность за время световой энергии W, оцениваемой по зрительному впечатлению, ко времени .

• 
  Действие света на глаз зависит не только от световой энергии, но и от длины волны излучения.
  
• 
  Наибольшее зрительное ощущение вызывает свет зеленого цвета с длиной волны 0,55 мкм
  

• 
  Для оценки светового потока выбирается эталонный источник света. Световой поток эталонного источника сравнивается со световыми потоками остальных источников по действию на глаз.
  

2 . Телесный угол- , часть пространства, ограниченная конической поверхностью.

Телесный угол равен отношение площади поверхности шарового сегмента S0 к квадрату радиуса сферы. Стерадиан (ср)– единица измерения телесного угла в СИ. Стерадиан – телесный угол, который вырезает на поверхности сферы площадь, численно равную квадрату радиуса сферы. Полный телесный угол вокруг точки S равен:

So R  S Рис.2

3. Сила света-I, энергетическая характеристика источника, оцениваемая глазом

• 
  С илой света источника называется отношение светового потока к телесному углу , в котором этот световой поток распространяется от источника.
  

• 
  С ила света точечного источника одинакова по всем направлениям:
  
• 
  Ф₀- полный световой поток.
  

4. Освещенность-Е, оценка действия световой энергии на освещаемую поверхность по зрительному восприятию.

 Ф S Рис.3

ОсвещенностьюЕ называется отношение светового потока Ф, падающего на некоторый участок поверхности, к площади S этого участка.

4.1 Законы освещённости. 1604 г Иоганн Кеплер(нем).

R Е0 -освещенность поверхности при угле падения =0.	Первый закон: освещённость, создаваемая точечным источником света, прямо пропорциональна силе света источника и обратно пропорциональна квадрату расстояния от источника до поверхности.
Ф  b0 S0  S а b Рис.4	Второй закон: освещённость поверхности прямо пропорциональна косинусу угла падения лучей. Отношение площадей площадок:   . Объединенный закон освещённости:

• 
  П ринцип суперпозиции: общая освещенность равна сумме освещенностей, создаваемых каждым источником в отдельности:
  

5. Яркость –L, характеризует световое излучение участка поверхности источника в заданном направлении.

• 
  Я ркостью называется отношение силы света источника к площади светящейся поверхности.
  

 S

• 
  В случае наклонной или искривленной излучающей поверхности вводится так называемая видимая поверхность: , равная проекции излучающей поверхности на плоскость, перпендикулярную к направлению распространения светового излучения.(см. рис.1)
  

 S  . .
6. Единицы измерения фотометрических величин.

• 
  В системе единиц световых величин за основную принята единица силы света. В СИ эта единица называется кандела(кд). Candela(лат)-свеча.
  

Кандела равна силе света в заданном направлении источника света, испускающего монохроматическое излучение частотой 5,410¹⁴ Гц, мощность излучения которого в этом направлении составляет

• 
  Единица измерения светового потока – люмен (лм) . lumen(лат)-свет. 1 лм=1кдср
  

• 
  Единица измерения освещенности – люкс(лк)
  

• 
  Единица измерения яркости в СИ: .
  

• 
  Яркость некоторых источников
  

Источник света.	Яркость кд/м2	Источник света	Яркость кд/м2
Ночное безлунное небо Полная луна Пламя стеариновой свечи	110-4 1103 2,5103	Ясное дневное небо Спираль лампы накаливания Солнце	1,5104 5106 1,5109

• 
  Световая отдача ламп, отношение излучаемого источником света светового потока к потребляемой им мощности: . . Световая отдача характеризует экономичность источников света:
  

Лампы накаливания 8-20 лм/Вт; люминесцентные лампы до 90 лм/Вт; металлогалогенные и натриевые до 130 лм/Вт.

• 
  Сила света некоторых источников.
  

Источник света	Сила света (кд)	Источник света	Сила света(кд)
Свеча, пламя спички Лампа карманного фонаря Электролампа 100 Вт	0,5 - 2,0 0,5 – 3 103	Люминесцентная лампа40 Вт Дуга электросварки Солнце	180 103-105 31027