Фотометрия

Фотометрия – раздел оптики, занимающийся вопросами измерения интенсивности света и его источников.

Энергетические величины:

1. Поток излучения Ф_е – величина, равная отношению энергии W излучения ко времени t, за которое излучение произошло:

Единица потока излучения – ватт (Вт).

2. Энергетическая светимость (излучательность) R_t – величина равная

отношению потока излучения испускаемого поверхностью, к площади сечения, сквозь которое этот поток проходит

R_t = Ф_е/S.

Единица энергетической светимости – ватт на метр в квадрате (Вт/м²).

3. Энергетическая освещенность (облученность) характеризует величину потока

излучения, падающего на единицу освещаемой поверхности.

Единица энергетической освещщености совпадает с единицейэнергетической светимости.

Световые величины:

При оптических измерениях используются различные приемники излучения (глаз, фотоэлементы), которые не обладают одинаковой чувствительностью к энергии различных длин волн, являясь селективными (избирательными). Каждый приемник излучения характризуется своей кривой чувствительности к свету различных длин волн. Поэтому световые измерения, являясь субъективными, отличаются от объективных, энергетических и для них вводятся световые единицы, используемые только для видимого света.

Основной единицей в СИ является единица силы света – кандела (кд).

  S ₁· r ₁ · B     r ₂   S ₂·  

Рис. 2

Так как для когерентных источников разность начальных фаз, то результат наложения двух волн в различных точках зависит от величины, называемой разностью хода волн.

В точках, где

(10)

наблюдается интерференционный максимум (критическая точка) – амплитуда результирующего колебания равна

.

В точках, где

(11)

наблюдается интерференционный минимум (критическая точка) – амплитуда результирующего колебания равна

;

m = 0, 1, 2, …, называется порядком интерференционного максимума или минимума.

Условия (11) и (10) сводятся к тому, что

(12)

Выражение (12) представляет собой уравнение гиперболы с фокусами в точках S ₁ и S ₂. следовательно, геометрическое место точек, в которых наблюдается усиление или ослабление результирующего колебания, представляет собой семейство гипербол (рис.2), отвечающих условию. Между двумя интерференционными максимумами (рис.2 сплошные линии) находятся интерференционные минимумы (рис.2 штриховые линии).

Особым случаем интерференции являются стоячие волны – это волны, образующиеся при наложении двух бегущих волн, распространяющихся навстречу друг другу с одинаковыми частотами и амплитудами, а в случае поперечных волн и одинаковой поляризацией.

Для вывода уравнения стоячей волны предположим, что две плоские волны распространяются навстречу друг другу вдоль оси х без затухания, причем обе волны характеризуются одинаковыми амплитудами и частотами. Кроме того, начало координат выбирается в точке, в которой обе волны имеют одинаковую начальную фазу, а отсчет времени начинается с момента, когда начальные фазы обеих волн равны нулю.

Тогда соответственно уравнение волны, распространяющейся вдоль положительного направления оси х, и волны распространяющейся ей навстречу, будут иметь вид

(13)

.

Дата добавления: 2013-12-13