Тема: Фотометрія. Енергія випромінювання. Сила світла. Закони освітленості. Фотометр

Запитання для самоперевірки

1. Що називають лінзою? Яку лінзу називають випуклою, а яку ввігнутою? Які види лінз існують?

2. Яку лінзу називають тонкою? Що таке оптичний центр тонкої лінзи? Що називають головною оптичною віссю лінзи? Побічною оптичною віссю лінзи?

3. Що називають фокусом лінзи? У якому випадку фокус лінзи дійсний, а в якому уявний? Що називають фокусною відстанню?

4. Поясніть усі випадки побудови зображень у збиральній лінзі.

5. Поясніть усі випадки побудови зображень для розсіювальної лінзи.

6. Наведіть формулу тонкої збиральної лінзи. Який вигляд має ця формула для розсіювальної лінзи?

7. Що називають уявним збільшенням лінзи? За якою формулою визначаютьлінійне збільшення лінзи?

8. Що називають оптичною силою лінзи? У якому разі оптична сила лінзи є додатною, а в якому від'ємною? У яких одиницях виміряють оптичну силу лінзи?

9. Що називають акомодацією ока? Що таке найближча точка акомодації? Далека точка акомодації? Де знаходяться ці точки?

10. Що називають кутом зору? Яким має бути кут зору між розглянутими деталями предмета, щоб око бачило ці деталі роздільно?

11. Що називають відстанню найкращого зору? Чому дорівнює ця відстань для нормального ока?

12. Який дефект зору називають далекозорістю? Короткозорістю? Яким шляхом виправляють ці дефекти? Відповіді поясніть за допомогою рисунків.

13. Що називають лупою? Для чого її призначено? Зобразіть хід променів у лупі. За якою формулою визначають лінійне збільшення лупи?

Розділ оптики, який займається вимірюванням світлових потоків, вивченням характеристик джерел світла і освітленостей предметів, називається фотометрією.

Електромагнітне випромінювання, як і будь-які хвилі, поширюючись у середовищі, переносить енергію. Та енергія, яку переносять хвилі за одиницю часу через вибрану в просторі поверхню, називається потоком випромінювання.

Якщо відстань від джерела до виділеної поверхні велика порівняно з розмірами самого джерела, то таке джерело називається точковим.

Потік випромінювання, який падає на яку-небудь поверхню, залежить від площі цієї поверхні S, її положення в просторі і відстані до джерела.

Здебільшого розглядається потік випромінювання, що поширюється в обмеженій частині простору.

Частину простору, обмежену конічною поверхнею, вершина якої є джерелом випромінювання, називають тілесним кутом і позначають W.

Величина тілесного кута визначається за формулою

W = S / r²

Тут S - площа вибраної в просторі поверхні, а r - відстань від джерела до цієї поверхні.

За одиницю тілесного кута беруть 1 стерадіан (ср).

Якщо джерело світла лежить у центрі кулястої поверхні, то повний тілесний кут, у якому буде поширюватися потік випромінювання рівний

W = 4 p ср.

Та частина потоку випромінювання, яка спричиняє в оці людини світлове відчуття, називається світловим потоком.

Позначається світловий потік буквою Ф.

Світловий потік Ф завжди створюється яким-небудь джерелом світла. Реальні джерела світла випромінюють світлові потоки у різних напрямах нерівномірно.

Величина, яка характеризує залежність світлового потоку джерела від напряму випромінювання називається силою світла цього джерела J.

Сила світла вимірюється величиною світлового потоку, який випромінюється джерелом в середині одиничного тілесного кута в заданому напрямі:

J = Ф / W

Якщо джерело випромінює повний світловий потік Ф _п у повному тілесному куті, то сила світла визначиться так:

Jc = Ф п / 4p

Тоді повний світловий потік буде Ф _п = 4pJ.

За одиницю сили світла прийнята 1 кандела (кд).

Кандела чисельно дорівнює 1 / 60 частині сили світла, яку створює 1 см² плоскої поверхні платини при температурі її тверднення (2046 К) в напрямі перпендикуляра до цієї поверхні.

За одиницю світлового потоку прийнято 1 люмен (лм).

1 лм = 1 кд ´ 1 ср.

Якщо на поверхню предмета від джерела падає світлове випромінювання, то предмет стає видимим для спостерігача. Чим більший світловий потік падає на поверхню, тим чіткіше буде видно предмети.

Та величина світлового потоку, яка, падаючи на предмет, припадає на одиницю площі поверхні предмета, називається освітленістю Е:

Е = Ф / S

За одиницю освітленості взято 1 люкс (лк). 1 лк = 1 лм / 1 м².

Освітленість, яку створює точкове джерело, залежить від сили світла J і від відстані r, до джерела тієї поверхні, що освітлюється

Ео = J / r²

Це сніввідношення називають першим законом освітленості:

Якщо промені падають перпендикулярно до поверхні, то перший закон читається так:

Дата добавления: 2014-12-07