Излучателя

ченного сферой, и дополнительно уменьшать яркость пучка. Этот вариант удобен тем, что все его составные части объеди­нены одной конструкцией, но нет возможности использовать фильтры и линзы для коррекции излучения. В случае, когда источник излучения находится вне полусферы (рис. 25), из­менение освещенности стенки осуществляется за счет измене­ния телесного угла облучения и неселективными фильтрами, а задаваемый спектральный состав излучения корректирует­ся цветными фильтрами. Кроме того, с помощью интерферен­ционных фильтров можно обеспечить облучение предмета ис­следования монохроматическим излучением с длиной волны

ченного сферой, и дополнительно уменьшать яркость пучка. Этот вариант удобен тем, что все его составные части объеди­нены одной конструкцией, но нет возможности использовать фильтры и линзы для коррекции излучения. В случае, когда источник излучения находится вне полусферы (рис. 25), из­менение освещенности стенки осуществляется за счет измене­ния телесного угла облучения и неселективными фильтрами, а задаваемый спектральный состав излучения корректирует­ся цветными фильтрами. Кроме того, с помощью интерферен­ционных фильтров можно обеспечить облучение предмета ис­следования монохроматическим излучением с длиной волны в спектральной области работы источника излучения.

Рис. 26. Оптическая схема диффузного осветителя с излучателями внутри сферы: 4 — апертурный экран-диафрагма излучателя, 5 и 5'— подвижный патрон источника излучения; 6 и 6' — источник излучения (пунктиром показано, что он частично убран из сферы)

Основной частью осветителя является фотометрический шар (или полусфера), который представляет собой полую сфе­ру с внутренней поверхностью, окрашенной неселективной белой матовой краской. Освещенность любой точки шара про­порциональна потоку излучения этого источника. Внутрен­няя поверхность сферы может быть изготовлена из любого материала (MgO, BaS0₄, водоэмульсионные матовые краски, молочное стекло). Из всех рассеивающих устройств полая сфера обладает уникальными свойствами — она полностью деполяризует попадающее в нее излучение, а выходящее из сферы излучение в полной мере подчиняется закону Ламбер­та (светимость М в та раз больше яркости L, сила света зави­сит от косинуса угла наблюдения: ф - IJI_n = совф).

Внутренняя поверхность полой сферы с коэффициентом отражения р имеет особые фотометрические свойства, обу­словленные не только законом Ламберта, но в значительной степени многократным отражением излучения внутри сферы. Поток, упавший на поверхность шара, будет частично погло­щен, а частично отражен. Так как слой, покрывающий стенку шара, рассеивает излучение (закон Ламберта), то поток, отра­женный один раз от стенки, снова равномерно распределится по внутренней поверхности шара и создаст дополнительную освещенность, и так повторяется многократно.

Полная освещенность (Е), которая установится на стенке шара после бесчисленного множества отражений:

Е = Е_о/(1 - р).

Если р стремится к единице, то полная освещенность растет беспредельно. Однако в действительности покрытия с коэффициентом отражения, равным единице, неизвестны, поэтому бесконечно большая освещенность на внутренней стенке полого шара невозможна. Беспредельному росту осве­щенности также мешает то обстоятельство, что поверхность шара в практической работе имеет одно или несколько отвер-

Технические и световые характеристики диффузного осветителя

стий. Общая площадь таких отверстий равна ст. Полная осве­щенность при наличии отверстий уменьшится и окажется равной

Е = Е /(1 — р'),

отв о' ^v Г / '

где

р' — эффективный коэффициент отражения стенок шара.

Р' = Р

V ^й У

Этот коэффициент отражения всегда будет меньше еди­ницы и не допустит беспредельного возрастания освещенно­сти стенки полой сферы, даже если коэффициент отражения р будет по своему значению близок единице. Если использовать полусферу, в которой ст = S/2, то р' = р/2, т. е. освещенность увеличивается всего в два раза при р = 0,97, но фотометриче­ские свойства сферы сохраняются.