7. Преобразование излуч-й оптическими средами. Понятие оптической среды…

Преоб-е излуч-й оптич. средами. Спос-ть тела к подобному преобр-ю характеризуется коэф.: отражения – ρ, поглощ-я – α, пропускания – τ. Пон. оптич. среды При попадании излуч-я на тело происх. их взаимод-е. Часть излуч-я отражается от повер-ти тела, часть – проходит ч/него, а часть поглощается телом. Отраженные и прошедшие излуч-я отличаются от упавшего по мощности, спектр. составу и направл-ю. Пример(рис). Характ-ки преоб-ия излуч-я: свет. коэф., кратности, опт. плотн.и, связь м/у ними.Если коэфф. определяются по преобр-ю свет. потоков(F,лм), то их назыв. световыми. Кратностью назыв. такое число, показывающее во сколько раз нужно увел. время экспон-я дан. светочувст. материала при испол-и светофильтра (f). Часто вместо коэф. пропускания и отражения испол. оптич.плотность D. Она связана с оптич.коэф. ф-ми: D_τ =lg(1/τ)=-lg τ, D_ρ =lg(1/ρ)=-lg ρ. Светофильтры – оптич. детали, изготовленные из среды, обладающей избират-м пропусканием света и предназн-ые для измен-я спектр. состава или умен. интенсивности проходящего светового потока. Спектр. кривые (рис. стр.32). Класс-ия светофильтров: зональные (1 зона спектра), корректирующие (ж,г,п), серые (ослабляет свет.поток), конверсионные (измен. цвет.темп.), монохром. (выдел.узк.зону спектра). Зав-сть крат. светоф. от спектр. чувствит-и фотоприем. f=a/a_τ=[∫_λЕ^Э(λ)S(λ)dλ/∫_λЕ^Э(λ)S(λ)τ(λ)dλ]. Перейдя от интегрирования к суммированию: f=(ΣЕ^Э_λS_λ)/(ΣЕ^Э_λS_λτ_λ) Эффек. плотность (формула).Зная кратность светофильтра, легко рассчитать его эффект. оптич. плотности – визуал. D_виз и копировал. D_коп по ф-ам: D_виз=lg f_виз=lg(E₀/E_τ) и D_коп= lg f=lg(a/a_τ), а также эффек. коэф. пропускания – световой τ=1/ f_виз= E_τ/E₀ и эффектив. τ_эф=a_τ/a.

8. Закон Бугера-Ламберта-Бэра. Величины, связываемые законом. Смысл показателей к и χ…

Закон Бугера-Ламберта-Бэра. Величины, связываемые законом. Смысл показателей К и χ. Для монохромат. излуч-я: Бугер и Ламберт откр. закон, связывающий поглощ-е монохромат. излуч-я гомогенной средой с толщиной слоя этой среды. Ламберт предложил для закона матем.выраж-е: . - поток монохром. излуч-я, падающий на слой гомогенной поглощающей среды, - поток излуч-я, прошедший ч/слой, - коэф. поглощ-я, не зависящий от мощности излуч-я Ф₀, но зависящий от природы вещ-ва, составляющего слой, и длины волны падающего излуч-я. Бэр установил, что при поглощ-и монохром. излуч-й разбавленным растворами вещ-ва в прозрач. растворителе коэф. поглощ-я пропорционален C светопоглощающего вещ-ва K_λ=χ_λ*C. Зависимость - объедин. закон Бугера-Ламберта-Бэра. На практике: . Логарифм. выраж-е закона БЛБ: D=χCl, где χ – удельный показатель поглощ-я (м²/г),это const, не зависящая от толщины и C светопоглащающего вещ-ва, но зависящая от его природы и длины волны излуч-я; С – концентрация светопоглощающего вещ-ва (г/м³), l – толщина (м). Аддит. оптич. плотностей, как осн. вывод из закона БЛБ. Если в материале имеется неск. светопоглащающих вещ-ва с концентрациями С₁, С₂ и С₃ и удел. показ. поглощ-я χ₁, χ₂ и χ₃ => , D=(χ₁C₁+χ₂C₂+χ₃C₃)l. Если материал слоистый и слои различаются по всем параметрам=>D_Σ=χ₁C₁l₁+χ₂C₂l₂+χ₃C₃l₃=D₁+D₂+D₃. Из выраж-я D_Σ= D₁+D₂+D₃ следует аддит. плотностей: при слож. оптич. сред их оптич. плотности складываются=>при слож. оптич. сред их коэф.пропускания перемнож.. Откл. от закона Строится график зависимости D(Cl). Если он – прямая, то закон соблюдается, если завис-ть криволин. то не соблюдается (График). Индикат. светорассеяния, мутность сред. 1. Отраженный и пропущенный средой свет распростр. в простр-ве во всех направ-х=диффузн. рассеяние света. Распред-е яркости и силы света, отраженного от малого участка рассеивающей повер-ти, можно выразить в виде вектор. диаграмм и , постр-х в поляр.координатах. Огибающая этих векторов представляет собой индик. рассеяния.(РИС) 2. Три типа оптич. сист., относящихся к мутным: сист. с оптически тонким, средним и толстым слоем. Оптически тонкий – рассеянный свет отраж. лишь один раз, при этом большая часть нерассеянного света проходит сквозь среду. Оптически средний – большая часть рассеянного света многократно рассеивается, часть проходит сквозь среду. Оптически толстый – весь свет многократно отражается. Типы светорассеяния. 1)зеркальное – угол падения=углу отражения. 2) диффуз. – отраженный и пропущенный средой свет распростр. в простр-е во всех направ-х. 3) смешан. – в направ-ии зерк. отражения выдел. регулярная составляющая, т.е. часть упавшего излуч-я отражается зеркально, виден блик. 4) направленно-рассеянное – яркости предмета зависят от направ-я рассматривания, но ни при каком направ-и не будет бликов.