17. Фотометриялық ұғымдар мен шамалар

Жарық толқыны энергия тасымалдайды. Әртүрлі оптикалық зерттеулерді жүргізгенде жарық энергиясын және онымен байланысты шамаларды өлшеу қажет болады. Оптикалық аумаққа жататын электромагниттік толқындардың тасымалдайтын энергиясын өлшеулермен шұғылданатын оптика бөлімі фотометрия деп аталады.

Фотометриялық шамалар. Бұлар энергетикалық шамаларға ұқсас, бірақ негізгі шама ретінде жарық күші алынады. Жарық күшінің бірлігі-кандела қара сәуле шығарғыш көмегімен анықталады; қара сәуле шығарғыш платинаның қату температурасы жағдайында істейтін негізгі эталон ретінде қабылданған.

Бұл эталон 1967 ж. өлшемдер және таразылар бойынша ХIII Бас конференция шешімімен бекітілген. Ол төмен жағы жабық диаметрі ~2 мм және ұзындығы 40 мм керамика түтікшеден тұрады. Бұл түтікше балқыту үшін таза платинамен толтырылған тигельде орналастырылған. Салқындатқан кезде платина қатаяды және оның температурасы орнығады және 2045 К мәнінде сақталады. Басқа жарық көзінен шыққан жарық күші, оның және эталонның жасайтын жарықталуларын салыстырудан анықталады.

Жарық ағыны. Жарық ағыны деп жарық көзінің жарық күшінің, ішінде шығарылған жарық таралатын денелік бұрышқа көбейтіндісін айтады

(19)

Егер жарық күші нүктелік көз барлық бағыттарда жарық шығаратын болса, онда оның сәулесінің толық қуаты болатындығы көрінеді.

Жарық ағынының спектрлік тығыздығы мына формуламен анықталады

(20)

Жарықтылық (яркость). Ол (9) энергетикалық жарықтылық анықтамасына ұқсас енгізіледі

а) ,

б) (21)

-ның бұрыштарына тәуелділігіне бет қасиеттері себепші болады. Егер бұрыштарға тәуелді болмаса, онда және (1.74) өрнек мына түрге келеді

, (22)

мұндағы бұрышы бағытындағы жарық күші, -бетке нормаль бойынша жарық күші. (22) тәуелділігі Ламберт заңы деп, ал сәуле шығаруы шартымен сипатталатын беттер-ламберттік деп аталады. Осындай беттерден шығарылған сәуле диффузиялық сипатта болады. Сондықтан бұларды диффузиялық сәуле шығарушылар деп атайды.Жарықтылық бірлігі ретінде :

Жарықталу (освещенность). (11)-ға сәйкес жарықталу және жарықталудың спектрлік тығыздығы мына қатынастармен анықталады

(23) , . (24 .)

Мұндағы -дененің бетіне түскен жарық ағыныЖарықталу деп (Е) жарық түскен беттің аудан өлшеу бірлігіне келетін жарық ағыны айтылады.Жарықталу бірлігі-люкс (лк)

Жарық күші.Егер нүктелік жарық көзінен шыққан көрінетін жарық барлық жаққа бірқалыпты таралып,толық денелік бұрыш ( 4π стерадиан) қамтитын барлық жарық ағыны Ф болса,онда бір стерадианға тең денелік бұрышқа келетін жарық ағыны,яғни жарық күші (І) мынаған тең: Жарық күшінің бірлігі-Кандела(кд)

Жарқырау.Жарық көзінің бетінің бір жағына ,яғни 2π-ға тең денелік бұрыш ішінде таралған жарық ағынының сол бетке қатынасы,яғни жарық көзі бетініңм әрбір аудан бірлігінен шығатын жарық ағыны ,жарқырау (М) деп аталады,сөйтіп, М= ,яғни -жарық ағыны.Дербес жарық көзі емес денелердің жарқырауы оның жарықталуына тура пропорционал:M=kE, k-шашырау коэф. делінетін шама.Жарқырау бірлігі ретінде :1

20.Оптикалық бөлшектердің бұрыштық шамаларын өлшеу приборлары.Призма мен клиньялардың бұрышын өлшеу үшін бұрыштың металдық плиткалар, механикалық және оптикалық бұрыш өлшегеіштер,механикалық және оптикалық рычагты жүйе мен индикаторлар, ганиометр, автокалиматорлар және итерферометрлер қолданылады.

Оптикалық бұрыш өлшегіштер призма бұрышын 0⁰ тан 180⁰ қа дейінгі контактылы әдісімен өлшеуге мүмкіндік береді. Бұрыш өлшегіштің дөңгелек корпусының ішінде УО бұрыш өлшегіштерде бөлік құны 10’ және сандық мәні әрбір 5⁰та 0ден 90⁰қа дейінгі және УО-2 бұрыш өлшегіште бөлік құны 5⁰ та сандық мәні әрбір 2⁰ та 0 ден 90 дейінгі шыны либа бар. Оптикалық бұрыш өлшегіштер екі металдық сызғыштан тұрады. Оларлдың біреуі әрдацым лимбаның корпусымен қосылған , ал екіншісі ауыстырғыш және орнатылғаннан кейін лимба бойынша 16^х есе ұлғайтатын лупа көмегімен санақты алыр тастайтын индексі бар шыны пластинамен бірге айналады.

УО бұрыш өлшегішінің дәлдігі ±5 ', ал УО2 бойынша өлшегішті ±5. Дәлірек өлшеулер жүргізу үшін ганиометр, автокалиматорлар және оптикалық бұрыш өлшегіштер қолданылады. Соңғысын қатаң бұрыштармен калибр ретінде қолданылады. Мысалы 30 ,45,60,90⁰ және т.б.

Оптикалық бұрыш өлшегіштер әдетте жазық параллельді пластинкалардың және оптикалық контактысына тұрғызылған призманың жылтыратылған бетіне құралады, олар берілген бұрышты құрайды.

Оптикалық бұрыш өлшемімен жұмыс істегенде бақыланатын бөлшек жазықтығы мен бұрыш өлшегіштің жазықтығы арасындағы кеңістіктегі клиньялардың орны бар интерференция құбылысы қолданылады. Оптикалық бұрыш өлшегіштер бұрыштарды металдық бұрыш өлшегішімен салыстарғанда дәлірек өлшеуге мүмкіндік беред: өлшек дәлдігі ±1.