7. Световые характеристики фотометрии

В оптических измерениях используемые приемники излучения являются силиктивными. Для каждого из них своя кривая чувствительности к свету различных длин волн. Величины используются только для видимого света, т. к. субъективны.

Кандела – определяет силу света в заданном направлении источника испускающего монохроматическое излучение частотой 540 . 10¹² Гц, энергетическая сила которого в этом направлении составляет 1/683 Вт/ср.

Световой поток - определяется как мощность оптического излучения по вызываемому им световому ощущению.(люмен)

1 лм — световой поток, испускаемый точечным источником силой света в 1 кд внутри телесного угла в 1 ср (при равномерности поля излучения внутри телесного угла) (1 лм = 1 кд × ср).

Светимость - определяется соотношением R = люмен/м²

Яркость - светящейся поверхности в некотором направлении есть величина, равная отношению силы света к площади проекции светящейся поверхности на плоскость, перпендикулярную данному направлению:

кд/м²

Освещенность - величина, равная отношению светового потока, падающего на поверхность, к площади этой поверхности: E=Ф/S

Единила освещенности — люкс (лк): 1 лк — освещенность поверхности, на 1 м² которой падает световой поток в 1 лм (1 лк= 1 лм/м²).

8. Вывод законов отражения и преломления света на основе волновой теории.

Принцип Гюгенса – каждая точка среды, до которой доходит волновой фронт, является центром или источником вторичных волн. Огибающая этих волн даёт положение волнового фронта в следующий момент времени.

В ывод принципа: пусть на границу раздела двух сред падает плоская волна 1

Ф ронт волны плоскость АВ. Когда фронт волны достигнет достигающей поверхности в точке А точка начнёт излучать вторичную волну, полусферическую волну. Для прохождения волной расстояния ВС потребуется времени . За это время фронт вторичной волны достигнет точек полусферы радиус AD. . Положения фронта отраженной волны 2 в этот момент времени в соответствии с принципом Гюгенса задаётся плоскость DC , а направление распр. отраженной волны лучом 2. Если рассмотрим ∆ABC и ∆ADC, то эти ∆ равны, они прямоугольны AD=BC, AC- общая. На границу двух сред попадает плоская волна.

Пусть плоская волна фронт АВ распространяется вдоль направления 1 со скоростью света С и падает на границу раздела со средой в которой скорость распр. при чем где n- показатель преломления 2-ой среды. За время затраченное волной для прохождения пути BC = C Фронт волны возбуждаемый в точке А в среде со скоростью радиус которой AD= . Положение фронта преломления волны будет задаваться плоскостью DC , а напр. распр. лучом 3. При рассмотрении АDС и АВС скажем что сторона АС из одного есть ВС/ sin i₁ т.к. ВС= ; ; .

9. Когерентность и монохроматичность световых волн.

Когерентность волн – это согласованное протекание во времени и пространстве несколько колебаний или волновых процессов. Этому условию удовлетв. монохроматические волны неограниченны в пространстве волны одной определённой строго постоянной величины. Ни один реальный источник света не даёт строгомонохроматического света. Волны всегда некогерентны. Свет излучается атомами , процесс излучения атомом длится 10^-8 сек , только в течении этого времени волна имеет приблизительную постоянную амплитуда и фазу колебания. Свет излучается атомами в виде отдельных коротких импульсов называемых волновыми цугами.

x =A*cos (wt+ϕ₀).Фаза постоянна и амплитуда постоянна. Монохроматический свет – это свет со строго постоянной частотой. Когерентный свет – это монохроматический свет фаза которого изменяется по одному и тому же закону наблюдений. Этим определяется соответствующий бесконечный sin или cos. Две волны называются когерентными если разность фаз их в процессе постоянна. Но строгая монохроматичность исчезает. Средняя продолжительность одного цуга называется временем когерентности. Когерентность излучения существует только во время одного цуга. За время когерентность волны распределяется на расстояние ι=с*t. Это расстояние называется длинной когерентности(цуга). Чем больше волна строгомонохроматичность , тем больше длина когерентности. Два источника размеры и взаимное положение которых позволяет наблюдать интерференцию называется пространственнокогерентными.