Основи фотометрії Фотометрія є розділом оптики, в якому вивчаються кількісні характеристики видимого випромінювання й співвідношення між ними.

В фотометрії вивчається не весь оптичний діапазон електромагнітного випромінювання, а тільки та частина, яка сприймається оком людини як світло.

Різні джерела світла випромінюють в оточуюче середовище різну кількість світлової енергії. Для характеристики джерела світла використовують фізичну величину, яку називають світловий потік. Світловий потік Ф - це енергія, що переноситься світлом в одиницю часу, крізь будь яку поверхню.

Другою важливою величиною у фотометрії є освітленість Е, яка характеризує розподілення світлового потоку у різних місцях освітлюваємої поверхні. Якщо світловий потік утворюється пучком променів, перпендикулярних до деякої малої площадки , рівномірно розподіляється по цій площадці, то освітленість цієї площадки

. (2)

Тобто освітленість Е визначає кількість енергії, що падає на одиницю поверхні в одиницю часу.

Якщо площадка розташована не перпендикулярно променям, що утворюють потік (рис. 6.4), то її освітленість залежить від кута падіння

. (3)

Р ис. 6.4. Падіння світлових променів на площину, розташовану під кутом до напрямку падіння

Н а рис. 6.5 показано точкове джерело світла, яке випромінює в усіх напрямках рівномірно.

Рис. 6.5. Точкове джерело світла, яке випромінює в усіх напрямках рівномірно

Нехай світловий потік поширюється в середині вузького конуса з малим тілесним кутом . Величина тілесного кута визначається відношенням площини поверхні, що вирізається зі сфери ,центр якої співпадає з джерелом світла, до квадрата радіуса цієї сфери

. (4)

Одиницею тілесного кута є стерадіан – тілесний кут, якому на кулі одиничного радіуса відповідає поверхня одиничної площі.

Силою світла по напрямку осі конуса називають відношення світлового потоку , який поширюється в середині конуса до величини тілесного кута при його вершині

. (5)

На основі приведених формул можна отримати закон освітленості від точкового джерела.

, (6)

де - кут, під яким падають промені на поверхню.

Основною одиницею сили світла є кандела (лат. – свіча): 1 кд – сила світла еталонного джерела.

Світловий потік вимірюється в люменах: 1 лм – світловий потік, який створюється джерелом силою світла в 1 кд у межах тілесного кута 1 стерадіан.

За одиницю освітленості приймається люкс: 1 лк – освітленість, яка створюється потоком в 1 лм, рівномірно розподіленим на площі 1 м ² .

Освітленість робочого місця повинна лежати в межах 20-200 лк.

Завдання роботи

1. Дослідити залежність освітленості поверхні фотоелемента від віддалі між фотоелементом і джерелом світла. Побудувати графіки цієї залежності .

2. Дослідити залежність величини фотоструму вентильного фотоелемента від освітленості його поверхні. Побудувати графік цієї залежності .

3. Визначити середнє значення фоточутливості вентильного фотоелемента.