8. Схемы испытаний и область применения оптических методов контроля

Способ освещения	Схема испытаний	Области применения
В отраженном свете		Контроль поверхностных дефектов непрозрачных материалов, измерение линейных размеров
В проходящем свете		Контроль внутренних на­пряжений, наличия включений в прозрачных материалах, измерение линейных размеров
В рассеянном свете		Контроль диффузно-отражающих изделий, обнаружение включений по методу темного поля, измерение блеска, цвета и яркости по­верхности
Комбинированное освещение		Контроль кристаллов, полупрозрачных материалов, анализ структуры и микрорельефа поверхности изделий
Обозначения: 1 – источник излучения; 2 – объект контроля; 3 – приемное устройство; 4 – зеркальная составляющая отраженного потока

9. Оптическое излучение. Спектральный диапазон. Свойство оптического излучения

10. Свет. Спектральная чувствительность глаза

Спектры источников света получаются при разложении их излучения по длинам волн (l) спектральными приборами и характеризуются функцией распределения энергии испускаемого света в зависимости от длины волны. Монохроматическое излучение — это излучение одной частоты или длины волны. Излучение в интервале длин волн до 10 нм называется однородным. Совокупность монохроматических или однородных излучений образует спектр. С изменением длины волны монохроматического излучения меняется и его цветовое восприятие глазом. При разложении призмой видимого (белого) света в непрерывный спектр в последнем цвета плавно переходят один в другой так, что точно определить границы каждого цвета и связать их с определенной длиной волны трудно.

Но приблизительно они выглядят так: фиолетовый — 380…440 нм; синий — 440…480 нм; голубой — 480…510 нм; зеленый — 510…550 нм; желто-зеленый — 550…575 нм; желтый — 575…585 нм; оранжевый — 585…620 нм; красный — 620…780 нм. Монохроматические излучения с длиной волны более 700 нм и менее 400 нм практически уже не воспринимаются глазом. Различают сплошные (непрерывные), полосатые, линейчатые и смешанные спектры. Сплошными (непрерывными) спектрами называются такие, в которых монохроматические составляющие заполняют без разрывов интервал длин волн, в пределах которого происходит излучение. Такой спектр характерен для ламп накаливания и других тепловых излучателей. В полосатых спектрах монохроматические составляющие образуют дискретные группы (полосы) в виде множества близко расположенных линий. Линейчатые спектры состоят из отдельных, не примыкающих друг к другу монохроматических излучений, а смешанные содержат комбинацию спектров. Полосатые, линейчатые и смешанные спектры характерны для дуговых и газоразрядных источников света. Из всего спектра излучений источников света только видимый свет, воздействуя на светочувствительные элементы глаза, вызывает зрительное ощущение. Однородные видимые излучения, попадая в глаз, вызывают ощущение света определенного цвета. Чувствительность глаза к излучениям различных длин волн неодинакова. Свойство глаза по-разному оценивать одинаковую лучистую энергию или мощность различных длин волн видимого спектра называется спектральной чувствительностью. Особенность нашего зрения такова, что при равной мощности излучения всех длин волн видимого спектра мы лучше всего воспринимаем желто-зеленый цвет, т. е. излучение с длиной волны, равной 555 нм. Поэтому чувствительность глаза на этой длине волны принимается за единицу, а для остальных длин волн светового излучения она будет меньше единицы (при одинаковой мощности излучения).

Рис. 1. Относительная спектральная чувствительность глаза Спектральная чувствительность палочкового зрения (рис.1, кривая 2 — глаз адаптирован к ночным яркостям) характеризует работу глаза при столь малом количестве света, что его не хватает даже для частичного возбуждения колбочек. Кривая относительной спектральной чувствительности глаза имеет максимум на длине волны в 507 нм. Следует отметить, что относительная спектральная чувствительность глаза тождественна таким понятиям, как спектральная эффективность глаза и кривая видности глаза. Для глаза, адаптированного к дневным яркостям (кривая 1), на длинах волн 510 нм и 610 нм характерно двукратное снижение чувствительности. Если же глаз адаптирован к ночным яркостям (кривая 2), то снижение чувствительности в два раза наблюдается на длинах волн 455 нм и 550 нм. В табл. 1 приведены усредненные значения спектральной чувствительности глаза в условиях дневной V(λ) и ночной V’(λ) адаптации (кривые 1 и 2 соответственно).