- •Закони геометричної оптики
- •3.1. Джерела світла.
- •3.2. Тілесний кут.
- •3. 3.Світловий потік
- •3. 4. Сила світла j.
- •3. 5. Освітленість.
- •3. 6. Точкове джерело світла.
- •3.7.Яскравість
- •4. Поглинання світла речовиною
- •Поглинання світла
- •Розсіювання світла
- •Дисперсія та поляризація світла.
- •Поляризація світла
- •Поляризацiя свiтла при відбиванні
3.2. Тілесний кут.
.
Розглянемо докладніше його
визначення.Випромінювання
розповсюджується в просторі або його
частині. Одною із характеристик простору
є тілесний кут
Під
тілесним кутом розуміють частину
простору, яка обмежена замкненою конічною
поверхнею. Мірою тілесного кута
є
відношення площі сфери
,
вирізаної конічною поверхнею на сфері
довільного радіуса R із центром у вершині
конуса до квадрата радіуса сфери
.
(1)
Если
,
То
.
Тілесний кут, що охоплює усю поверхню
сфери
,
дорівнює
,
то.
Якщо поверхню dS з вершини О видно під
кутом
и
.
(2)
елемент поверхні dS=r,У
сферичній системі координат
r, 2 .dsin=2
і тоді d
від 0 до 2
потрібно проінтегрувати во .
У випадку конічної поверхні в ddd=sin,
а відповідний цьому елементові поверхні
тілесний кут dddsin
3. 3.Світловий потік
Нехай
від джерела випромінюється потік
світлової енергії
,
де
dW-енергія світла, що розповсюджується
через деяку поверхню за час dt.
Е н
ергія
світла, що проходить через дану поверхню
за одиницю часу і оцінюється за
зоровим відчуттям,
називаєтьсясвітловим
потоком Ф. Одиницею
світлового потоку є люмен (лм). Люмен -
це світловий потік, який випромінюється
у тілесний кут в 1 ср від джерела світла
силою в 1 кд.
1
так)Світловий
потік Ф визначається через потік енергії
Р та функцію видності людського ока
V(
,
де
А=683 лм/Вт - світловий еквівалент
променистої енергії.
)
дорівнює нулю, коли довжина хвиль
Функція
видності V(<0,38
мкм і > =0,556
мкм. Її графік, побудований за
експериментальними дослідженнями
наведено на малюнкові.0,76
мкм, і дорівнює одиниці при
Якщо
джерело випромінює світло рівномірно
в усіх напрямах (ізотропне джерело) і
має малі розміри, його можна
вважатиточковим джерелом.
Прикладом такого джерела можуть бути
зірки, якщо їх випромінювання вивчати
поблизу Землі.
Розподіл
світлового потоку у різних напрямах
може бути нерівномірним.Наприклад, у
прожекторі, фарі, проекторі світловий
потік сконцентровано вздовж певної
осі. За одиницю світлового потоку
приймається люмен (лм)—світловий
потік, що рівномірно випромінюється
джерелом, сила світла якого 1 кд, у
тілесний кут 1 ср.
3. 4. Сила світла j.
Точкове
джерело світла характеризується силою
світла, яка обчислюється за формулою
,
(1)
),
можна характеризувати середньою
сферичною силою світла=4.
Будь-яке джерело світла зі світловим
потоком Ф, що розповсюджується в усіх
напрямках (тілесний кут де
dФ - світловий потік, що випромінюється
джерелом у межах тілесного кута d
.
(2)
сила світла, що випромінюється з
площіОдиницею
сили світла є кандела, яка відноситься
до основних фізичних одиниць. Кандела
м 2 перерізу
повного випромінювача в перпендикулярному
до цього перерізу напрямку при температурі
випромінювача, яка дорівнює температурі
тверднення платини (2042 К) при тиску
101325 Па. До складу еталона входять два
повних випромінювачі та установка
передачі розміру вторинним еталонам.
Назва одиниці сили світла походить від
латинського слова "сandela" -
свічка.
10Еквівалентне
визначення сили світла в 1 кд таке:
кандела - сила світла у заданому напрямку
джерела, випромінюючого монохроматичну
світло на частоті 540 12 Гц,
промениста енергія якого
складає
Вт/ср.
Сила
світла точкового джерела, оскільки
повний тілесний кут має 4л стерадіанів,
дорівнює:
