2. Световые величины.

При оптических

измерениях используются различные приемники излучения (например, глаз, фотоэлементы, фотоумножители), которые не обладают одинаковой чувствительностью к энергии различных длин волн, являясь, таким образом, селективными (избирательными). Каждый приемник излучения характеризуется своей кривой чувствительности к свету различных длин волн. Поэтому световые измерения, являясь субъективными, отличаются от объективных, энергетических и для них вводятся световые единицы, используемые только для видимого света.Основной световой единицей в СИ является единица силы света —кандела(кд), определение которой дано выше (см. Введение). Определение световых единиц аналогично энергетическим.

Световой поток Ф определяется как мощность оптического излучения по вызываемому им световому ощущению (по его действию на селективный приемник света с заданной спектральной чувствительностью) .

Единица светового потока — люмен (лм): 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 R определяется соотношением

R=Ф/S.

Единица светимости — люмен на метр в квадрате (лм/м²).

Яркость В_светящейся поверхности в некотором направленииесть величина, равная отношению силы светаIв этом направлении к площадиSпроекции светящейся поверхности на плоскость, перпендикулярную данному направлению:

В_=I/(Scos).

Единица яркости — кандела на метр в квадрате (кд/м²).

Освещенность E— величина, равная отношению светового потока Ф, падающего на поверхность, к площади S этой по

верхности:

Е=Ф/S.

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

5. Интерференция световых волн. Интерференционный микроскоп. Волновой цуг. Когерентные волны. Условие максимума и минимума интерференции

Интерференция — пространственное перераспределение энергии светового излучения при наложении двух или нескольких световых волн. Простыми словами, взаимное увеличение или уменьшение результирующей амплитуды двух или нескольких когерентных волн при их наложении друг на друга.

Когерентные волны

Согласованное протекание во времени и пространстве нескольких колебательных или волновых процессов называют когерентностью. Волны являются когерентными, если разность их фаз остается постоянной во времени. Очевидно, что когерентными могут быть лишь волны, имеющие одинаковую частоту. При наложении в пространстве двух (или нескольких) когерентных волн в разных его точках получается усиление или ослабление результирующей волны в зависимости от соотношения меж

Пусть в данную точку пространства приходят две световые волны одинаковой частоты, которые возбуждают в этой точке колебания одинакового направления (обе волны поляризованы одинаковым образом):

где r1 иr2 — расстояния от источников волн до выбранной точки В;k— волновое число; фи1 и фи2 — начальные фазы обеих рассматриваемых сферических волн.

Так как для когерентных источников разность начальных фаз (фи1 — фи2) = const, то результат наложения двух волн в различных точках зависит от величины А = r1 — r2, называемой разностью хода волн.

Если разность хода этих волн равна целому числу волн (т. е. четному числу полуволн), наблюдается интерференционный максимум:

Если разность хода этих волн равна нечетному числу полуволн), то наблюдается интерференционный минимум:

Если частоты колебаний в обеих волнах одинаковы, а разность фаз возбуждаемых колебаний остается постоянной во времени, то такие волны называются когерентными.

Некогерентными и не могущими интерферировать др. с др. являются волны, испускаемые различными естественными источниками света.