2. Фотометрические свойства тел. Типы отражения и пропускания. Ламбертовские источники и поверхности.

Закон Ламберта

Если яркость поверхностного источника излучения одинакова во всех направлениях, то для такого источника выполняется закон Ламберта, согласно которому сила излучения такого источника определяется по формуле:

𝐽₀ – сила излучения в нормальном направлении;

Ватман, MgO, BaSO₄, снег

Виды отражения и пропускания:

Зеркальное отражение

Зеркальное отражение света отличает определённая связь положений падающего и отражённого лучей: 1) отражённый луч лежит в плоскости, проходящей через падающий луч и нормаль к отражающей поверхности, восстановленную в точке падения; 2) угол отражения равен углу падения j. Интенсивность отражённого света (характеризуемая коэффициентом отражения) зависит от j и поляризации падающего пучка лучей (см. Поляризация света), а также от соотношения показателей преломления n₂ и n₁ 2-й и 1-й сред. Количественно эту зависимость (для отражающей среды — диэлектрика) выражают формулы Френеля. Из них, в частности, следует, что при падении света по нормали к поверхности коэффициент отражения не зависит от поляризации падающего пучка и равен

В важном частном случае нормального падения из воздуха или стекла на границу их раздела (показатель преломления воздуха = 1,0; стекла = 1,5) он составляет 4 %.

[править]Полное внутреннее отражение

Основная статья: Внутреннее отражение

Наблюдается для электромагнитных или звуковых волн на границе раздела двух сред, когда волна падает из среды с меньшей скоростью распространения (в случаесветовых лучей это соответствует бо́льшему показателю преломления).

С увеличением угла падения i, угол преломления также возрастает, при этом интенсивность отражённого луча растет, а преломленного — падает (их сумма равна интенсивности падающего луча). При некотором критическом значении i = i_k интенсивность преломленного луча становится равной нулю и происходит полное отражение света. Значение критического угла падения можно найти, положив в законе преломления угол преломления равным 90°:

sin i_k = n₂ / n₁

[править]Диффузное отражение света

При отражении света от неровной поверхности отраженные лучи расходятся в разные стороны. По этой причине нельзя увидеть свое отражение, глядя на шероховатую (матовую) поверхность. Диффузным отражение становится при неровностях поверхности порядка длины волны и более. Таким образом, одна и та же поверхность может быть матовой, диффузно-отражающей для видимого или ультрафиолетового излучения, но гладкой и зеркально-отражающей для инфракрасного излучения.

3. Идеальный рассеиватель. Коэффициент яркости.

Отражение (рассеяние) и излучение реальных источников обнаружения более или менее значительно отступает от закона Ламберта.

Яркость поверхности обусловлена освещенностью внешнего источника, и она зависит от величины, создающей ее освещение. Чтобы избежать неопределенности, вводится коэффициент яркости

– яркость реальной поверхности

– яркость идеального рассеивателя

Идеальный рассеиватель – материал,имеющий коэффициент отражения ρ=1,0 и который подчиняется закону Ламберта.

β_λ – спектральный коэффициент яркости

0<ρ<1,0

0<β<