9. Закон Бугера.

Ослабление оптического излучения при его прохождении через однородную оптическую среду подчиняется экспоненциальному закону Бугера.

Падающий на оптический элемент поток частично поглощается, частично проходит. Следовательно, можно написать:

(1), где поглощающаяся часть потока; прошедшая часть потока.

Рис. Ишанин с. 96.

Поглощение потока в элементарном слое среды толщиной пропорционально толщине слоя и величине потока , поступающего в слой:

.

Где поглощенный поток, коэффициент поглощения.

Продифференцировав выражение (1), получим:

откуда

Следовательно, с учетом полученных выражений получим:

,

После преобразования имеем

Проинтегрировав полученное дифференциальное уравнение по равным переменным, находим:

, где постоянная интегрирования.

При , а ,

.

После потенцирования получаем закон Бугера:

Величина называется коэффициентом прозрачности среды (коэффициентом пропускания).

Необходимо отметить, что закон Бугера справедлив лишь для монохроматического излучения. Для неоднородной среды и закон Бугера принимает вид:

Ослабление оптического излучения вызывается двумя процессами, поглощением и рассеянием, так что можно записать:

, где ; ;

и коэффициент пропускания (прозрачности) при наличии поглощения и рассеяния.

9. Классификация приемников оптического излучения.

Элемент и устройство, предназначенное для приема и преобразования энергии оптического излучения в какие-либо другие виды энергии (электрическую, тепловую, энергию химических процессов, энергию нервных импульсов и т.д.), называют приемником оптического излучения.

9. Основные параметры приемников оптического излучения: параметры чувствительности (S, S_U, S_I, S_Ф, S_E, S_инт, S_l), параметры спектральных характеристик (l',l").

(чувствительность ПОИ) – отношение изменения измеряемой электрической величины, вызванного падающим на фотоприемник излучением, к количественной характеристике этого излучения в заданных эксплуатационных условиях. , где электрическая величина; ФМВ.

(вольтовая) чувствительность ПОИ у которой измеряемой электрической величиной является напряжение фотосигнала .

(токавая) чувствительность у которой измеряемой электрической величиной является фототок .

(интегральная) – чувствительность ПОИ к немонохроматическому (сложному) потоку излучения заданного спектрального состава.

; , где ; ; общие ток и напряжение; темновые ток и напряжение.

(монохроматическая) чувствительность ПОИ к монохроматическому излучению.

(чувствительность к световому потоку) – чувствительность, у которой измеряемой ФМВ является световой поток.

(чувствительность к потоку излучения) – чувствительность, у которой измеряемой ФМВ является поток излучения.

(чувствительность к освещенности) – чувствительность, у которой измеряемой ФМВ является освещенность.

(чувствительность к облученности) – чувствительность, у которой измеряемой ФМВ является облученность.

Спектральные параметры ПОИ:

длина волны излучения при которой спектральная чувствительность фотоприемника имеет максимальное значение.

длиноволновая граница спектральной чувствительности фотоприемника, где чувствительность падает до 0,1 .

коротковолновая граница спектральной чувствительности фотоприемника, где чувствительность падает до 0,1 .