94. Основные фотометрические величины.
Световой поток характеризуется потоком лучистой энергии. Его мощность оценивается с помощью человеческого глаза по зрительному ощущению. Глаз имеет разную чувствительность, а наиболее чувствителен к сине-зеленому свету и если «видность» этого участка спектра принять за 1, то остальные будут <1, и эта величина называется коэффициентом видности.
Источник света – характеризуется силой света. Полный световой поток от некоторого источника определяется:
Ф
=
,
где I
– сила света; [Кд] – кандела
Яркость – характеризует светящееся тело по силе света, испускаемой единицей поверхности, перпендикулярно выбранному направлению. Измеряется в [Кд/м2];
Светимость – определяется как отношение полного светового потока к площади поверхности святящегося тела:
R
=
.
Освещенность плоской поверхности – отношение светового потока, нормально падающего на поверхность к S этой поверхности; измеряется в люксах. Если некоторая поверхность освещена источником, то освещенность:
E
=
,
где L
– расстояние от источника до поверхности;
- угол между нормалью поверхности и
лучом.
95. Интерференция света.
Интерференция – явление усиления или ослабления колебаний при прохождении волн с одинаковыми периодами.
Обязательное условие интерференции – когерентность волн, т.е. равенство частот и постоянство разности фаз.
Условию когерентности соответствуют только монохроматические волны.
Для волн характерен принцип суперпозиции: если 2 волны проходят через 1 точку, то результирующая направленность электрического и магнитного полей волн = ∑ от каждой в отдельности.
Амплитуду результирующего колебания определяют путем геометрического сложения исходных амплитуд.
Если
разность фаз = 0; 2
;
4
…,
то cos
В этом случае происходит усиление
колебаний.
Если
разность фаз =
,
то cos(…)
= -1. Происходит ослабление колебаний.
Если разность фаз = (2k+1) , k= 1, 2, 3…при рассмотрении интерференции ее условно определяют не через разность фаз, а через разность хода лучей.
Величина k – порядок интерференции.
96. Дифракция света.
Дифракция – явление отклонения света от прямолинейного распространения, когда свет, огибая препятствие заходит в область геометрической теплоты.
Дифракция основана на принципе Гюйгенса: каждая точка, до которой доходит фронт световой волны становится условным источником элементарных колебаний, а линия, огибающая эти колебания представляет собой полный фронт волны.
Свет от источника проходит через точечное отверстие в экране и имеет место загибание направлений распространений волн, т.е. дырка в экране становится источником света.
97. Дифракционная решетка.
Решетки – множество //, расположенных на одинаковых расстояниях одинаковых щелей.
Разность хода 2-х лучей составляет:
S
=
,
где c
= const
решетки.
Если S – нечетное число полуволн, то свет будет взаимногаситься, а если четное, то взаимозаливаться.
Условия min и max:
– min
Т.к. разные лучи имеют max в разных направлениях, то решетка будет разлагать белый свет на дифракционный спектр.
Постоянная решетки – число штрихов на единицу длины:
C
=
Чем больше щелей в решетке, тем больше света через нее проходит и тем выше резкость дифракционной картины.
Решетки применяются в спектральном анализе.
Помимо решеток, работающих на пропускание, существуют отражающие решетки (набор темных штрихов, нанесенных на зеркальную поверхность, либо набор бороздок, нанесенных на отражающую поверхность).