Основные фотометрические величины и их единицы

Воздействие света на глаз или на какой либо регистрирующий определяется величиной энергии переносимой волной. Раздел оптики занимающийся изменением интенсивности света и его источников называется фотометрией. Источник света наз. точечным если его размеры малы по сравнению с расстоян. от него до точки наблюдения а излучение распространяется во все стороны равномерно такой фронт такой волны сферический.

Источники делятся на самосветящиеся и не самосветящ. самосветящиеся источники испускают свет в результате процесса происходящих в них т.е. солнце, несамосв. – источники отражают или рассеивают свет посторонних самосветящихся источников (зеркало, луна…).

Поверхность отражающая полностью падающий на него свет называют абсолютно белый. Поверхность поглощающая весь свет наз. абсолютно чёрным.

Чтобы источник света имел одинаковую яркость во всех направлениях, его закрывают специальным матовым стеклом.

Светимость R характеризует протяжённые источники света по плотности излучения его поверхности. Она численно равна суммарному световому потоку, испускаемому по всем направлениям единицей поверхности: R=Ф/S.

Между яркостью и светимостью ламбертовских источников существует следующая связь: R=πB.

Для количественной оценки освящения поверхностей вводится понятие освещенности. Освещенность численно равна величине светового потока, падающего на единицу освещаемой поверхности: E=dФ/dS.

Зрительное ощущение зависит не только от мощности излучения, но и от чувствительности глаза к излучению различных длин волн. Поэтому, когда приемником излучения является глаз, оказывается удобным характеризовать световое излучение произведением мощности P_λ излучения на коэффициент чувствительности V_λ глаза. Эта фотометрическая характеристика, учитывающая спектральную чувствительность глаза. Называется световым потоком Ф_λ. Ф_λ= P_λ V_λ Глаз чувствителен лишь в узком интервале длин (0,38-0,77 мкм), причём даже в этом интервале чувствительность глаза неодинакова к различным длинам волн. Наибольшей чувствительностью глаз обладает к длине волны λ_max=0,55 мкм, т.е. к зеленому цвету. Чувствительность глаза для более коротких длин волн резко снижается. Чувствительность глаза к свету различных длин волн характеризуется величиной, называемой функцией видности V_λ.

Основной светотехнической величиной в СИ является сила света, которая измеряется в канделах (кд). Её значение выбирается таким, чтобы яркость полного излучателя при температуре затвердевания платины (Т=2042,5 К) была равна 60 кд на 1 см². Под полным излучателем понимается устройство, обладающее свойствами абсолютно чёрного тела.

За единицу светового потока в СИ принимается люмен (лм). Он равен световому потоку. Излучаемому изотропным источником с силой света в 1 канделу в пределах телесного угла 1 стерадиан: 1лн=1кд 1 стр.

Яркостью в СИ называется отношение силы света в 1 кд к площади светящейся поверхности в 1 м².

За единицу светимости в СИ принимается светимость источника, излучающего поток в 1 лм с площади поверхности в 1 м².

Единица освещенности в СИ – 1 люкс (лк). Это освящённость поверхности, на каждый квадратный метр которой падает поток в 1 лм: 1 лк=1лм/1м².

Фотометры – это приборы применимы для фотометрических измерений. В основе этих приборов лежит способность человеческого глаза сравнивая с большой степенью точности. Равенство освещённостей, а точнее яркости поверхности.

Фотометры: 1) визуальные, 2) фотоэлектрические, 3) фотографические. Одним из наиболее распространённых визуальных фотометров явл фотометр Люммера-Бродхуна.

Два источника света S_эт и S_исл расположены на одной оси свет от них направляется на диффузно рассеивающую пластину. Пластину (Пл) затем этот свет попадает на два одинаковых зеркалах. Z1 и Z2 свет падает на кубик который представляет собой 2-е соприкосающие призмы. Эти призмы имеют вырезы таким образом, что они в плотную вставляют друг другу эти призмы как единое целое.