Борн М.,Вольф Э. - Основы оптики (1070649), страница 47
Текст из файла (страница 47)
Величина ЬР записывается обычно двумя способами, чтобы показать в явном виде ее зависимость от Ы и 65: ЬР = ЬУ Ю = ЬЕ 65. (3) Сравнивая (1) и (3), получим И = — „= В соз О 65, ЬЕ = — = В соз О 65. ЬР (6) (4» Интеграл (8) где 1,=-) Вс(5. ) Мм нсаальзуеч арняагатальнаа «фатаметрмчеснзйе, когда хотим подчеркнуть, чта дакнзя лелячина ааретвляется ке аа зрятеяьмаму аалущааяю. л на фнзмчсскаму ваздействаю. ") Рсещ элемент пазархнаста бх а тачка Р аераечднкуляреа к аекеару Пайятннгл, та фа аматрнча:кая ссзащеанасть бб з тачке Р сазаадает с интенснзнастыа света, апрсдгмезьак в гл. 1. ! (и, ))) = ) В соз О 05, (Б» взятый по определенной поверхности, называется фотаметрическои" силой света а яилриалекии (а, 8), а интеграл Е(6, й)=-5В збб(), взятый по телесному углу,— фсупометрической асаещеккостью з тачке *") ($ т)).
Характер изменения В с направлением будет зависеть от свойств поверх- ности и особенно от того, шероховатая она цлн гладкая, обладает она способ- ностью сама излучать свет нлн прапускаег, нли огражает падающее на нее излучение. Часто можно полагать, что В с хорошей точностью не зависит От направления. В этом слу ие говорят, что взлучсине изаекраяна. Если нзлу гение изотропно и излучает плоская поверхностен то (б),принимает вид 1(», 8) =у, зб, 179 $ бг8) НОТОМЕТРИП. АПЕРТУРЫ ОПТИЧЕСНПХ СИСТЕМ Следовательно, фотомегрическая сила света в каком-то направлении пропорциональна косинусу угла между этим направлением и нормалью к поверхности, Соотношение (8) назынаетгя зшсоысн Лгьибсрггга (зикоиаы коси угон); если он аыполняетси, то говорят и диффузном излучении, нли диффузналг отражении, в соответствии с тем, имеем мы дело с излучающей или отражающей поверхностью.
Измерения величин Р, В, ( и Е состоят в определении временного промежутка, плошади, направления, телесного угла н энергии. Поскольку средние значения указанных величии обычно малы, необходимо использовать чувствительные приборы. Последние делятся на два типа. Первые реагируют на тепло, ньщсляющееся в поглошающей РРЫГЭ Д среде (например, болометр, тер. мопара и др.), и исполеэуютсн р главным образом прв изученик г теп.чово| о излучения (инфракрасного); вторые основаны на нале. нии поверхностного фотоэффек.
та, состаящсГС В там, что СВет, рис 4.ЗО К вмноду эвиане освсщевиостн в случае пнлакгщий на поверхность ме. тачегного источника. твэла, вызывает эмиссию электронов (если свет моиохромзтичсский, то число выбитых электронов (т. е, ток) пропорционально энергии падающего света). Приборы второго типа применяютси, например, в фотографии в качестве экспонометров. Однако в технической фотомегрии обычно используются косвенные методы. Сначача создают стандарт источника света и выражают его фотометрические показатели в абсолютных энергетических единицах. Затем результаты измерения сравниваигг с этими показателямн, причем часто в качестве нуль-индикатора„т, е.
индикатора одинаковой яркости, используют глаз. Сравнение с эталоном основано на простом чакане, справедливом для освещенности, создаваемой точечным источником *) (). Пусть 65 — элемент поверхности в точке Р, и пусть ь)Р = г. Если 0— угол, образованный 0Р с нормалью к 65 (рис. 4.30), то энергия, посылаемая источником через 65 н едипнцу времени, равна lбС0 где ( — фогометрическая сила света нспжника в направлении гЕР, а бй — телесный угол, под которым виден элемент 65 из точки Я.
Из элементарной геометрии следует, что соз 8 65 = ге бй. (9) Отсюда, используя (Э), гтолучим гсов В Е= —. гв (!О) Соотношение (10) представляет собой основнос уравнение практической фотомегрии. Оно выражает зигсон гювРЩРимгжнщ, Угнеуждающий, что освещенность Е, создаваемая точечным источником, пропорциональна соч 0 н обратно пропорциональна г-'. Этот закон позволяет сравннвать силу света источников путем простых геометрических псстроеггий.
Если элемент понерхности 65 оснеШастеа ДВУМЯ тоЧГ.ЧНЫМП ИетОЧНШСНМИ Сзг И 44'„Г)КЗТОМРТРИ ГЕСЛНЕ СИЛЫ Гнста которых равны П и !ы а линии, соединяюшне 65 с источниками, образуют с нор- ') Фатоьгстрнчссквг сила снств Г точсчнага источники определяется с помощью про. Недуры, часто исаалюусмой при введении предельных величин. Прслгга южим, чта площввь паверьнас|н стрсмитси к нулю, в значение  — к бесконечности твким абрэтом, что пят.грел (61 остается канечныч.
То:дв! бу„'ет Фувкиией и, б и положения точечного источники. Г)ри расчете Фатометрнческай освещенности обычно пренебрегают конечной пратяжен. пастью ясточннкя, сели его лнненвыс ривмеры ьюньще )гйо сто расстоянии до освещаемой поверхности. Гхь 180 !гл. 4 Гьометенческля тгоеия оптичее!«нх нзовллжений Сравнивая данный источник со стандартным, можно с помощью (!!) опрелелигь «то силу света. Равенство освешенностей, создаваемых двумя источннкамн, можно установить лебо физическими мстодамп, либо непосредственно глазом.
Последний способ достаточно пр«кт, если моиохроматический свет от двух исто шиков имеет одинаковую частоту, однако в общем случае пркходится сравпиоать источники, излучающие свет различного спектралы:ого состава. Тогда зйй лей лей Буй ййй АЮ 700 Лс ее» Рис. 4.3!. К сравнению силы света двух телесных источников' Рее. 4.32 Кривая еткесительлой спектральной чуесгеклм«ьмест Кх ллл среднего человеческого глаза. « — Ллл лрллгл слыл, П-Лл сллбссл этот простой метод уже не годится, поскольку глаз обладает различной чувсты«тельнеютью к свету разных длин волн. В подобных случаях используют «гилыры, пропускающие свет в узком спектральном интервале около известной длины волны; тогда установление равенства освещенное«ей для различных цветов сводится к определению относ««тельных значений энергии с учетом ьриеой спектральной «уеетеотельноетл ш«аза„Эта кривая характеризует зависил«ость сталины волны величины Км обратной значению потока, вызывающего ощущение одинаковой«яркости.
Вид кривой до некоторой степени зависит от величавы освещенности. Длн яркого света опа имеет максимум при Л около 550 м,ек (см. Рис. 4.32 н табл. 4 2). С уменьшении освещенности кривая сохраняет свою форму, но максимум смещается в сторону синего конца спектра; при очень слабом свете максимум лежит прн Л, близком к 507 л«лк. Это явление плзываегея лф«рек««««.««П«рук««пье.
Если поток энергии оценивается по создаваемому им зрительному ощущению, а пе по его истинной физнческвй величине, то говорят о еее«полой энергии е'е , )'"'" Г= ) К,йх (12) где ехйЛ вЂ” количество энергии в интервале (Л, Л'+ йЛ), К вЂ” относительная с«~ектраг«ьна««чувствительность, илн отнес««тель!«ая вндность, и интегрирование проводится по всем длинам волн. Величины В', К и Е', связанные с В, ! и Е, малью к 53 углы О, и О, (рис.
4.31], то в случае равенства фотомегрнческих ' освещенностей имеем (1!) ФОТОМЕТРИИ, ЛПЕРТУРЫ ОПТИЧЕСИНХ СИСТЕМ Теблниз 42 тзбзннз значений относительной спектральной чузггьчтгмьнозтн А'л срелнегч тчзьзгчзгмзгч гзезз (ярхнй счет) кл ~ лмч л, м О,ООО4 0,00!2 О',ОО)0 0,07!6 0,022 о'озе 1: 0,662 650 0,954 660 О 996 ) 570 О',995 ' ЬЕО 400 4!О 420 430 450 5ЗО 540 550 560 -ео О,)ОТ О,'Об! О',ОЗ2 0,0!7 О',ООВ2 О',ОО4! о,'оорл 0,00305 0,09052 0,00025 О,ООО!2 0,00006 0,952 как В' с В, называются соответственно .чркостато, щыоя сзглта и ссвещенносглью ").
Этн понятия широко применяются в визуальной фотомсгрпи. Каждая из четырех величин г", В', Р п В' имеет свою единицу измерения в практической систеые. Обычно основной фаголтегрттческой елиницей считается единица силы света н терез нее уже выражают еднницы для Г', В' и Ь", посколь. ку эталон силы света изготовить гораздо проще, чем эталон светового потока.
Раисе за единицу силы света прияималась мееидунаробнал сззмл соотнетствующне эталонные источники (угольные лампы) хранились в ряде национальных лабораторно. Недавно была введена новая единица, называемая сне юн Гсв); последняя определяется как одна шестидесятая силы саста на квадратный сантиметр от абсолютно черного тела при температуре затвердевания платины ( 2()42' К). Значение силы света для излучения различного спектрального состннн лолжно оцениваться с помощью описанной вышо процедуры с учетом кривой спектральнщт чувствительности глаза. Еднвнца светового потока называется мюменом, Онн соггтвх.п:тнует световому потоку, посылаемому внутрь езгиничного телесного угла однородным точечным источником с силой света в 1 свечу.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
