Фотометрия

Фотометрия –раздел оптики, занимающийся вопросами измерения интенсивности света и его источников.

Энергетические величины:

1. Поток излучения Ф_е – величина, равная отношению энергии W излучения ко времени t, за которое излучение произошло:

Единица потока излучения – ватт (Вт).

2. Энергетическая светимость (излучательность) R_t – величина равная

отношению потока излучения испускаемого поверхностью, к площади сечения, сквозь которое этот поток проходит

R_t = Ф_е/S.

Единица энергетической светимости – ватт на метр в квадрате (Вт/м²).

3. Энергетическая освещенность (облученность) характеризует величину потока

излучения, падающего на единицу освещаемой поверхности.

Единица энергетической освещщености совпадает с единицейэнергетической светимости.

Световые величины:

При оптических измерениях используются различные приемники излучения (глаз, фотоэлементы), которые не обладают одинаковой чувствительностью к энергии различных длин волн, являясь селективными (избирательными). Каждый приемник излучения характризуется своей кривой чувствительности к свету различных длин волн. Поэтому световые измерения, являясь субъективными, отличаются от объективных, энергетических и для них вводятся световые единицы, используемые только для видимого света.

Основной единицей в СИ является единица силы света – кандела (кд).

Рис. 2

Так как для когерентных источников разность начальных фаз , то результат наложения двух волн в различных точках зависит от величины , называемой разностью хода волн.

В точках, где

(10)

наблюдается интерференционный максимум (критическая точка) – амплитуда результирующего колебания равна

.

В точках, где

(11)

наблюдается интерференционный минимум (критическая точка) – амплитуда результирующего колебания равна

;

m = 0, 1, 2, …, называется порядком интерференционного максимума или минимума.

Условия (11) и (10) сводятся к тому, что

(12)

Выражение (12) представляет собой уравнение гиперболы с фокусами в точках S₁ и S₂. следовательно, геометрическое место точек, в которых наблюдается усиление или ослабление результирующего колебания, представляет собой семейство гипербол (рис.2), отвечающих условию . Между двумя интерференционными максимумами (рис.2 сплошные линии) находятся интерференционные минимумы (рис.2 штриховые линии).

Особым случаем интерференции являются стоячие волны – это волны, образующиеся при наложении двух бегущих волн, распространяющихся навстречу друг другу с одинаковыми частотами и амплитудами, а в случае поперечных волн и одинаковой поляризацией.

Для вывода уравнения стоячей волны предположим, что две плоские волны распространяются навстречу друг другу вдоль оси х без затухания, причем обе волны характеризуются одинаковыми амплитудами и частотами. Кроме того, начало координат выбирается в точке, в которой обе волны имеют одинаковую начальную фазу, а отсчет времени начинается с момента, когда начальные фазы обеих волн равны нулю.