REFERATUA.ORG.UA — База українських рефератів


Загрузка...

Головна Фізика → Світлотехнічні вимірювання: одиниці і величини

Міністерство освіти і науки України

Національний Університет

"Львівська Політехніка"

Кафедра ІВТ

Курсова робота

на тему: "Світлотехнічні вимірювання: одиниці і величини".

Виконала:

студентка гр.МВ-31

Петрусь Х. Б.

Перевірив:

Поліщук Є.С.

Львів 2001

Зміст

1. Випромінювання.

2. Потік випромінювання.

3. Світловий потік.

4. Сила випромінювання і сила світла.

5. Енергетична світність і світність.

6. Енергетична яскравість (променистість) і яскравість.

7. Коефіцієнт яскравості.

8.Енергетичні і світлові величини, що характеризують спалах.

  • Випромінювання

    Випромінювання – поняття, однаково застосовуване до різних областей електромагнітних полів (гама –, рентгенівське, оптичне, радіовипромінювання). До оптичної області спектра відноситься частина електромагнітного спектра з довжинами хвиль від Світлотехнічні вимірювання: одиниці і величини=0,01мкм до Світлотехнічні вимірювання: одиниці і величини=1000 мкм. Випромінювання оптичної області спектра широко застосовуються для штучного освітлення, для опромінення тварин, рослин, насіння.

    Випромінювання оптичної області спектра утворюється в результаті електронного збудження атомів, коливального й обертального руху молекул.

    Енергія випромінювання може бути вимірювана в джоулях (Дж) у системі СІ чи інших одиницях енергії.

    2. Потік випромінювання

    У світлотехніці прийнято користуватися потужністю випромінювання, що називається потоком випромінювання (чи променистим потоком). Одиницею виміру потоку випромінювання служить ват (Вт).

    Якщо джерело енергії випромінювання за час dt випромінює енергію dQe, то миттєве значення потоку випромінювання цього джерела Світлотехнічні вимірювання: одиниці і величини дорівнює:

    Світлотехнічні вимірювання: одиниці і величини

    Часто користуються поняттям середнього значення потоку випромінювання за кінцевий інтервал часу t

    ФесрСвітлотехнічні вимірювання: одиниці і величини

    де ФесрСвітлотехнічні вимірювання: одиниці і величини– середнє значення потоку випромінювання; Qе– енергія, випромінювана джерелом за час t.

    Потік випромінювання характеризується розподілом за часом, спектром, у просторі.

    У більшості випадків, коли говорять про розподіл потоку випромінювання за часом, не враховують квантового характеру виникнення випромінювання, а розуміють під цим функцію, що дає зміну в часі миттєвих значень потоку випромінювання Фе(t). Це допустимо, оскільки число фотонів, випромінюваних джерелом в одиницю часу, дуже велике. Наприклад, лампа накалювання потужністю 100 Вт у секунду випромінює біля 5*1020 фотонів. Коли розглядаються явища генерування і поглинання потоку випромінювання, доводиться враховувати його квантову природу .

    Розподіл потоку випромінювання за спектром.

    За спектральним розподілом потоку випромінювання джерела розбивають на три класи: з лінійчатим, смугастим і суцільним спектрами.

    1. У джерел з лінійчатим спектром випромінювання відбувається в межах вузьких ділянок спектра – ліній. Прийнято потік випромінювання однієї лінії вважати монохроматичним. Надалі під монохроматичним потоком випромінювання будемо розуміти потік, випромінюваний у межах дуже вузької ділянки (довжин чи хвиль частот), який можна охарактеризувати одним значенням довжини чи хвилі частоти.

    Потік випромінювання джерела з лінійчатим спектром складається з монохроматичних потоків окремих ліній:

    Світлотехнічні вимірювання: одиниці і величини

    де – потік випромінювання джерела з лінійчатим спектром; Світлотехнічні вимірювання: одиниці і величини,Світлотехнічні вимірювання: одиниці і величини ,Світлотехнічні вимірювання: одиниці і величини): – монохроматичні потоки випромінювання окремих ліній.

    Лінійчатий спектр мають газорозрядні джерела випромінювання, у яких розряд відбувається в атмосфері інертного чи газу випарів металу.

    2. У джерел зі смугастим спектром випромінювання відбувається в межах досить широких ділянок спектра – смуг, відділених одна від іншої темними проміжками. Випромінювання однієї смуги вже не можна вважати однорідним, тому що ширина смуги може бути значною.

    Смугасті спектри утворюються від злиття в смуги близько розташованих один до одного спектральних ліній.

    3. Джерела теплового випромінювання і випромінювання люмінесценції рідких і твердих тіл мають суцільні спектри. Суцільний спектр можна представити у вигляді окремих монохроматичних потоків, що прилягають безпосередньо один до одного.

    Для характеристики спектрального розподілу потоку випромінювання джерел із суцільним і смугастим спектрами користуються величиною, що називається спектральною щільністю потоку випромінювання Світлотехнічні вимірювання: одиниці і величини

    Світлотехнічні вимірювання: одиниці і величини

    де Світлотехнічні вимірювання: одиниці і величини і Світлотехнічні вимірювання: одиниці і величини відповідно потоки випромінювання вузьких ділянок спектра шириною Світлотехнічні вимірювання: одиниці і величини і Світлотехнічні вимірювання: одиниці і величини

    Одиниця спектральної щільності потоку випромінювання Вт*мкм-1.

    Розподіл потоку випромінювання за спектром можна охарактеризувати функцією Світлотехнічні вимірювання: одиниці і величини.

    Знаючи функцію , легко визначити потік випромінювання будь-якої ділянки спектра:

    Світлотехнічні вимірювання: одиниці і величини

    Якщо математичного виразу немає чи інтегрувати цю функцію важко, то інтеграл заміняють сумою добутків Світлотехнічні вимірювання: одиниці і величини

    Світлотехнічні вимірювання: одиниці і величини

    Відношення спектральної щільності потоку випромінювання і площі А випромінюючої поверхні джерела називається спектральною щільністю енергетичної світності випромінювання:

    Світлотехнічні вимірювання: одиниці і величини

    Одиниця спектральної щільності енергетичної світності Вт*мкм-1*м-2

    3.Світловий потік

    Світловий потік – ефективний потік у системі, де зразковим приймачем є приймач, відносна спектральна чутливість якого визначається нормалізованою функцією відносної спектральної світлової ефективності випромінювання V(Світлотехнічні вимірювання: одиниці і величини ) для яскравості адаптації L Світлотехнічні вимірювання: одиниці і величини10 кд*м-2 (денний зір) і V'( ) для L Світлотехнічні вимірювання: одиниці і величини 0,01 кд* м-2 (нічний зір).

    Якщо немає особливих вказівок, світловий потік визначиться співвідношенням, прийнятим МКО в 1948 р.:

    Світлотехнічні вимірювання: одиниці і величини

    де Світлотехнічні вимірювання: одиниці і величини монохроматичний світловий потік; Світлотехнічні вимірювання: одиниці і величини -монохроматичний потік випромінювання; Світлотехнічні вимірювання: одиниці і величини – відносна спектральна чутливість органа зору до монохроматичного випромінювання з


  •  
    Загрузка...