Спектральные Освещение

Фотометрические (визуальные) величины однозначно связаны с радиометрическими (энергетическими) величинами посредством эталонов, основанных на спектральной чувствительности глаза. Фотометрические величины могут быть получены из радиометрических путем интегрирования произведения спектрального распределения излучения на спектральную чувствительность глаза. Например, фотометрический эквивалент радиометрической спектральной освещенности есть освещенность [c.111]

В небольших спектральных интервалах, особенно в ультрафиолетовой области, где интенсивность обычных вторичных эталонов низка из-за их ограниченной рабочей температуры, оказалось возможным пользоваться в качестве эталонов с очень большой спектральной освещенностью ртутными дуговыми лам- [c.136]

Спектральную освещенность в фокальной плоскости Н2 можно представить в виде интеграла от истинной спектральной освещенности Hi в диапазоне длин волн ф5 [c.325]

Спектральная освещенность — освещенность в относительном интервале длин волн АХ/Х на данной длине волны [c.221]

Солнечная радиация является основным источником энергии, приходящей на Землю, и, следовательно, играет важную роль в формировании структуры и состава ее атмосферы. Характер взаимодействия радиации с составляющими атмосферы существенно зависит от длины волны. Коротковолновая радиация X < 200 нм, или 0,2 мкм, что соответствует энергиям фотонов, превышающим 6 эВ) способна вызывать диссоциацию, а в случае малых длин волн (Я < 100 нм) и ионизацию основных составляющих атмосферы азота (N2) и кислорода (О2). Озон может диссоциировать при длинах волн короче 320 нм При увеличении длины волны взаимодействие ослабляется и в инфракрасной (ИК) области (Я, > 760 нм) основным результатом взаимодействия является колебательное возбуждение молекул. Из-за взаимодействия с атмосферой спектр солнечной радиации, проходящей через атмосферу, изменяется (рис. 1.1). Верхняя кривая, приведенная на указанном рисунке, дает представление о спектральной освещенности вне атмосферы. Как можно заметить, максимум кривой приходится на 470 нм [1]. Около 20% энергии солнечной радиации переносится на длинах волн короче 470 нм и 44 % —в видимом диапазоне 400—760 нм. [c.9]

Прерывистая кривая на рис. 1.1 отображает спектральную освещенность, которую создавало бы абсолютно черное тело (АЧТ) при Г = 5900 К, а нижняя сплошная кривая — спек- [c.9]

Рис. 1.1. Спектральная освещенность прямой солнечной радиацией до и после ее прохождения через атмосферу [2].

Энергетическая освещенность Энергетическая яркость Спектральная плотность энергии Спектральная освещенность [c.34]

Метод, основанный на измерении спектральных коэффициентов отражения покрытия при освещении его вспомогательным источником излучения. Расчет е(Х, Т) производится на основании закона Кирхгофа для непрозрачных тел [c.163]

Все светотехнические единицы базируются на использовании силы света стандартного источника с определенным распределением энергии по спектру. Для изотропного источника световой поток связан с силой света I равенством Ф = 4п1. Поток выражают в люменах (лм), а освещенность поверхности — в люксах (1 лк = 1 лм/м ). В энергетических единицах световой поток выражают в ваттах (Вт), а освещенность — в ваттах на квадратный метр (Вт/м ). Световому потоку 1 лм соответствует разная мощность излучения в зависимости от его спектрального состава, и для установления между ними количественной связи используют таблицы или графики, характеризующие среднюю чувствительность глаза к излучению той или иной длины волны (см. рис. 1). Приводимые в справочниках коэффициенты для перевода люменов в ватты относятся к узкой спектральной области вблизи А 5550 А, где в среднем чувствительность человеческого глаза оказывается максимальной. [c.41]

Хотя световой поток и создаваемая им освещенность всегда взаимосвязаны, зависимость между ними может оказаться достаточно сложной и искаженной условиями эксперимента. Для пояснения этого важного положения рассмотрим следующий простой опыт. Выделим какую-либо спектральную линию из линейчатого спектра при помощи призменного монохроматора с входной и выходной щелями (рис. 1.15). Оставляя одну из [c.42]

Но кроме учета потерь света на поглощение, отражение или рассеяние нужно помнить о том, что те или иные приемники радиации регистрируют разные фотометрические характеристики излучения. Почернение фотопластинки пропорционально освещенности в фокальной плоскости кам( рного объектива спектрографа, а фотоумножитель, термопара и другие измеряют световой поток на выходе монохроматора. Поэтому, обсуждая светосилу спектрального прибора, нужно строго оговорить условия эксперимента. В частности, важно знать, исследуется ли источник, испускающий сплошной или линейчатый спектр, измеряется ли световой поток или освещенность и т.д. В качестве примера ограничимся кратким разбором светосилы спектрографа при исследовании монохроматического излучения. [c.326]

Возможность наблюдения сигнала биений при равномерном движении одного из зеркал интерферометра Майкельсона, освещенного светом спектральной линии с шириной До), нетрудно [c.396]

Несамосветящимся предметом является, например, препарат, наблюдаемый с помощью микроскопа и освещаемый посторонним источником света (см. 97), либо щель спектрального аппарата, также освещаемая источником, спектр излучения которого подлежит наблюдению (см. 100). Наконец, все предметы, наблюдаемые визуально при дневном или искусственном освещении, относятся к разряду несамосветящихся объектов. [c.105]

В хороших лабораторных условиях при освещении тонких пленок белым светом удается еще наблюдать интерференционные полосы 4—5-го порядка за счет избирательной спектральной чувствительности человеческого глаза. Следовательно, толщина пленок из веществ с показателем преломления около 1,3 должна составлять приблизительно 1,5—2 длины световой волны. [c.125]

Наблюдаемое распределение освещенности есть сумма освещенностей, создаваемых близкими спектральными линиями и одинаковой интенсивности оно и изображено кривой С. Таким образом, даже при большой дисперсии (большое расстояние [c.213]

Рис. 9.27. Распределение освещенности при наложении двух близких спектральных линий одинаковой интенсивности.

Рис. 9.28. Распределение освещенности для двух еще разрешимых спектральных линий (критерий Рэлея).

В основу рассмотренного выше понятия разрешающей способности положен критерий Рэлея. Наиболее важная черта этого критерия состоит в требовании, чтобы в суммарном распределении интенсивности, создаваемой двумя спектральными линиями, был минимум, составляющий определенную долю (например, 80% от соседних максимумов, см. рис. 9.28). Таким образом, согласно критерию Рэлея должно быть качественное различие между распределениями освещенности в случае одиночной и двойной линии (соответственно максимум и минимум в центре), т. е. такое различие, которое заметно без детальных количественных измерений. Иными словами, критерий Рэлея по существу предполагает только визуальные наблюдения. [c.216]

При количественных измерениях постановка вопроса о разрешении должна быть изменена (Г. С. Горелик). Пусть две линии расположены настолько близко, что в середине суммарного распределения располагается не минимум, а максимум освещенности (рис. 9.27), т. е. кривая С имеет качественно такой же вид, как и кривые Л и Д в отдельности. Тем не менее это суммарное распределение интенсивности количественно отличается от распределения при одиночной линии. В частности, суммарное распределение имеет большую ширину, чем одиночная линия. Это отличие можно измерить, и если точность измерений достаточно высока, мы получаем возможность установить, что в спектре излучения имеются две спектральные линии, а не одна. Таким образом, при количественных измерениях критерий разрешения можно сформулировать [c.216]

Аналогичные соображения лежат в основе цветной голографии. Для осуществления цветного изображения по методу Денисюка можно зарегистрировать голограмму, используя освещение объекта (одновременно или последовательно) излучением, имеющим в своем спектре три линии (красную, зеленую и синюю). Тогда в толще фотоэмульсии образуются три системы стоячих волн и соответственно три системы пространственных структур. При восстановлении изображения с помощью белого света каждая из указанных систем будет формировать свое изображение объекта в свете соответствующего спектрального участка, примененного во время экспонирования. Поскольку положение изображения не зависит, согласно изложенному в предыдущем параграфе, от длины волны, мы получаем три совмещенные изображения в трех участках спектра, а этого уже достаточно для восстановления цветного изображения. [c.265]

Весьма разнообразно цветное зрение животных, в частности насекомых. Наиболее точные количественные данные об особенностях зрения животных дают электрофизиологические исследования. Оказывается, что электрические импульсы в волокнах зрительного нерва идут не все время действия света на сетчатку, а только вслед за изменениями освещения. Если два излучения неразличимы для данного животного, то при замене одного из них другим импульсы в нервном волокне не возникают. Этот прием позволяет с хорошей точностью и достоверностью выяснить, сколько типов приемников имеется в сетчатке того или иного животного и каковы их кривые спектральной чувствительности. [c.678]

То же справедливо и при фотолюминесценции. Внесем в зеркальную полость какое-нибудь фосфоресцирующее вещество, предварительно возбужденное освещением. Свечение нашего тела будет постепенно ослабевать действительно, свет фосфоресценции, отраженный зеркальными стенками, может частично поглощаться нашим веществом и нагревать его однако он не сможет поддерживать длительной фосфоресценции, для возбуждения которой требуется освещение светом более короткой длины волны, чем испускаемый свет (закон Стокса). Значит, и в данном случае будут иметь место постепенное нагревание тела за счет света фосфоресценции и постепенная замена этого излучения тепловым излучением нагретого тела, т. е. излучением, интенсивность и спектральный состав которого определяются температурой тела. Аналогично будет затухать свечение, вызванное кратковременным электрическим разрядом, и заменяться тепловым излучением, соответствующим установившейся температуре системы. [c.684]

Полосатые спектры можно возбуждать также, заставляя газ светиться под действием соответствующего освещения (флуоресценция). Наиболее хорошо исследованы спектры двухатомных молекул. Многоатомные молекулы представляют собой обычно гораздо менее прочные соединения,так как многообразие взаимных вращений и колебаний отдельных частей такой молекулы открывает большое число возможностей распада. Поэтому возбуждение интенсивного спектра многоатомных молекул затруднительно. Вместе с тем спектры многоатомных молекул значительно сложнее, и для различения важных деталей требуется применение спектральных приборов особенно большой разрешающей силы. Совокупность обоих обстоятельств — малая интенсивность и необходимость применения приборов большого разрешения — очень затрудняет исследование спектров испускания многоатомных молекул. Приходится ограни- [c.744]

При измерении поглощения и отражения образец лучше всего поместить за выходной щелью монохроматора, чтобы избежать возбуждения других процессов под действием излучения с длинами волн за пределами интересующей спектральной области. Например, при освещении образца с широким спектром фотоны, для которых К(й> АЕ, могут образовывать электронно-дырочные пары. Последние, рекомбинируя, будут испускать фотоны с меньшей энергией, что может привести к ошибкам в измерении поглощения. [c.167]

Способность фотографического слоя образовывать большие или меньшие почернения при воздействии определенного количества освещения характеризуется ее чувствительностью. Различают общую чувствительность к белому свету и спектральную чувствительность. [c.10]

Благодаря Национальному бюро стандартов недавно появились также кварцевые йодные лампы — вторичные эталоны спектральной освещ енности, обеспечиваюп ие точность от одного до нескольких процентов (при условии правильного применения) [148]. Из-за их малого размера и высокой рабочей температуры от этих ламп можно получить сравнительно высокую спектральную освеп енность. Имеются также низкоинтенсивные эталоны спектральной освещенности, перекрывающие тот же спектральный интервал от 0,25 до 2,6 мк [149—151]. Вообще говоря, такая лампа представляет собой всего лишь эталон спектральной яркости в сочетании с малой апертурой, который при обычном методе использования [151, 152] служит точечным источником с известной спектральной интенсивностью порядка 10 вт m Imk с точностью около Ю7о. [c.136]

В работах [52, 33] предложен новый метод измерения отношения излучательных способностей in situ. Здесь для измерения отношения поглощательных способностей материалов при двух длинах волн, используемых в пирометре отношения, применен лазер. Это делается с использованием спектрального пирометра, работающего на третьей длине волны, для измерения возрастания температуры образца при освещении лазером поочередно [c.387]

Субъективные фотометры. В основе субъективных фотометров лежит зрительное наблюдение. Оно основано на том, что ощущение яркости является монотонной функцией энергии падающего света. Следовательно, если два различных источника света, одинаковых по спектральному составу, вызывают в глазу одинаковые ощущения яркости, то они посылают в глаз одинаковые энергии. Этот факт лежит в основе так называемых визуальных фотометров равтюй яркости. В фотометрах равной яркости две граничащие площадки освещаются каждая отдельным источником. Изменяя расстояние до 0Д1ЮГ0 из источников, добиваются одинаковой освещенности прилегающих друг к другу полей. В этом случае каждый из источников посылает на единицу поверхности освещаемого им поля одинаковый поток энергии. Исходя из этого, с помощью визуальных фотометров можно определить силу света некоторого источника в данном направлении, если известна сила света, принятого [c.17]

Принцип работы электрофотометра основан на электрическом действии света (фотоэлементы, фотоусилители, фотосопротивления и т. д.). Самый простой фотоэлектрический фотометр состоит из фотоэлемента и соединенного с ним высокочувствительного гальванометра. Если измерить электроток, создаваемый действием света, то можно вычислить освещенность поверхности фотометра. Проградуировав гальванометр непосредственно в люксах, можно получить величину освещенности. В качестве фотоусилителей могут быть использованы так называемые фотоэлектронные усилители (ФЭУ). Выбор того или иного ФЭУ обусловлен спектральным составом измеряемого светового потока. Так, например, для красной и близкой инфракрасной областей спектра применяются фотоусилнтели ФЭУ-62, ФЭУ-22. Для сине-зеленой области применимы ФЭУ-17, ФЭУ-18, ФЭУ-19 и т. д. ФЭУ-18, ФЭУ-39 рассчитаны на работу в ультрафиолетовой и сине-зеленой областях спектра. ФЭУ-106 применяется как в видимой, так и в ультрафиолетовой и инфракрасной областях спектра. [c.20]

Представляет интерес искусственное вращение плоскости поляризации при освещении образца излучением, частота которого близка к частоте поглощения исследуемого вещества, т.е. когда затуханием колебаний нельзя пренебречь. Эта задача осложнена тем, что до сего времени мы не интересовались, что происходит со спектральной линией, если источник света или поглощающая среда помещены в магнитное поле, Как было впервые установлено в 1896 г. Зееманом, при этом линия расш,епляется на несколько компонент (эффект Зеемана). Число таких компонент, взаимное расположение и относительная интенсивность определяются структурой энергетических уровней, при переходах между которыми возникла исследуемая спектральная линия, и существенно зависят от напряженности прилаженного магнитного по ля. Эффект Зеемана — важное для спектроскопии и атомной физики явление, которое до конца объясняется с позиций кван товой механики. [c.165]

II приемник, одинаково реагирующий на излучение любой длины ыолны, то наблюдать интерференцию световых волн невозможно, гак как в любой точке экрана, удаленной от оси симметрии на расстояние h = mDX(2l), окажется максимум освещенности в какой-то длине волны Возможность наблюдения интерференционной картины в видимой области невооруженным глазом объясняется тем, что глаз уже явJtяeт я своеобразным монохро-.датором. В среднем человек способен различить две спектральные линии с разностью длин волн Ал = ЮОА. [c.212]

Полученный результат справедлив лишь при достаточно широкой щели, когда можно пренебреч . дифракционными эффектами. Пусть ширина входной щели настолько мала, что объектив коллиматора окажется в пределах первого дифракционного максимума, иными слова.ми, ф == л/6, т. е. мы имеем дело с нормальной щелью. Тогда при дальнейшем сужении щели эффективно используемый световой поток будет резко падать. Зависимость освещенности в центре спектральной линии от ширины щели спектрографа (в единицах нормальной щели Ьо) показана на рис. 6.58. Из графика видно, что при регистрации линейчатых спектров выгодно выбирать щель, ширина которой в 2—3 раза больше ширины нормальной щели. [c.327]

В эксперименте интерферометр освещался светом неон-гелиевого лазера, излучающего одну частоту. Это позволило удалить подвижное зеркало М2 на несколько метров и продемонстрировать возможность наблюдения интерференции при столь большой разности хода, так как длина когерентности для лазерного излучения значительно больше Lkq,- 3 30 см, характерной для обычных источников света. Но очевидно, что если зеркало М2 будет передвигаться на расстояние, меньшее 1-ког ( о близко к нулю — световые пути внутри интерферометра примерно равны, Д/ изменяется в пределах нескольких сантиметров), то анало гичная интерференционная картина будет наблюдаться при освещении интерферометра светом обычного (нелазерного) источника, например спектральной линией, излучаемой газоразрядной плазмой, с шириной й/.дои В этом убеждают нас, в частности, классические опыты Майкельсона, который измерял видимость V интерференционных колец при постепенном увеличении разности хода, создаваемой перемещением зеркала М2. Но если при остановках зеркала М наблюдалась стационарная интерференционная картина, то при его движении в указанных пределах неизбежно должен возникать плавный переход от одной стационарной картины к другой, т.е. ее изменение во времени, и появится бегущая интерференционная картина. [c.396]

Можно продолжить перечисление технических трудностей, появляющихся при наблюдении сигнала биений, возникающего при освещении интерферометра уширенной спектральной линией, но они ничего не меняют в принципиальной постановке проблемы. Бесспорно, задав тем или иным способом корреляцию между двумя исследуемыми волнами, можно наблюдать их интерференцию. Если частота о>2 задается равномерным движением зеркала, от которого отражается часть исследуемого излучения, то будет происходить интерференция любой волны с частотой roi, лежащей в пределах контура спектральной линии, с другой волной частоты (02, отличающейся от частоты первой на разностную частоту 2л/. Тогда будет наблюдаться сигнал биений, который позволяет определять сколь угодно малую скорость движения зеркала, так как можно зарегистрировать очень малые изменения интерференционной картины. Та минимальная скорость v, которую еще можно измерить, определится условиями опыта. Е1о, конечно, это будут значения на много порядков меньше, чем те громадные скорости, о которых шла речь ранее. Приведенная выше оценка точности астрономических измерений лучевой скорости по эффекту Доплера (и 1 км/с) соответствует сравнению никак не скоррелированных источников света, которыми являются исследуемая звезда и какой-то земной источник света, излучающий ту же спектральную линию. [c.397]

Многофотонное поглощение может проявляться весьма разнообразно. Если, например, вещество облучать светом, в составе которого есть спектральные компоненты с частотами и oJo, то может произойти поглощение двух фотонов и A oj при условии, что 0 1 -f U2 = um . Отметим также, что в результате поглощения многих фотонов оптический электрон может также оторваться от атома многофотонная ионизация, Г. С. Воронов, Н. Б. Делоне, 1965 г.). Так, например, наблюдалась ионизация атома гелия (потенциал ионизации 24,58 эВ) в результате поглощения 21 фотона излучения неодимового лазера (X = 1,06 мкм). В такого рода опытах применяется импульсное сфокусированное излучение мощных лазеров, освещенность достигает значений 10 — 10 Вт/см , а напряженность электрического поля составляет 10 — 10 В/см. [c.571]

Огромное разнообразие задач, решаемых с помощью фотоэлементов, вызвало к жизни чрезвычайно большое разнообразие типов фотоэлементов с различными техническими характеристиками. Выбор оптимального типа фотоэлементов для решения каждой конкретной задачи основывается на знании этих характеристик. Для фотоэлементов с внешним фотоэффектом (вакуумных фотоэле-.. ментов) необходимо знание следующих характеристик рабочая область спектра относительная характеристика спектральной чувствительности (она строится как зависимость от длины волны падающего света безразмерной величины отношения спектральной чувствительности при монохроматическом освещении к чувствительности в максимуме этой характеристики) интегральная чувствительность (она определяется при освещении фотоэлемента стандартным источником света) величина квантового выхода (процентное отношение числа эмиттированных фотоэлектронов к числу падающих на фотокатод фотонов) инерционность (для вакуумных фотоэлементов она определяется обычно через время пролета электронов от фотокатода к аноду). Важным параметром служит также темновой ток фотоэлемента, который складывается из термоэмиссии фотокатода при комнатной температуре и тока утечки. [c.650]

При слабом освещении, когда работают только палочки, способность цветоразличения теряется. Исследуя способность глаза различать излучения, удалось с большой достоверностью установить, что палочки работают наподобие фотоэлемента с вполне определенной кривой спектральной чувствительности с максимумом близ 510 нм. [c.677]

Цветоразличение колбочковым аппаратом такое же, как у системы, состоящей из трех светочувствительных приемников с разными, но также вполне определенными кривыми спектральной чувствительности. В настоящее время трудно сказать, находятся ли все три типа приемников в каждой колбочке, или существуют колбочки трех разных типов, но сам факт наличия в колбочках сетчатки человека приемников трех типов несомненен. Иногда встречаются люди (около 5% мужчин и очень мало женщин), зрение которых отличается от нормального отсутствием одного из приемников — так называемые дихроматы . Все излучения, которые для нормальных наблюдателей различаются только по возбуждению недостающего приемника, неразличимы для дихроматов. Еще реже встречаются среди людей монохроматы , зрение которых и при ярком освещении подобно палочковому. [c.678]

Первым был обнаружен родопсин (зрительный пурпур) — светочувствительное вещество палочек. Родопсин — вещество розоватого цвета, разлагается (выцветает) под действием света и снова восстанавливается в темноте. Его спектральная кривая поглощения очень хорошо соответствует спектральной чувствительности глаза при слабом освещении, когда работают только палочки. Особенно заметно это проявляется в явлении Пуркинье, которое заключается в следующем. Родопсин имеет максимум чувствительности в сине-зеленой части спектра и практически не чувствителен в оранжевокрасной. В соответствии с этим при слабом освещении оранжевые и красные предметы, кажущиеся очень яркими днем, при слабом освещении представляются очень темными по сравнению с голубыми и синими. [c.678]

Электрофизиологические эксперименты на животных, о которых сказано выше, вместе с исследованиями зрительных пигментов дали новое подкрепление теории Гельмгольца. Следует, однако, заметить, что все, о чем говорилось до сих пор, касается способности глаза различать излучения, но совсем не затрагивает всех вопросов, связанных с цветовыми ощущениями, которые связаны в значительной мере с психологией и выходят за рамки физики. В частности, важно заметить, что цветовые ощущения не связаны однозначно со спектральны.м составо.м излучений. Они зависят от предварительных воздействий (адаптация, последовательные образы), от окружения (одновременный контраст) и даже от всей обстановки наблюдений. Например, пальто человека, освещенное солнцем, кажется черным, а стена дома в тени — белой, хотя пальто в этих условиях отражает больше света, чем стена. Приведенный пример показывает невозможность связать все сложные явления зрительных возбуждений с первичным механизмом фоторецепции в сетчатке, [c.681]

Линейчатый спектр газов можно возбудить весьма различными способами. Он появляется при различных видах электрического разряда через газ (гейслерова трубка, искра, дуговой разряд), при бомбардировке атомов газа электронами, испускаемыми накаленным катодом (что также можно рассматривать как одну из форм электрического разряда), при нагревании паров и газов (в пламени горелки, например), при освещении паров светом подходящей длины волны и т. д. Во всех этих случаях получаются спектральные линии, длины волн которых характерны для изучаемого газа. Однако в зависимости от условий возбуждения относительная интенсивность различных линий может сильно различаться, так что некоторые линии могут отсутствовать при тех Или иных способах возбуждения. Можно даже иногда возбудить одну-единствен-ную линию из всего линейчатого спектра. Таким образом, внешний вид спектра данного газа сильно зависит от условий возбуждения однако следует помнить, что, меняя условия возбуждения, мы можем заставить исчезнуть или появиться только определенные для каждого данного вещества линии, совокупность которых и составляет характерный для него линейчатый спектр. [c.712]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...