Методы измерения световых величин

МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ СВЕТОВЫХ ВЕЛИЧИН [c.17]

ФОТОМЕТРИЯ, область учения о свете, в которой устанавливаются понятия о световых величинах, их единицах и разрабатываются методы световых измерений. Методы измерения световых величин базируются на различных явлениях действия света. Воздействие света на сетчатку глаза создает зрительное впечатление. Использование этого явления для световых измерений развилось в обширную отрасль зрительной, или визуальной, Ф. Способность нек-рых тел при поглощении ими света выделять свободные электроны и создавать фотоэлектрический ток или менять свою электропроводность использована при разработке методов физической, или объективной, Ф. [c.89]

Объективная Ф. Задачей объективной Ф. является разработка методов измерения световых величин способами, в к-рых роль глаза сводится лишь к отсчету показаний приборов и к сравнению полученных данных с результатами визуальных измерений. Световые излучения, составляющие часть общего спектра излучений, м. б. измерены обычными физич. методами помощью напр, болометра. [c.96]

В фотометрии обычно применяется относительный, а не абсолютный метод измерения световой энергии, в фотометрах сравниваются интенсивности двух измеряемых световых потоков в относительных величинах. Это объясняется отсутствием в измерительных лабораториях легко воспроизводимых эталонных источников света. [c.269]

Существует много различных по точности, инструментальному оформлению и простоте методов измерения параметров конусов. Наиболее распространенными среди них являются 1) методы контроля с помощью угловых мер — прямое измерение углов калибрами (пробками, втулками, угловыми плитками и многогранными мерными призмами), контроль по отклонению базорасстояния калибров, припасовка по краске, оценка размера световой щели, контроль специальными механическими и пневматическими приборами 2) косвенные методы измерения угловых величин путем пересчета по результатам линейных измерений, измерения на универсальном микроскопе координатным методом, с помощью синусных и тангенсных линеек, способами, использующими измерение щупами, шариками, [c.660]

Метод измерения перемещений и деформаций с помощью эффекта муара основан на возникновении темных и светлых полос в результате сложения интенсивностей световых волн при наложении друг на друга растров. Растры представляют собой семейства повторяющихся однотипных элементов — линий, точек, фигур и т. д. Наиболее широко применяются линейные растры, состоящие из системы параллельных прямых. Основным параметром линейного растра является шаг линий растра р или обратная ему величина — частота линий, которая может составлять от десятков до сотен линий на миллиметр. Возникающие при контактном (механиче- [c.546]

Измерение микротвердости [11, /2]. Дополнительные данные о природе и свойствах различных структурных составляющих сталей и сплавов по.лучают путем измерения микротвердости. Для этой цели используют специальные приборы (обычно ПМТ-3 и ПМТ-5) или приспособления к световым микроскопам. Наиболее распространенный метод измерения микротвердости основан на измерении линейной величины диагонали отпечатка д от вдавливания алмазной пирамиды с углом между гранями 136 под нагрузкой от 0,02—2Н. В зависимости от твердости исследуемой фазы и величины нагрузки диагональ отпечатка может изменяться от нескольких до нескольких сот микрометров, что позволяет изучать структурные составляющие размером до 10 мкм. [c.30]

На рис. 83 показаны виды угловых мер и даны некоторые приемы измерения блоком. Величина отклонений измеряемого угла определяется на просвет методом световой щели. [c.95]

Если бы мы смогли найти метод измерения величины то тем самым метрический тензор gi был бы полностью определен. Рассмотрим с этой целью световой сигнал, испущенный из точки А с координатами (х ) в момент времени t и прибывающий в соседнюю точку В х + dx ) в момент времени t + dt. Мировая линия этого сигнала описывается уравнением [c.193]

При использовании косвенных методов измерения структуры световых импульсов измеряются не собственно параметры импульса, а некоторые интегральные величины, чаще всего функции корреляции интенсивности . Эти методы обладают ограниченными возможностями они не позволяют однозначно восстановить форму импульса [111]. [c.387]

Интерференционный метод. Этот метод основан на зависимости между показателем преломления и плотностью среды. Определение поля плотностей в данном случае сводится к измерению разности хода световых лучей, так как чем больше коэффициент преломления среды, тем медленнее распространяется в ней свет. В интерферометре коэффициент преломления измеряют, сравнивая время подхода к экрану определенной фазы световой волны с временем подхода соответствующей фазы другой световой волны, не проходящей через изучаемое поле потока [63, 64, 66, 74]. Неравномерное распределение плотности в исследуемой неоднородности вызывает смещение интерферометрических полос, по величине которого можно определить характеристики изучаемого процесса. [c.276]

Однако, к сожалению, в настоящее время отсутствуют общепринятые и строго обоснованные методы определения разрешающей способности. Это вызвано тем, что в электронной микроскопии для измерения расстояний, разрешаемых электронным микроскопом (порядка 10 А), методы, аналогичные применяемым в световой микроскопии, непригодны, так как тест-объекты в виде решеток с достаточно малой постоянной отсутствуют. Поэтому приходится пользоваться менее совершенными и определенными методами и объектами, что приводит к большому разбросу получаемых данных, чем, кстати говоря, и объясняется тот факт, что в различных литературных источниках приводятся различные величины разрешающей способности для одного и того же типа отпечатков. [c.126]

Для исследования начальных стадий коррозии (глубина поражения до 3 мкм) применяют чувствительные микроинтерферометры МИИ-4, МИИ-10, МИИ-12 [12]. Микроинтерферометр представляет собой соединение двух оптических систем микроскопа и интерферометра. В поле зрения микроинтерферометра наблюдается исследуемая поверхность, на которую накладывается изображение интерференционных полос по величине изгиба этих полос можно судить о глубине изъязвлений. Величина изгиба определяется с помощью окулярного винтового микрометра. Большое распространение для определения глубины коррозии получил метод светового сечения профиля с помощью двойного микроскопа Линника. Этот прибор (рис. 1.10) представляет собой систему двух микроскопов осветительного и микроскопа наблюдения, расположенных под углом друг к другу. При освещении прокорродировавшей поверхности через узкую щель в поле зрения микроскопа видна (в результате различного отражения от выступов и впадин) извилистая линия, точно воспроизводящая профиль язвы в перевернутом виде. Высоту профиля измеряют, подводя визирный крест окуляра с помощью микрометрического винта поочередно к основанию профиля и его вершине. Этим методом можно измерять поражения глубиной от 3 до 100 мкм с точностью 3—5%. При использовании специальных оптических устройств можно повысить верхний предел измерений до 1000 мкм. Точность метода снижается при измерении глубины узких язв с крутыми стенками, в которые затруднено проникновение света. [c.21]

Хотя эта методика не учитывает возможную неоднородность деформации внутри зерен, она при достаточной статистике дает реальную оценку средней величины вклада. Следует отметить, что вследствие технической трудности нанесения двух рисок в О дном зерне и повторных измерений предложенная методика дает достоверные результаты только для СП материалов с относительно крупным зерном — примерно 10—15 мкм, когда можно использовать более надежные методы световой микроскопии. Ниже пред- [c.54]

Основная сложность при проведении измерений заключается в том, что, как правило, измерения ведутся в условиях, в которых существенную роль играет пленение излучения и, кроме того, на продолжительность жизни влияют примеси других при-о, сутствующих газов, что не всегда учитывается и приводит к ошибочным величинам сечений тушения [14]. По-видимому, правильные результаты можно получить только в том случае, если отсутствует пленение. При этом трудности регистрации слабых световых потоков, вероятно, окупаются возможностью однозначно истолковать результаты эксперимента. С этой точки зрения интересна работа [15], где применение абсорбционного метода позволило правильно измерить сечение тушения. [c.330]

С 1960-х гг. начались исследования М. с. с применением сверхвысоковакуумной аппаратуры в условиях вакуумной гигиены, т. е. в хорошо контролируемых и поддерживаемых условиях. Появилась возможность дозированного изменения состава, темп-ры, зарядового состояния и др. параметров М. с. и прецизионного измерения этих величин, выяснена их связь с геом., в частности структурными, характеристиками поверхности. Наиб, удобны для исследования М. с. на чистых поверхностях полупроводников и др. монокристаллов, т, к. в таких М. с. наблюдаются анизотропные явления. Для изучения состава и структуры М. с. применяют зондирование поверхности электронными, нейтронными, ионными, молекулярными, рентг., световыми и позитронными пучками, автоионную, автоэлектронную, полевую и тепловую эмиссию частиц с исследуемых поверхностей, а также метод зондовой микроскопии. Большинство исследований должно проводиться в условиях сверхвысокого вакуума, что ограничивало возможности этих методов. Применение зондов-острий позволило снять эти ограничения. [c.209]

Эксперим. методы Ф. основаны на абс. и относит, измерениях потока излучения разл, селективными и неселективными приёмниками излучения. Для определения размерных фотометрич. величин применяют фотометры либо с непосредств. сравнением неизвестного и известного потоков излучения, либо предварительно градуированные в соответствующих единицах измерения энергетич. или редуцированных фотометрич. величии. В частности, для Передачи значений световых величин обычно применяют сличаемые с государств, световым эталоном (эта.юном одной из осн. единиц СИ — канделы) рабочие эталоны — снетоизмерит. лампы (источники с известными фотометрич. характеристиками). [c.353]

Ф. и. включает расчёт и измерение энергетич., пространств., спектральных и временных характеристик источников импульсного излучения, теоретич. обоснование методов и расчёт погрешностей измерений, а также мет-рологнч. обеспечение единства измерений. Система фотометрич. величин дополняется в Ф. и. интегралами по времени от энергетических фотометрических ве.тчип и световых величин (освечивание энергетическое, экспозииия. интеграл яркости по времени), характеризующими энергию импульсов излучения, а также параметрами, используемыми в измерит, импульсной технике. [c.353]

Электронная система регистратора. При исследовании напряжений на прозрачных моделях путем фотометрирования рассеянного света по точкам регистратор (см. рис. 1, поз. 16—17), как измерительная система, должен обеспечивать возможность измерения малых (сравнимых с шумами ФЭУ) интенсивностей света в широком диапазоне измеряемых величин. Лучше всего этому требованию удовлетворяет появившийся в последние годы метод регистрации световых потоков посредством счета фотонов на одноэлектронном уровне [3], который был использован в установке УРС-А. Электронная часть этого регистратора была разработана и изготовлена на кафедре ядерной физики Белорусского Государственного университета но техническому заданию Лаборатории института машиноведения. Основные технические данные регистратора область спектральной чувствительности — 0,4—0,7 МК-, предельная чувствительность — порядка 10 квант1сек емкость регистратора — 10 импульсов число импульсов нормирования дискретно в пределах 10 --н 10 питание от электросети 220 в, 50 гц. [c.33]

При измерении механических величин электрическими методами в качестве регистрирующих приборов применяются обычно магнитоэлектрические осциллографы, из которых весьма распространенным является осциллограф марки МПО-2. Оптическая схема осциллографа МПО-2 изображена на рис. 12.15. Пучок лучей света от лампочки 6 через конденсор 5, зеркала 3, 15 н 16 и линзу 1 попадают на зеркало вибратора 2. Отражаясь от него снова через линзу 1 и зеркало 16 часть светово- [c.180]

Последние (третью и четвертую) схемы, конечно, нет особого смысла применять нри электрических методах измерения спектров поглощения. Наличие дефектов в микронренарате скажется только на общей величине проходящего через него светового потока, на который только и реагируют фотоэлементы и термоэлементы. [c.401]

J аиболее старый метод измерения энергии излучения в видимой области спектра — визуальный. Здесь приемником излучения служит глаз, а основным способом количественных измерений — визуальное уравнивание яркости двух фотометрических полей стандартного и измеряемого. При таких измерениях играет роль только та часть энергии излучения, которая непосредственно вызывает световое ощущение. Чувствительность среднего глаза к монохроматическому излучению разных длин волн характеризуется спектральной световой эффективностью, или видностью (см. кривую на переднем форзаце). Очевидно, что при измерениях энергии светового излучения, основанных на зрительных ощущениях, обычные энергетические характеристики излучения оказываются недостаточными. В таких случаях применяют специальные световые величины, базирующиеся на использовании установленного международным соглашением стандартного источника светового эталона) с определенным распределением энергии по спектру. В качестве эталонного выбрано излучение абсолютно черного тела (см. 9.1) при температуре затвердевания чистой платины (2042 К). Основной светотехнической единицей (входящей в число основных единиц СИ) установлена единица силы света J кандела (от лат. andela — свеча). Кандела (кд) —это сила света, испускаемого с 1/60 см поверхности эталонного источника в направлении нормали. [c.69]

КОМПЕНСАЦИОННЫЙ МЕТОД ИЗМЕРЕНИЙ, основан на компенсации (уравнивании) измеряемого напряжения (эдс) напряжением, создаваемым на известном сопротивлении током от вспомогат. источника. К. м. и. применяют не только для электрич. величин (эдс, напряжений, токов, сопротивлений), но и для др. физ. величин (механич., световых, темп-ры и т. д.), к-рые обычно предварительно преобразуют в электрич. величины. К. м. и. явл. по существу нулевым методом измерений, в нём результирующий эффект воздействия сравниваемых величин на прибор сравненая [c.305]

Точность измерения скорости света определяется в этом случае, во-первых, тем, насколько стабилен данный источник, и, во-вторых, тем, с какой точностью удается измерить частоту и длину волны излучения. Источниками электромагнитного излучения, наиболее удовлетворяющими этим требованиям, являются лазеры. Измерение длины В0Л1ГЫ , основанное на явлении интерференции света, производится с ошибкой, не превышающей величину порядка 10 , Измерение частоты излучения основано на технике нелинейного преобразования частоты. Используемый прибор (например, полупроводниковый диод), приняв синусоидальное колебание некоторой частоты, дает на выходе колебания более высокой частоты — удвоенной, утроенной и т. д. Этот метод с помощью нелинейного элемента излучс1П1Я кратной частоты позволяет измерять частоту излучения лазера и сравнивать его с частотами, измеренным прежде. Согласно результатам изме-рени , в1> пол 1ен ЫМ этим методом в 1972 г., скорость света в вакууме равна (299792456,2 1,1) м/с. Новые методы разработки нелинейных фотодиодов, испо.и.зусмых для смещения частот светового диапазона спектра, позволят в будущем увеличить точность лазерных измерений скорости света. [c.418]

Рис. 10.17. Измерение с Вергстрандом осно.1 вывается на методе фазочувствительного ин дикатора и похоже на опыт, иллюстрируемый приводимыми здесь графиками (см. рис. 10.16). Интенсивность света, поступающего от источника в ячейку Керра, постоянна а), но свет, выходящий из ячейки Керра, модулирован б). Передвигая зеркало М, можно изменять время прохождения светом пути от К до D, так что свет поступает в D, как показано на оис. 10.17 (в). Есл мы чуть-чуть отодвинем М, свет поступит позднее (г). Чем дальше отодвинуто М, тем еще позднее поступит свет д ж). Теперь предположим, что чувствительность индикатора модулируется, как показано здесь (э). Сигнал от индикатора возникает только тогда, когда этот индикатор обладает чувствительностью и при этом на него поступает свет. В результате мы получаем график а ) чувствительности индикатора к световому сиг-> налу а). Для светового сигнала б) мы имеем падающий свет и чувствительность индикатора совпадают по фазе (б ). Для светового сигнала в) имеем в ). Для светового сигнала г) разность фаз между падающ-им светом и чувствительностью индикатора равна 180 , т. е. их фазы противоположны, и поэтому сигнал индикатора обращается в нуль (г ). Для светового сигнала 5) имеем д ). Когда мы непрерывно изменяем положение зеркала М, получается следующий график среднего по времени величины сигнала индикатора (е ). Расстояние между двумя соседними максимумами на этой кривой соответствует изменению длины пути света на 2Д1. вызванному перемещением зеркала М 2ДЬс= = l/Vp q следовательно, с 2 где Vp -

Известно, что точность всех электрических измерений ограничивается уровнем флуктуаций тока и напряжения в измерительном устройстве, определяемом как внутренними электрическими шумами самого устройства, так и флуктуациями измеряемой величины. В фотоэлектрических уст1)ойствах электрические шумы также ограничивают их точность и предел чувствительности. Хотя разработаны методы, позволяющие с помощью фотоэлектронных приборов измерять довольно слабые световые потоки (например, одноэлектронный метод), однако не следует думать, что любой сколь угодно малый световой сигнал может быть фотоэлектрически зарегистрирован и измерен. Электрические шумы, природа которых может быть весьма различна, ограничивают возможность измерения сверхслабых световых сигналов. Из всех возможных причин, влияющих на предел чувствительности фотоэлектрических измерений, коротко остановимся на двух, связанных с тепловым движением электронов и конечностью заряда электрона. [c.176]

Термоэлектрический эффект используется также для измерения температур (термопары), и при других измерениях, которые могут быть сведены к измерению температуры. В тепловых фотоприемниках (термоэлементах) свет поглощается зачерненной приемной площадкой, к которой присоединен спай термопары, и нагревает их. По величине возникающей термо-э.д.с. можно определить мощность светового потока. В тепловых амперметрах ток пропускается через спай термопары и нагревает его. По величине возникающей при этом термо-э. д. с. определяется сила тока. В вакуумметрах через металлический проводник, к середине которого присоединен спай-термопары, пропускается фиксированный ток. Температура спая будет различной в зависимости от теплопроводности окружаюп1,ега газа. Последняя же определяется давлением газа. Поэтому, измеряя возникающую термо-з. д. с., можно определить давление газа. Этим методом удобно измерять давления в дапазоне 10 —10 Па. [c.263]

Методы прицельного измерения микротвердости в широком диапазоне температур основаны на использовании прямого наблюдения с помощью светового или растрового электронного микроскопов за поверхностью нагретого (или охлажденного) образца. Эти методы позволяют точно выбирать места индентации и непосредственно измерять величину отпечатка инден-тора в процессе опыта. [c.295]

Значения функций A(a,d) табулированы [9]. Замена спектральной линии особенно выгодна в тех случаях, когда погло-ш,ение на данной линии становится большим (приблизительно 50%), так как центральная область спектральной линии наиболее чувствительна к малым изменениям щ и первая достигает насыщения. В том случае, когда уменьшение числа метастабильных частиц, поглощающих зондирующее излучение, обусловлено только диффузией, профиль плотности метастаби-лей будет иметь вид Jq (2,4r/i ). Но когда в систему в значительных количествах добавляется другой газ, главной причиной уменьшения плотности метастабильных частиц может быть объемный распад, в результате чего профиль распределения плотности таких частиц должен быть однородным. Когда поглощающая трубка длинна и световой луч не сколлимирован в угле раствора, меньшем телесного угла трубки, стягиваемого источником, экспериментальное значение поглощения дает среднее значение плотности метастабильных частиц по диаметру трубки. Метод, основанный на измерении поглощения, позволяет определить величины ко и rij t), по которым можно найти время жизни. [c.285]

При падении светового пучка под углом к нормали наблюдаются не только разные коэффициенты отражения, но и разные изменения фазы отраженных световых волн для 8- и р-поляризованных компонент пучка. Регистрация различий фазовых скачков для разных поляризаций света лежит в основе эффективного метода диагностики поверхности — эллипсометрии [4.29]. Величины фазовых скачков зависят от действительной и мнимой частей комплексного показателя преломления материала. Поскольку обе части зависят от температуры, эллипсометрию можно применить для измерения температуры поверхности. Первые работы по эллипсометрической термометрии монокристаллов кремния и германия появились 30 лет назад [4.30, 4.31]. [c.104]

Для измерения спектральной светочувствительности применялся сенситометр, который постоянно используется в лабораториях Кодак [5]. Ряд монохроматических экспозиций по шкале освещенности сообщался слою в виде 10 ступеней с отношением Y 2. Полоски пленки помещались в паз на наружной стороне алюминиевого цилиндра, который находился непосредственно в ши-рокогорлом сосуде Дьюара [3]. Цилиндр можно было нагревать, погружая в него электрический нагреватель, и охлаждать, наполняя жидким азотом. Полоски пленки размером 1,75><25сл, экспонированные при -f-5u° и при комнатной температуре светом одинаковой длины волны, проявлялись вместе то же самое имело место для полосок, экспонированных при —195° и при комнатной температуре. Поэтому при оценке отношения светочувствительностей при +50° и комнатной температуре и при —195° и комнатной температуре результаты не могут быть заметно искажены колебаниями светочувствительности, вызванными колебаниями в проявлении. Абсолютная спектральная светочувствительность при комнатной температуре определялась стандартным методом, при помощи полоски пленки размером 15X17,5 см. Уровень освещенности для каждой экспозиции определялся при помощи термостолбика. Пленка проявлялась в течение 5 мин. в проявителе D-19 при 20° за исключением специально оговоренных случаев. Светочувствительность выражена обратной величиной светового потока эрг/см ), необходимой для получения оптической плотности 0,5. [c.286]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...