СВЕТОВЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ Источники света

Световая отдача источника света определяется как отношение излучаемого им светового потока к потребляемой электрической мощности. Единица измерения — люмен на ватт (лм/Вт). Чем больший световой поток излучает лампа на единицу мощности, тем больше ее экономичность. [c.199]

Раздел оптики, занимающийся измерениями световых величин, называется фотометрией. Приборы, приспособленные для измерения силы света или световых потоков разных источников, называются фотометрами. По принципу регистрации фотометры бывают двух типов субъективные (визуальные) и объективные. [c.17]

Период электромагнитных колебаний, относящихся к оптической области спектра, чрезвычайно мал, вследствие чего приемники излучения, обладающие большей или меньшей инерционностью, способны регистрировать лишь величину световой энергии, среднюю за период колебаний, но не мгновенное ее значение. В результате такого усреднения мы имеем возможность судить об амплитудах колебаний, но полностью теряем сведения об их фазах. Вместе с тем, именно фазы волн содержат в себе информацию о взаимном расположении частей источника света, о его удалении от приемника и т. д. Таким образом, результаты измерений, из которых выпали сведения о фазах колебаний, несо.мых волнами, не позволяют, вообще говоря, составить полное представление о свойствах источника этих волн. [c.235]

Такой метод измерения скорости света принципиально является наиболее безупречным, однако практически он не может обеспечить достаточно высокой точности. Поэтому обычно применяется метод измерения скорости света по времени прохождения светового сигнала от источника до зеркала и обратно. Тогда время, в течение которого световой сигнал проходит путь туда и обратно, измеряется только в одном месте, в чем и заключается практическое преимущество этого метода ). Однако в этом методе дополнительно используется предположение, что скорость света одинакова в двух направлениях. Правда, мы этим предположением уже пользовались для синхронизации часов. Но в самом методе измерения скорости света при помощи двух синхронизованных часов никаких предположений не делается, и в этом заключается принципиальное преимущество метода. [c.36]

Стробоскопический способ измерения состоит в том, что вращающаяся деталь освещается импульсной лампой, частота импульсов которой контролируется. При совпадении частоты световых импульсов с частотой вращения деталь кажется неподвижной. Фотоэлектрический тахометр состоит из диска с калиброванными отверстиями, источника света, фотоэлемента и частотомера. Диск соединяется жестко с вращающимся валом при его вращении свет, проходящий через отверстие, падает на фотоэлемент, вырабатывая импульс фототока. Частота этих импульсов определяется частотомером. [c.329]

Для количественного анализа проблемы освещения необходимо знать единицы измерения. Освещенность могла бы определяться в ваттах на квадратный метр поверхности, но при этом не учитывалось бы свойство человеческого глаза по-разному воспринимать различную длину волн светового спектра. Для того чтобы учесть это свойство, была введена единица люмен (лм). Световой поток Ф источника света в люменах, имеющего спектр энергии РЩ в ваттах на единицу интервала волнового спектра, равен [c.265]

Импульсные фотоэлектрические преобразователи (рис. П.З, в) находят широкое применение в измерительных устройствах с цифровым отсчетом. На измерительном штоке 7 нарезана рейка, которая воздействует на шестерню 8. На валу 9 с шестерней 8 находится диск 3, имеющий прорези. Световой поток от источника света / через оптическую систему 2 и прорези диска 3 поступает на фотоприемник 5. При прохождении щели диска мимо оптической системы фотоприемник 5 выдает импульс на отсчетное устройство 10. Число импульсов при заданном числе прорезей на диске 3 пропорционально перемещению измерительного штока 7, т. е. изменению измеряемой детали 6. По описанной схеме построены штангенциркули с цифровым отсчетом фирмы Теза (Швейцария) и прибор для измерения диаметров крупногабаритных деталей модели ИД-7М, выпускаемый ЧИЗ. [c.307]

Оптическая схема делительной головки приведена на рис. 46, б. От источника света — лампочки / через линзы конденсатора 2 и призму 3 пучок проходит через стеклянный градуированный диск 4, преломляющую призму 5, линзы объектива 6, преломляющую линзу 8, дугу 10, проекционные линзы И и затем попадает на зеркало 12. В системе оптического отсчета смонтирован узел микрометрического оптического устройства, состоящего из стеклянной дуги 10 с делениями от О до 2 и соединенного при помощи пластинки 9 с преломляющей линзой 8. Дуга и линза могут одновременно поворачиваться на осях 7. Назначение преломляющей линзы — создание смещения светового луча, проходящего через стеклянную минутную дугу /0. Отраженный свет от зеркала направляется на зеркало 13, вследствие чего изображение с делениями в градусах с градуированного диска 14 проецируется в зоне А, а значения минут оптической микрометрической дуги — в зоне В, Отсчет делений при измерении производится следующим образом. [c.103]

Для того чтобы воспроизвести метр через эталонную длину волны, а также передать его значение, прежде всего нужны специальные источники монохроматического света, излучающие световые волны. Описание монохроматических источников правильнее начать с самых простых, применяемых главным образом для практических измерений мер длины, затем перейти к более сложным, применяемым для воспроизведения первичной эталонной длины световой волны и вторичных эталонных длин волн, а затем уже упомянуть о конструкции специальных источников света, испускающих суженные спектральные линии и служащих для расширения пределов измерения мер длины точными интерференционными методами. [c.55]

Следует подчеркнуть, что эти исследования только еще начаты и для возбуждения атомных пучков и обращения спектров поглощения требуются весьма сложные и тонкие эксперименты. Поэтому вряд ли такой когерентный источник света в недалеком будущем найдет широкое практическое применение при измерениях концевых и штриховых мер. Все эти работы необходимо рассматривать лишь с позиций дальнейшего улучшения воспроизведения самого нового эталона длины —длины световой волны. [c.71]

Наиболее точным способом проверки плоскостности является метод интерференции световых лучей через оптическую пластинку при наличии монохроматического источника света. Плоскостность контактирующих поверхностей, измеренная таким способом, должна находиться в пределах трех световых лучей или 0,0009 жл , 39 [c.611]

Возникает вопрос, каким образом привести в соответствие субъективные величины, оцениваемые по производимому ощущению, с прямыми энергетическими величинами. Для этого, очевидно, следует учитывать только ценную часть, а не все излучение энергии источником света, поскольку всякий источник, в особенности тепловой, подавляющую часть энергии излучает вне видимой области спектра. Выбрав определенный узкий участок спектра, следует измерить энергию, излучаемую в этом участке, и тот световой поток, который при данной энергии получается. Задача осложняется тем, что измерения приходится сочетать с субъективными наблюдениями, а Так как у разных людей заметно отличается чувствительность к различным цветам, то приходится производить измерения, привлекая большое число [c.244]

Учебное пособие представляет собой расширенное изложение лекций, читаемых на физическом факультете Ленинградского университета, и посвящено характеристикам светового потока и методам его измерения, а также источникам света — преимущественно тем, которые используются при решении фотометрических задач. [c.128]

Принципиальная оптическая схема резьбового микроскопа ИЗК-59 приведена на рис. II.88. Из этой схемы видно, что источник света 1 через конденсатор 2 освещает щелевое отверстие 3, которое может быть в виде пространственной щели по форме профиля резьбы, плоской щели или световой точки. Пространственная У-образная щель (рис. 11.89) предназначена для измерений крупных резьб, когда освещение профиля резьбы через плоскую щель не может обеспечить достаточной резкости изображения профиля. Плоская щель применяется только для резьб малого шага, а световая точка — для измерений только собственного диаметра резьбы. Пучок света, пройдя линзы 4, призму 5 и линзу 6, попадает в двойную призму 7. Призменная головка, в которой размещены призмы 7, вводится внутрь контролируемой резьбы. Поэтому свет, отразившись от поверхности измеряемой резьбы, попадает во вторую призму 7. Оптические оси призм 7 пересекаются под углом 90°. Из второй призмы свет через оптическую систему 8, 9, 10 и 11 попадает на секторный лимб 12, предназначенный для отсчета углов профиля резьбы дополнительным устройством 15 и 17 с подсветкой 16 и 18. От лимба через окулярную систему 13 и 14 изображение попадает в глаз наблюдателя. [c.414]

Кандела (кд) — единица измерения силы света, которая определяется как сила света точечного источника в направлении равномерного испускания им светового потока в 1 лм внутри телесного угла в 1 ср. Словарь [5] определяет канделу как силу света, излучаемого в перпендикулярном направлении с поверхности полного излучателя площадью 1/600000 м при температуре затвердевания платины 7 = 2045 К и давлении 10 1325 Па, т. е. 1 кд=1 лм-ср . [c.201]

Хотя главное внимание в этой части курса уделяется методике измерений, но вместе с тем не оставляются без внимания и оптическая аппаратура, и приемы приспособления ее к конкретным условиям работы. Кроме того, здесь подробно рассматриваются источники и приемники света, так как характер световых измерений очень часто в сильной степени зависит от характера используемых источников и приемников света. [c.7]

Принято считать, что при проектировании наружных осветительных установок теоретически возможно значительное расхождение между расчетными и измеренными характеристиками. На практике для освещенностей эти расхождения доходят до 10 %, а для яркостей — до 20%. Погрешности эти могут быть вызваны следующими факторами неточностью изготовления оптической части осветительного прибора ( 2%) допусками на световой поток источников света (—10%) промышленными допусками на мощность пускорегулирующей аппаратуры ( 2%), что дает изменение светового потока ламп на 5—10% изменением напряжения питания электрической сети (при перенапряжении на 10% для натриевых ламп высокого давления мощностью 400 Вт происходит увеличение мощности лампы на 38 %, а для разрядных ламп изменение напряжения на 1 % соответствует изменению светового потока на 3 %) температурой окружающей среды характеристиками осветительной установки (высота установки осветительных приборов, их наклон, расстояние между ними, горизонтальность или наклон расчетной поверхности). [c.188]

Непосредственное измерение светового потока источника света производят шаровым (интегрирующим) Р. (рис. 3). Для градуировки Ф. применяют образцовые лампы светового потока. Теория многократных отражений света внутри сферы устанавливает, что освещенность окна Ф. равна / = я К-) [р/ (I — р )], если между источником и окном находится нен])Озрач-ный экран (Р — световой ПОТОК источника, находящегося внутри сферы Я—радиус сферы р — коэфф. от- [c.345]

Измерение светового потока. Приборы, служащие для измерения светового потока источников света, носят названия и н-теграторов, люменметровит. п. В настоящее время наибольшее распространение получил шар Ульбрихта. Прибор представляет собою полый шар, внутренняя поверхность к-рого окрашена белой матовой краской. Источник света Ь (фиг. 14) помещается внутри шара. На пути лучей от Ь к окну О ставится непрозрачный экран В. Окно О закрывается матовым стеклом. [c.92]

Фотографический метод. Поскольку в любой данный момент времени в потоке воздуха содержится множество сферических частиц, измерение их турбулентных характеристик является весьма специфической задачей. Для ее решения применим фотографический метод последовательной съемки. Через верхнюю стенку канала вертикально вниз вдоль его оси пропускается плоский. луч света, ограниченный ще.лью шириной 1,6 мм. В качестве линейного источника света используется импульсная лампа высокоскоростного стробоскопа, обеспечивающего частоту вспышек 5000—8000 сек Световой поток коллимируется ци.линдри- [c.88]

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]

Особый интерес представляют два источника ошибок в опытах этого типа. Во-первых, в измеренный интервал времени входит не только время прохождения света, но также и время пробега электронов, переносящих сигнал между электродами фотоэлемента. Время пробега электронов зависит от положения изображения источника света на фотокатоде. Перемещение изображения на несколько миллиметров вызывает разность во временах пробега порядка 10- с. В ранних опытах этого типа сравнивались промежутки времени для двух световых пучков. Длина пробега одного пучка была постоянной, а длина пробега другого менялась. Однако было невозможно сфокусировать на фотокатоде совпадающие изображения от обоих пучков. Используя один пучок, Бергстранд получал только одно изображение. При этом надо было вводить поправку на время пробега электронов, но благодаря надлежащей фокусировке он смог добиться того, чтобы поправка была постоянной для данного прибора. Во-вторых, в точках максимума и минимума силы тока фотоэлемента, изменяющейся по синусоидальному закону, [c.321]

Большим преимуществом всех приемников света, использующих внешний фотоэффект, является то обстоятельство, что их фототок не изменяется при изменении нагрузки. Это означает, что при малых значениях фототока можно применить практически сколь угодно большое сопротивление нагрузки и тем самым достичь значения падения напряжения на нем, достаточно удобного для регистрации и усиления. С другой стороны, заменяя сопротивление на емкость, можно, измеряя напряжение на этой емкости, получать величину, пропорциональную усредненной величине светового потока за заданный интервал времени. Последнее чрезвычайно важно в тех случаях, когда необходимо измерить световой поток от нестабильного источника света — ситуация, типичная для спектроаиалитиче-ских измерений. [c.651]

Явление интерференции двух световых лучей — прямого от источника света и отраженного от вибрирующей поверхности используется преимущественно для лабораторных испытаний. Этот метод является одним из наиболее точных при измерении малых амплитуд. Интерференционный метод довольно широко применялся в начале нашего столетия, но затем он уступил место более совершенным методам измерения при помощи электромеханических систем. Однако в последнее время интерференционный метод снова стал применяться для абсолютной калибровки других типов виброизмери-тельной аппаратуры при высоких частотах и весьма малых амплитудах вибрации. Интерференционному методу посвящена уже довольно обширная современная литература. Применение фотоумножителя в качестве регистратора [28 ] и использования для наблюдения интерференционных максимумов высшего порядка [29] значительно расширяет возможности метода. [c.404]

В настоящее время для определения размеров капель, взвешенных в паровом потоке, применяется метод, предложенный К. С. Шифриным и В. И. Голиковым [164], основанный на измерении индикатрисы рассеяния света под малыми углами. Конструкция зонда, в котором использован метод малоуглового рассеяния света, разработана в лаборатории турбомашин А. В. Куршаковым (МЭИ) (рис. 2.15). Зонд (рис. 2.15, а) представляет приемник /, жестко соединенный с трубой //. Труба может передвигаться в направляющей втулке, закрепленной в корпусе рабочей части стенда. Световой поток (показан стрелкой) от источника света — лазера ЛГ-66 попадает в просвечиваемый объем (вблизи сечения по А—А). Рассеянный в этом объеме свет попадает на зеркало I. Для снижения погрешности за счет паразитных отражений используется - диафрагма 2. Инди- [c.44]

ФОТбМЕТР ИНТЕГРЙРУЮЩИЙ —шарювой фотометр, позволяющий определять световой поток по одному измерению. Осн. часть Ф. и.— фотометрич. шар (шар Ульбрихта), к-рый представляет собой полый шар (или полое тело иной формы) с внутр. поверхностью, окрашенной неселективной белой матовой краской. Диаметр шара, в к-рый помещается исследуемый источник излучения, до1[-жен значительно превышать размеры фотометрируемых источников света, вследствие чего для измерения световых потоков, напр, люминесцентных светильников, строят Ф. и. диаметром до f м. Иногда исследуемое излучение вводится в шар через небольшое по сравнению с его диаметром отверстие. Освещённость любой точки шара, экранированной от прямых лучей исследуемого источника, пропорциональна световому потоку этого источника (в общем случае—потоку излучения) и измеряется, напр., с помощью встроенного в шар фотоэлемента. Ф. и. широко применяется при световых и цветовых измерениях, в частности для измерения световых потоков ламп и светильников, коэффициентов отражения и пропускания. [c.352]

В 1937 были созданы эталонные источники света, удовлетворяющие требованиям междунар. спецификации, в виде полных излучателей (моделей абсолютно чёрного тела) с приписанной яркостью 60 кд/см при темп-ре затвердевания платины, Т. о., был вновь осуществлён переход к децентрализованному воспроизведению свечи (название в СИ—кандела) на более высоком уровне точности. При этом определении канделы связь световых и энергетич. величин оставалась неоднозначной, по мере совершенствования техники измерений и междунар. сличений неоднозначность связи проявлялась всё заметнее. В 1979 на XVI ГКМВ принято новое определение канделы сила света в заданном направлении источника, испускающего моно-хроматич. излучение частотой 540 10 Гц, энергетическая сила света к-рого в этом направлении составляет /б8эВт-ср . Так была установлена однозначная связь световых и энергетич. величин, а макс. световая эффективность К = (ЯЪ лм/Вт фактически возведена в ранг точных (не имеющих погрешности) метрологич. констант. [c.642]

Волоконно-оптические преобразователи скорости. Для измерения двух компонент скорости в газах и капельных жидкостях могут быть применены также двухкомпонентные волоконно-оптиче-ские преобразователи скорости (ДВОИПС) [14]. Для оптически прозрачных сред используется ДВОИПС, изображенный на рис. 6.12. Упругий чувствительный элемент является продолжением стеклянного подводящего световода, связанного с источником света (лампой накаливания или светоизлучающим диодом), двух приемных световодов, соединенных по образующей и расположенных так, что их торцы находятся перед торцом чувствительного элемента. Приемные светоизлучающие диоды связаны с фотоприемниками. При помещении преобразователя в поток жидкости чувствительный элемент изгибается под действием силы лобового сопротивления, что приводит к перераспределению света между приемными световодами. Измеряя световые потоки с помощью фотоприемников, можно определить модуль и направление вектора скорости. ДВОИПС имеет некоторые преимущества по сравнению с термоанемометром. Объем, в котором производится осреднение измеренной скорости, на несколько порядков меньше, чем у термоанемометра со скрещенными нитями, и [c.385]

Уже в 1827 г., в год торжества волновой теории света, французский физик Ж. Бабине предложил определить единицу длины длиной волны света натрия, соответствующей желтой линии, выделяемой спектроскопом . Ж. Бабине мог говорить только о свете натрия, так как в это время натриевое пламя было почти единственным источником монохроматического света. Реальная же возможность такого использования длины световой волны появилась лишь после 1887 г., когда американский физик Майкельсон разработал первые методы применения явления интерференции световых волн для измерения длины. Классическая работа Майкельсона, выполненная им в Международном бюро мер и весов з 1892—1893 гг., явилась первым сравнением метра с длиной световой волны. В этой работе в качестве источника света Майкельсо-ном была использована специально сконструированная им для этой цели лампа, излучающая спектр кадмия, длина волны крас- [c.6]

Для того чтобы ответить на этот вопрос, необходимо прежде всего коротко остановиться на природе световых волн и их излучения, рассмотреть, как и с помощью каких приборов их можно измерить и передать значение (размер) длин волн искусственным мерам. При изложении этих вопросов станет ясным, что любая длина световой волны не может с необходимой точностью определить единицу длины, что при излучении света реальными источниками длйны волн не являются постоянными, и их значения должны воспроизводиться в определенных условиях с помощью источников света специальной конструкции. Для того чтобы дать по мере сил ясное представление о реальном переходе на новое определение метра, необходимо осветить не только теоретическую сторону этого вопроса, но и коснуться практической стороны измерений длины в длинах световых волн, дать описание монохроматических источников света, применяемых при интерференционных измерениях, рассказать о методах и основных приборах, предназначенных для измерения длин волн и длины. Всем этим вопросам и посвящена настоящая работа. [c.7]

Запись кинетики малых деформаций производится фотоэлектрическим устройством 5. Для этой цели между источником света и фотоэлементом установлена рамка с фигурной щелью, которая через систему рычагов соединена с внутренним цилиндром так, что ее линейные перемещения пропорциональны углу поворота цилиндра (деформации материала). Перемещение рамки вызывает изменение светового потока, поступающего на фотоэлемент, и изменение вследствие этого его анодного тока. Величина анодного тока регистрируется трехшлейфовым осциллографом на фотобумаге. Для проверки начального положения рамки и тарировки ее перемещения в цепь фотоэлемента через электронный усилитель б включен миллиамперметр. Измерение больших деформаций осуществляется фотоэлектронным способом в сочетании с оптической системой 7. В последнем случае рамка заменяется зубчатым диском. Отметки времени воспроизводятся на фотобумаге в виде прямой, прерывающейся через каждую секунду. Длина отрезка этой прямой зависит от скорости движения фотобумаги и может изменяться от 0,15 до 110 см1сек. [c.164]

Если теперь переместить при помо ци винта зеркало N в положении N, на расстояние RjR, разность пути 2RP вводится между двумя потоками. Если в процессе переме цения мы увидим прохождение г полос через пересечение нитей, тогда 2Р1 — гХ. Если затем PR мы измерим по числу поворотов двигающегося винта, то получим способ для основного измерения длины световой волны. Этот способ, однако, требует весьма моно-хроматичного источника света. [c.81]

При измерении высоты неровностей двойным микроскопом МИС-11 используют метод светового сечения, заключающийся в следующем пучок лучей от источника света через узкую щель и объектив направляют под некоторым углом на исследуемую поверхность. Отраженная световая ролоска будет по форме близка к шероховатости исследуемой поверхности. [c.122]

Можно избежать применения спектрального прибора для градуировки монохроматора или спе(Ктрографа в том случае, если применяемый источник света является монохроматическим [137—139]. Тогда для определения коэффициента пропускания прибора необходимо произвести два измерения светового потока на его входе и на выходе (за выходной щелью, если это монохроматор, и в кассетной части, если градуируемый прибор-спектрограф). Этот метод применялся Спрегом и др. [137] для определения /коэффициента отражения решетки. Этим же методом определялась эффективность спектрографа ДФС-6 [138] и монохроматора ВМ-70 [139—140]. [c.261]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...