Фотометрия

Лекция 7.
ФОТОМЕТРИЯ
Основные понятия
1. Телесный угол:
2. Световой поток измеряется энергией, переносимой световыми волнами через данную площадку в единицу времени:

3. Сила света - световой поток в единицу телесного угла:
Полный световой поток, испускаемый изотропным источником света равен:
4. Светимость поверхности R численно равна световому потоку, испускаемому единичной площади светящегося тела:
ЕСЛИ СВЕТИМОСТЬ ОБУСЛОВЛЕНА ОСВЕЩЕННОСТЬЮ, ТО R=ΡE;
Ρ - КОЭФФИЦИЕНТ ОТРАЖЕНИЯ, E – ОСВЕЩЕННОСТЬ.

5. Освещенность E характеризуется величиной светового потока, падающего под определенным углом на единицу площади поверхности
6. Яркостью светящейся поверхности называется величина, численно равная отношению силы света элемента излучающей поверхности dS к площади проекции этого элемента на плоскость, перпендикулярную направлению наблюдения

ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ СВЕТА
Развитие взглядов на природу света
Интерференция световых волн
Опыт Юнга
Когерентность и монохроматичность
Методы наблюдения интерференции
Интерференция в тонких пленках
Применение интерференции света

Развитие взглядов на природу света
Основные законы геометрической оптики известны ещё с древних времен. Так, Платон (430 г. до н.э.) установил закон прямолинейного распространения света. В трактатах Евклида формулируется закон прямолинейного распространения света и закон равенства углов падения и отражения. Аристотель и Птолемей изучали преломление света. В конце XVII века, на основе многовекового опыта и развития представлений о свете возникли две мощные теории света – корпускулярная (Ньютон-Декарт) и волновая (Юнг-Гюйгенс).

Ферма Пьер (1601 – 1665) – французский математик и физик. Родился в Бомон-де-Ломань. Получил юридическое образование. С 1631 г. был советником парламента в Тулузе. Физические исследования относятся в
большинстве к оптике, где он установил (примерно в 1662 г.) основной принцип геометрической оптики (принцип Ферма).

Френель Огюст Жан (10.V.1788 - 14.VII.1827) - французский физик, член Парижской академии наук (с 1823 года). Научные работы посвящены физической оптике. Дополнил известный принцип
Гюйгенса, введя так называемые зоны Френеля (принцип Гюйгенса - Френеля). Разработал в 1818 году теорию дифракции света. Член Лондонского королевского общества (с 1825 года).

Фраунгофер Йозеф (6.III.1787- 7.VI.1826) - немецкий физик. С 1823 года - профессор Мюнхенского университета. Научные работы относятся к физической оптике. Внёс существенный вклад в исследование дисперсии и создание
ахроматических линз. Фраунгофер изучал дифракцию в параллельных лучах (так называемая дифракция Фраунгофера) сначала от одной щели, а потом от многих. Большой заслугой учёного является использование(с 1821 года) дифракционных решеток для исследования спектров (некоторые исследователи считают его изобретателем первой дифракционной решетки).

Опубликовал созданную им в 1678 г. волновую теорию света, объяснил двойное лучепреломление. Усовершенствовал телескоп, сконструировал окуляр, названный его именем. Открыл кольцо у Сатурна и его спутник Титан. Автор одного из первых трудов по теории вероятностей (1657 г.).
Гюйгенс Христиан (1629 – 1695), нидерландский ученый. В 1665 – 81 гг. работал в Париже. Изобрел (1657 г.) маятниковые часы со спусковым механизмом, установил законы колебаний физического маятника.

Принцип Гюйгенса

а  схема опыта по интерференции света от двух щелей.
б – распределение интенсивности, полученное на фотопленке, расположенной у второго экрана