Содержание
- 2. Визуальный контроль является одним из видов Оптического метода НК и это единственный вид НК, который может
- 3. В свободном пространстве (в вакууме) эти волны являются поперечными и их скорость распространения С ≈ 3∙1010
- 4. 1. Свет обладает: А - корпускулярными свойствами; В - волновыми свойствами; С - варианты А и
- 5. Оптическое излучение (или свет) – это электромагнитное излучение с длиной волны от 0,001мкм до 1000 мкм
- 6. 11. При изменении цвета света от зеленого к красному длина волны света: А - увеличивается; В
- 7. Монохроматическое излучение – это излучение, характеризующееся одним значением частоты (или длины волны λ ) В более
- 8. 26. Когерентные волны — это волны: А - с постоянной разностью фаз; В - с одинаковой
- 9. Оптическое излучение характеризуется тремя видами физических величин: энергетические фотометрические величины (индекс е); фотонные фотометрические величины (индекс
- 10. Поток лучистой энергии, протекающий через площадку за единицу времени, по физическим законам оценивается в обычных единицах
- 11. Во многих случаях действие света изучается на расстояниях, настолько превышающих радиус светящегося шарообразного источника света, что
- 12. Для работающего за письменным столом важен тот поток, который освещает стол или даже часть стола, тетрадь
- 13. 24. Укажите размерность интенсивности светового потока в системе СИ: А - Лм/м2 В - Кд/м2 С
- 14. 21. Единицей освещенности называется: А - люмен; В - кандела; С - люкс; Д - люкс
- 15. Освещенность Еv в точке поверхности это величина светового потока, рассчитанная на единицу площади, т. е. отношение
- 16. 32. Определить освещенность, созданную электролампой силой света 400 св, на горизонтальной поверхности стола, в центре, при
- 18. Яркость Lv (В) в точке поверхности и в данном направлении - отношение силы света Iv элемента
- 19. 33. Определить в лм/м2 светимость светлой матовой поверхности объекта контроля площадью 240 см2 отражающей 30 %
- 20. 22. Единицей световой экспозиции называется: А - люмен; В - кандела; С - люкс; Д -
- 21. Так как чувствительность глаза у каждого человека к свету разной длины волны (разного цвета) весьма различна,
- 24. В видимой области спектра применяют систему световых единиц, соответствующую зрительному ощущению лучистых потоков с учетом спектральной
- 26. 46. Оценить яркость вольфрамовой нити накала в осевом направлении, если сила света лампы в том же
- 27. 15. Информационным параметром оптического излучения может быть пространственно-временное распределение его: А - амплитуды; В - частоты;
- 28. Информационными параметрами ОИ являются - пространственно-временные распределения его амплитуды(1), частоты(2), фазы(3), поляризации(4) и степени когерентности(5). Для
- 29. Поглощением (абсорбцией) света называется явление потери энергии световой волной, проходящей через вещество. Свет поглощается в тех
- 30. Зависимостью коэффициента поглощения от частоты (длины волны) объясняется окрашенность поглощающих тел. Например, стекло, слабо поглощающее красные
- 31. 45. Пластина из светотехнического материала, обладающая коэффициентом отражения ρ = 0,2 и коэффициентом поглощения α =
- 32. Рассеянием света называют явление, при котором распространяющийся в среде световой пучок отклоняется по всевозможным направлениям. Необходимое
- 34. Закон отражения света: падающий и отраженный лучи, а также перпендикуляр к границе раздела двух сред, восстановленный
- 35. 34. При отражении ОК оптического излучения длины волн его составляющих монохроматических излучений: А - остаются без
- 37. Закон преломления света: падающий и преломленный лучи, а также перпендикуляр к границе раздела двух сред, восстановленный
- 38. 48. Абсолютный показатель преломления среды не зависит от: А - скорости распространения света в вакууме; В
- 39. Интерференция световых волн Схема интерференционного опыта Юнга. Интерференция световых волн - явление усиления или ослабления амплитуды
- 40. Интерференция в тонких пленках явление, которое возникает в результате разделения луча света при отражении от верхней
- 43. Диапазон измерения прибора находится в пределах от 0,03 до 1 мкм и оценивается по параметрам Rа,
- 44. Дифракция света Дифракцией света называется явление отклонения света от прямолинейного направления распространения при прохождении вблизи препятствий.
- 45. Размер дерева намного больше длины световой волны, поэтому дифракция не видна. Плоская волна огибает препятствие соизмеримое
- 46. Модель. Поляризация света. Поляризация света - это явление выделения из пучка естественного света лучей с определенной
- 47. 41. Поляризация света объясняется: А - отклонением света от прямолинейного распространения на краях преград; В –
- 48. Неполяризованный свет также называют естественным светом. Пропуская свет через поляризаторы можно отфильтровывать на выходе лучи с
- 49. Поляризация света меняется также при отражении. На этом основаны применения поляризующих фильтров в фотографии и в
- 51. 42. Дисперсия света объясняется: А - отклонением света от прямолинейного распространения на краях преград; В –
- 52. Дисперсия света — это явление разложения света в спектр, обусловленное зависимостью абсолютного показателя преломления среды от
- 53. Гологра́фия — особый фотографический метод, при котором с помощью лазерного луча регистрируются, а затем восстанавливаются изображения
- 54. Принцип полученния голографической картины
- 56. Материалы, предназначенные для отражения, пропускания, поглощения, изменения характеристик и генерирования света, называются светотехническими. Для характеристики взаимодействия
- 57. Характер отражения определяется структурой материала, состоянием его поверхности, типом поляризации падающего света и т.д. Различают отражение
- 59. Скачать презентацию
Слайд 2 Визуальный контроль является одним из видов Оптического метода НК и это
Визуальный контроль является одним из видов Оптического метода НК и это
![Визуальный контроль является одним из видов Оптического метода НК и это единственный](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/880125/slide-1.jpg)
Этот вид контроля отличается от других видов НК границами спектральной области электромагнитного излучения (видимое излучение или свет), используемого для получения информации об объекте контроля (ОК).
Излучение это перенос энергии в виде электромагнитных волн (или лучей).
Электромагнитное излучение - это электромагнитные волны, свободно распространяющиеся в пространстве и ничем не связанные с источником, образовавшим эти волны.
Электромагнитные волны – это возмущения электромагнитного поля (взаимосвязанных электрического и магнитного полей), распространяющиеся в пространстве с конечной скоростью.
1. Основные понятия энергии излучения и светового потока.
Слайд 3В свободном пространстве (в вакууме) эти волны являются поперечными и их скорость
В свободном пространстве (в вакууме) эти волны являются поперечными и их скорость
![В свободном пространстве (в вакууме) эти волны являются поперечными и их скорость](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/880125/slide-2.jpg)
Характерной особенностью электромагнитного излучения является корпускулярно-волновой дуализм, т.е. электромагнитное излучение, распространяется в виде фотонов.
Фотон - это квант поля электромагнитного излучения (элементарная частица материи), обладающая нулевой массой покоя, энергией е = h∙v и скоростью С, который участвует только в электромагнитных взаимодействиях, (где h = 6,62491∙10-34Дж∙с - постоянная Планка; v - частота излучения).
Корпускулярно-волновой дуализм (или квантово-волновой дуализм) — свойство природы, состоящее в том, что материальные микроскопические объекты могут при одних условиях проявлять свойства классических волн, а при других — свойства классических частиц.
Т.е. свет может одновременно проявлять свойства и частиц, и волны.
Электромагнитная волна и элементарный фотон
Слайд 41. Свет обладает:
А - корпускулярными свойствами;
В - волновыми свойствами;
С - варианты А
1. Свет обладает:
А - корпускулярными свойствами;
В - волновыми свойствами;
С - варианты А
![1. Свет обладает: А - корпускулярными свойствами; В - волновыми свойствами; С](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/880125/slide-3.jpg)
Д - ни А, ни В.
2. Элементарная частица, обладающая нулевой массой покоя и имеющая длину волны в диапазоне 10-9 … 10-3 м, называется:
А – квантом рентгеновского излучения;
В – фотоном оптического излучения;
С – квантом гамма-излучения;
Д – фононом электромагнитного излучения.
3. Элементарная частица оптического излучения называется:
А - электроном;
В - фотоном;
С - гамма-квантом;
Д - фононом.
4. Корпускулярные свойства фотона определяются его:
А – частотой;
В – массой;
С – импульсом;
Д - варианты В и С.
5. Волновые свойства фотона описываются:
А – частотой;
В - длиной волны;
С – массой;
Д - варианты А и В.
Контрольные вопросы в порядке изложенного материала:
Слайд 5Оптическое излучение (или свет) – это электромагнитное излучение с длиной волны от
Оптическое излучение (или свет) – это электромагнитное излучение с длиной волны от
![Оптическое излучение (или свет) – это электромагнитное излучение с длиной волны от](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/880125/slide-4.jpg)
ультрафиолетовую (УФ), видимую и инфракрасную (ИК) области спектра с длинами волн соответственно:
0,001 ... 0,38; 0,38...0,78 и -0,78... 1000 мкм.
Инфракрасное излучение
λ = 1 мм — 780 нм
Видимое излучение
λ = 780—380 нм
Ультрафиолетовое
λ = 380 — 10 нм
6. Ультрафиолетовое излучение имеет длины волн монохроматических составляющих в пределах:
А - 1 – 400 нм;
В - 760 – 1000 нм;
С - 400 – 760 нм;
Д - 1 – 1000 нм
7. Инфракрасное излучение имеет длины волн монохроматических составляющих в пределах:
А - 1 – 400 нм;
В - 760 – 1000 нм;
С - 400 – 760 нм;
Д - 1 – 1000 нм.
8. Оптическое излучение имеет длины волн монохроматических составляющих в пределах:
А - 1 – 400 нм;
В - 760 – 1000 нм;
С - 400 – 760 нм;
Д - 1 – 1000 нм.
9. Видимое излучение имеет длины волн монохроматических составляющих в пределах:
А - 1...400 нм;
В - 760...1000 нм;
С - 400...760 нм;
Д - 1...1000 нм.
Слайд 611. При изменении цвета света от зеленого к красному длина волны света:
А
11. При изменении цвета света от зеленого к красному длина волны света:
А
![11. При изменении цвета света от зеленого к красному длина волны света:](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/880125/slide-5.jpg)
В - уменьшается;
С - остается неизменной;
Д - все перечисленное неверно.
12. Электромагнитные волны оптического излучения распространяются в свободном пространстве со скоростью:
А - 1⋅1010 см/с;
В - 2⋅1010 см/с;
С - 3⋅1010 см/с;
Д - 4⋅1010 см/с.
При прохождении белого света через призму происходит разложение его на цветовые составляющие (как цвета радуги – каждый охотник желает знать где сидит фазан) :
Слайд 7 Монохроматическое излучение – это излучение, характеризующееся одним значением частоты (или длины
Монохроматическое излучение – это излучение, характеризующееся одним значением частоты (или длины
![Монохроматическое излучение – это излучение, характеризующееся одним значением частоты (или длины волны](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/880125/slide-6.jpg)
В более широком смысле - это совокупность фотонов обладающих практически одинаковой частотой или длиной волны.
Сложное излучение - излучение, состоящее из совокупности монохроматических излучений разных частот.
Непрерывное оптическое излучение - оптическое излучение, существующее почти в любой момент времени.
Импульсное оптическое излучение - оптическое излучение, существующее в интервале времени t, меньшем времени наблюдения.
13. Оптическое излучение, по физической природе, может быть следующего вида:
А - тепловое;
В - непрерывное;
С - люминесцентное;
Д - варианты А и С.
14. Оптическое излучение может быть (найти ошибку в ответах):
А – монохроматическим;
В – сложным;
С – инфракрасным и ультрафиолетовым;
Д – нет ошибки в ответах.
Слайд 826. Когерентные волны — это волны:
А - с постоянной разностью фаз;
В -
26. Когерентные волны — это волны:
А - с постоянной разностью фаз;
В -
![26. Когерентные волны — это волны: А - с постоянной разностью фаз;](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/880125/slide-7.jpg)
С - с одинаковой частотой;
Д - «А» и «С».
Когере́нтность (от лат. cohaerens — «находящийся в связи») — в физике согласованность нескольких колебательных или волновых процессов во времени, проявляющаяся при их сложении.
Колебания когерентны, если разность их фаз постоянна во времени, и при сложении колебаний получается колебание той же частоты.
Классический пример двух когерентных колебаний — это два синусоидальных колебания одинаковой частоты.
Слайд 9 Оптическое излучение характеризуется тремя видами физических величин:
энергетические фотометрические величины (индекс
Оптическое излучение характеризуется тремя видами физических величин:
энергетические фотометрические величины (индекс
![Оптическое излучение характеризуется тремя видами физических величин: энергетические фотометрические величины (индекс е);](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/880125/slide-8.jpg)
фотонные фотометрические величины (индекс р);
редуцированные фотометрические величины или световые (индекс γ).
Энергетические и фотонные фотометрические величины в оптике используются редко.
2. Световые величины
16. Физические величины, характеризующие оптическое излучение по его воздействию на заданный селективный приемник, называются:
А – световыми;
В – энергетическими;
С – редуцированными;
Д – варианты А и С.
17. К энергетическим величинам оптического излучения относится (найти ошибку в ответах):
А – поток излучения;
В – сила излучения;
С – облученность;
Д – световая энергия.
18. К световым величинам оптического излучения относится (найти ошибку в ответах):
А – поток излучения;
В – сила света;
С – освещенность;
Д – световая энергия.
Слайд 10 Поток лучистой энергии, протекающий через площадку за единицу времени, по физическим
Поток лучистой энергии, протекающий через площадку за единицу времени, по физическим
![Поток лучистой энергии, протекающий через площадку за единицу времени, по физическим законам](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/880125/slide-9.jpg)
Однако для восприятия и использования световой энергии на практике исключительно важную роль играет глаз. Поэтому наряду с энергетической оценкой света чаще всего пользуются оценкой, основанной на непосредственном световом восприятии глаза.
Поток лучистой энергии, оцениваемый по зрительному ощущению, называется световым потоком.
Основной характеристикой ОИ является поток излучения (мощность светового потока – энергетическая величина)
Ф = dQ/dt, где Q - энергия, Дж; t - время, с.
Размерность и единица светового потока:
[Фv] = 1 кд∙рад (кандела-радиан).
За единицу светового потока принят люмен (обозначается лм).
Люмен равен световому потоку, испускаемому точечным источником внутри единичного телесного угла (т. е. угла в 1 стерадиан) при силе света 1 кандела.
Световые величины (редуцированные)
20.Единицей светового потока называется:
А - люмен;
В - кандела;
С - люкс;
Д - люкс × секунда.
Слайд 11 Во многих случаях действие света изучается на расстояниях, настолько превышающих радиус
Во многих случаях действие света изучается на расстояниях, настолько превышающих радиус
![Во многих случаях действие света изучается на расстояниях, настолько превышающих радиус светящегося](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/880125/slide-10.jpg)
Телесный угол – это часть пространства, которая объединяет все лучи, выходящие из данной точки (вершины угла) и пересекающих некоторую поверхность (которая называется
поверхностью, стягивающей данный телесный угол). Частными случаями телесного угла
являются трёхгранные и многогранные углы. Границей телесного угла является некоторая
коническая поверхность. Телесный угол измеряется отношением площади той части сферы с центром в вершине угла, которая вырезается этим телесным углом, к квадрату радиуса сферы:
Телесные углы измеряются отвлечёнными (безразмерными) числами. Единицей измерения телесного угла в системе СИ является стерадиан, равный телесному углу, вырезающему из сферы единичного радиуса поверхность с площадью
в 1 квадратную единицу.
Слайд 12 Для работающего за письменным столом важен тот поток, который освещает стол
Для работающего за письменным столом важен тот поток, который освещает стол
![Для работающего за письменным столом важен тот поток, который освещает стол или](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/880125/slide-11.jpg)
В соответствии с этим установлены два вспомогательных понятия - сила света (Iv) и освещенность (Еv).
Сила света характеризует свечение источника видимого излучения в некотором направлении. Источником, дающим силу света Iv = 1, вначале условились считать пламя свечи, изготовленной строго стандартным образом.
За единицей силы света сохранилось название свечи (обозначается св).
[Iv] = 1 кд (кандела).
Кандела - это сила света в данном направлении от источника, испускающего монохроматическое излучение частотой 540∙1012 Гц энергетическая сила света которого в том направлении составляет 1, 683 Вт на стерадиан (Ср).
19. Единицей силы света называется:
А - люмен;
В - кандела;
С - люкс;
Д - люкс × секунда.
23. Световой монохроматический поток при длине волны 555 нм, равный 683 лм, эквивалентен:
А - 1 Вт
В - 1 лк
С - 1 Дж
Д - нет такой эквивалентности.
30. Световой поток, испускаемый точечным источником света в телесном угле 1Ср при силе света 1 Кд, равен:
А - 1,683 Вт/Ср
В - 1 лк
С - 1 лм
Д - нет ответа на вопрос
Слайд 1324. Укажите размерность интенсивности светового потока в системе СИ:
А - Лм/м2
В
24. Укажите размерность интенсивности светового потока в системе СИ:
А - Лм/м2
В
![24. Укажите размерность интенсивности светового потока в системе СИ: А - Лм/м2](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/880125/slide-12.jpg)
С - Лк на рад
Д - Лк в сек
31. При длине волны света 550 нм монохроматический лучистый поток 1 Вт эквивалентен световому потоку:
А - 433 лм,
В - 683 лм,
С - 874 лм
Д - 1008 лм.
Слайд 1421. Единицей освещенности называется:
А - люмен;
В - кандела;
С - люкс;
Д -
21. Единицей освещенности называется:
А - люмен;
В - кандела;
С - люкс;
Д -
![21. Единицей освещенности называется: А - люмен; В - кандела; С -](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/880125/slide-13.jpg)
Освещенность и её законы.
Слайд 15Освещенность Еv в точке поверхности это величина светового потока, рассчитанная на единицу
Освещенность Еv в точке поверхности это величина светового потока, рассчитанная на единицу
![Освещенность Еv в точке поверхности это величина светового потока, рассчитанная на единицу](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/880125/slide-14.jpg)
Еv =dФv/dA.
Размерность и единица освещенности:
[Еv] = 1 лм/ м2. Эта единица освещенности называется люкс (лк).
Люкс равен освещенности поверхности площадью 1 м2 при падающем на нее световом потоке 1 лм.
Освещенность в 1 лк получается на поверхности сферы радиуса в 1 м, если в центре сферы помещен точечный источник света в одну свечу.
Примеры значения свещенностей:
освещённость под прямыми солнечными лучами в полдень – 100 000 лк,
на рабочем столе для письма - 200лк,
необходимая для чтения - 50 лк,
от полной Луны - 0,2 лк.
На рисунке показан простой пример расчета освещенности в помещении на рабочем месте.
Закон освещенности – закон обратных квадратов.
Е1 /Е2 = R22 /R21
Освещенность поверхности, создаваемая точечным источником, прямо пропорциональна силе света источника, косинусу угла падения лучей и обратно пропорциональна квадрату расстояния от источника до поверхности.
Слайд 1632. Определить освещенность, созданную электролампой силой света 400 св, на горизонтальной поверхности
32. Определить освещенность, созданную электролампой силой света 400 св, на горизонтальной поверхности
![32. Определить освещенность, созданную электролампой силой света 400 св, на горизонтальной поверхности](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/880125/slide-15.jpg)
Слайд 18Яркость Lv (В) в точке поверхности и в данном направлении - отношение
Яркость Lv (В) в точке поверхности и в данном направлении - отношение
![Яркость Lv (В) в точке поверхности и в данном направлении - отношение](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/880125/slide-17.jpg)
Кандела на квадратный метр равна яркости светящейся поверхности площадью 1 м2 при силе света 1 кд. Ранее эта единица яркости называлась нит. 1 нит = 1 кд/м2
Яркость - это та световая величина, на которую непосредственно реагирует глаз.
Нит - это яркость светящейся площадки, дающей силу света в одну свечу с каждого квадратного метра в направлении, перпендикулярном к площадке.
Источники света с большой яркостью (свыше 160 000 нит) вызывают болезненное ощущение в глазу.
Для того, чтобы глаз не подвергался действию яркого света источника, можно колбу лампочки накаливания сделать из матового стекла или прикрыть арматурой в виде молочного шара, чтобы излучаемый ею световой поток исходил с большей поверхности.
Благодаря этому яркость падает, тогда как световой поток практически не изменяется и. следовательно, освещенность создаваемая лампой, также остается неизменной.
25. Укажите размерность яркости в системе СИ:
А - Лм/м2
В - Кд/м2
С - Лк на рад
Д - Лк в сек
Слайд 1933. Определить в лм/м2 светимость светлой матовой поверхности объекта контроля площадью 240
33. Определить в лм/м2 светимость светлой матовой поверхности объекта контроля площадью 240
![33. Определить в лм/м2 светимость светлой матовой поверхности объекта контроля площадью 240](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/880125/slide-18.jpg)
Светимость - световая величина, представляющая собой световой поток излучения, испускаемого с малого участка светящейся поверхности единичной площади.
За единицу светимости принимают светимость такой поверхности, которая излучает с световой поток, равный .
Слайд 2022. Единицей световой экспозиции называется:
А - люмен;
В - кандела;
С - люкс;
Д -
22. Единицей световой экспозиции называется:
А - люмен;
В - кандела;
С - люкс;
Д -
![22. Единицей световой экспозиции называется: А - люмен; В - кандела; С](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/880125/slide-19.jpg)
Световая экспозиция – это величина энергии, приходящейся на единицу площади за некоторое время (освещенность, накопленная за время от до ):
Часто используется при фотографировании объектов.
Блеск
Для протяженного источника характеристика, воспринимаемая глазом – яркость.
Для точечного источника характеристика, воспринимаемая глазом – блеск (чем больше блеск, тем больше кажется яркость). Блеск – это величина, применяемая при визуальном наблюдении точечного источника света.
Блеск – это освещенность, создаваемая точечным источником в плоскости зрачка наблюдателя, .
Слайд 21 Так как чувствительность глаза у каждого человека к свету разной длины
Так как чувствительность глаза у каждого человека к свету разной длины
![Так как чувствительность глаза у каждого человека к свету разной длины волны](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/880125/slide-20.jpg)
Поэтому на практике применяют график – кривую относительной спектральной чувствительности глаза.
На этой кривой показана относительная чувствительность человеческого глаза Кλ % в зависимости от длины волны. Для зеленого цвета (λ = 555 нм) чувствительность принята за единицу, а для более длинных или более коротких волн (лучей красного или сине-фиолетового цвета) чувствительность быстро уменьшается.
(Это подтверждает поговорку – на вкус и цвет товарищей нет).
Слайд 24В видимой области спектра применяют систему световых единиц, соответствующую зрительному ощущению
лучистых
В видимой области спектра применяют систему световых единиц, соответствующую зрительному ощущению
лучистых
![В видимой области спектра применяют систему световых единиц, соответствующую зрительному ощущению лучистых](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/880125/slide-23.jpg)
Единица светового потока F - люмен (1 лм = 1/683 Вт для λ = 0,55 мкм),
- сила света I - кандела (Кд),
- освещенность Е - люкс (лк),
- яркость L – Кд/м2
сила света показывает, какую часть светового потока излучает источник в рассматриваемом направлении
1 люмен - это световой поток зеленого излучателя света без потерь с длиной волны 555 нм мощностью 1/683 Вт.
Небольшой итог по световым величинам:
Слайд 2646. Оценить яркость вольфрамовой нити накала в осевом направлении, если сила света
46. Оценить яркость вольфрамовой нити накала в осевом направлении, если сила света
![46. Оценить яркость вольфрамовой нити накала в осевом направлении, если сила света](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/880125/slide-25.jpg)
А - 5 нт;
В - 50 нт;
С - 500 нт;
Д - 5000 нт.
Слайд 2715. Информационным параметром оптического излучения может быть
пространственно-временное распределение его:
А - амплитуды;
В -
15. Информационным параметром оптического излучения может быть
пространственно-временное распределение его:
А - амплитуды;
В -
![15. Информационным параметром оптического излучения может быть пространственно-временное распределение его: А -](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/880125/slide-26.jpg)
С - фазы;
Д - всего перечисленного.
Слайд 28 Информационными параметрами ОИ являются - пространственно-временные распределения его амплитуды(1), частоты(2), фазы(3),
Информационными параметрами ОИ являются - пространственно-временные распределения его амплитуды(1), частоты(2), фазы(3),
![Информационными параметрами ОИ являются - пространственно-временные распределения его амплитуды(1), частоты(2), фазы(3), поляризации(4)](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/880125/slide-27.jpg)
Для получения дефектоскопической информации используют изменение этих параметров при взаимодействии ОИ с ОК в соответствии с 9 явлениями оптической оптики :
поглощение,
рассеяние,
отражение ,
преломление,
интерференция,
дифракция,
поляризация,
дисперсия света, а также
изменение характеристик самого ОК под действием света.
4. Явления оптики
Слайд 29 Поглощением (абсорбцией) света называется явление потери энергии световой волной, проходящей через вещество.
Свет
Поглощением (абсорбцией) света называется явление потери энергии световой волной, проходящей через вещество.
Свет
![Поглощением (абсорбцией) света называется явление потери энергии световой волной, проходящей через вещество.](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/880125/slide-28.jpg)
затраты энергии на вторичное излучение в другом диапазоне частот (фотолюминесценция);
затраты энергии на ионизацию – при фотохимических реакциях и т.п.
При поглощении света колебания затухают и амплитуда электрической составляющей уменьшается по мере распространения волны.
27. Поглощение света объясняется:
А - его волновой природой;
В - корпускулярной теорией;
С - теорией дифракции;
Д - «А» и «С».
Где E(x) – амплитудное значение напряженности электрического поля волны в точках с координатой x;
– амплитуда в точке с координатой x = 0;
t – время, за которое волна распространилась на расстояние, равное x;
β – коэффициент затухания колебаний;
коэффициент поглощения, зависящий от химической природы среды и от длины волны проходящего света.
50. При прохождении света через разные среды длина волны:
А - изменяется;
В - не изменяется;
С - пропорциональна показателю преломления;
Д - все перечисленное неверно.
Слайд 30 Зависимостью коэффициента поглощения от частоты (длины волны) объясняется окрашенность поглощающих тел.
Например,
Зависимостью коэффициента поглощения от частоты (длины волны) объясняется окрашенность поглощающих тел.
Например,
![Зависимостью коэффициента поглощения от частоты (длины волны) объясняется окрашенность поглощающих тел. Например,](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/880125/slide-29.jpg)
Разнообразие пределов селективного (избирательного) поглощения у различных веществ объясняет разнообразие и богатство цветов и красок, наблюдающееся в окружающем мире.
Коэффициент поглощения для диэлектриков невелик, однако у них наблюдается селективное поглощение света в определенных интервалах длин волн, и наблюдаются сравнительно широкие полосы поглощения, т.е. диэлектрики имеют сплошной спектр поглощения. Это связано с тем, что в диэлектриках нет свободных электронов и поглощение света обусловлено явлением резонанса при вынужденных колебаниях электронов в атомах и атомов в молекулах диэлектрика.
Коэффициент поглощения для металлов имеет большие значения и поэтому металлы практически непрозрачны для света. В металлах из-за наличия свободных электронов, движущихся под действием электрического поля световой волны, возникают быстропеременные токи, сопровождающиеся выделением джоулевой теплоты. Поэтому энергия световой волны быстро уменьшается, превращаясь во внутреннюю энергию металла. Чем выше проводимость металла, тем сильнее в нем поглощение света.
Слайд 3145. Пластина из светотехнического материала, обладающая коэффициентом отражения ρ = 0,2 и
45. Пластина из светотехнического материала, обладающая коэффициентом отражения ρ = 0,2 и
![45. Пластина из светотехнического материала, обладающая коэффициентом отражения ρ = 0,2 и](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/880125/slide-30.jpg)
А - τ = 0,3;
В - τ = 1,0;
С - τ = 0,7;
Д - τ = 0,1.
Цвет различных предметов, освещенных одним и тем же источником света (например, солнцем), бывает весьма разнообразен, несмотря на то, что все эти предметы освещены светом одного состава. Основную роль в таких эффектах играют явления отражения и пропускания света.
Как уже было выяснено, световой поток, падающий на тело, частично отражается (рассеивается), частично пропускается и частично поглощается телом. Доля светового потока, участвующего в каждом из этих процессов, определяется с помощью соответствующих коэффициентов:
отражения ρ, пропускания τ и поглощения α.
Тела, у которых для всех лучей поглощение велико, а отражение и пропускание очень малы, будут черными непрозрачными телами (например, сажа).
Для очень белого непрозрачного тела (окись магния) коэффициент α близок к единице для всех длин волн, а коэффициенты α и τ очень малы.
Вполне прозрачное стекло имеет малые коэффициенты отражения ρ и поглощения α и коэффициент пропускания τ, близкий к единице для всех длин волн;
наоборот, у окрашенного стекла для некоторых длин волн коэффициенты τ и ρ равны практически нулю и соответственно значение коэффициента α близко к единице. Различие в значениях коэффициентов ρ, τ и α и их зависимость от цвета (длины волны) обусловливают чрезвычайное разнообразие в цветах и оттенках различных тел.
ρ + τ + α = 1
Сумма коэффициента отражения и коэффициентов поглощения, пропускания и рассеяния равна единице. Это утверждение следует из закона сохранения энергии.
Слайд 32 Рассеянием света называют явление, при котором распространяющийся в среде световой пучок
Рассеянием света называют явление, при котором распространяющийся в среде световой пучок
![Рассеянием света называют явление, при котором распространяющийся в среде световой пучок отклоняется](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/880125/slide-31.jpg)
Необходимое условие для возникновения рассеяния света — наличие оптических неоднородностей, т. е., в частности, областей с иным, чем основная среда, показателем преломления.
Из белого света в воздухе преимущественно рассеиваются голубые и фиолетовые лучи, а красные — будут проходить в направлении падающего света. Поэтому в природе: голубой цвет неба — рассеянный свет, красный цвет заходящего Солнца — изменение спектра белого света из-за значительного рассеяния голубых и фиолетовых лучей в толще атмосферы при наклонном падении потока света от заходящего солнца.
Меньшее рассеяние красных лучей используют в сигнализации: опознавательные огни на аэродромах, наиболее ответственный свет светофора — красный, и т. п.
Инфракрасные лучи рассеиваются еще меньше.
Слайд 34 Закон отражения света: падающий и отраженный лучи, а также перпендикуляр к
Закон отражения света: падающий и отраженный лучи, а также перпендикуляр к
![Закон отражения света: падающий и отраженный лучи, а также перпендикуляр к границе](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/880125/slide-33.jpg)
36. Как правило, характер отражения света от поверхностей объектов контроля можно оценить как:
А - зеркальный;
В - направленно-рассеянный;
С - диффузный;
Д - «А» или «С».
Слайд 3534. При отражении ОК оптического излучения длины волн его составляющих монохроматических излучений:
А
34. При отражении ОК оптического излучения длины волн его составляющих монохроматических излучений:
А
![34. При отражении ОК оптического излучения длины волн его составляющих монохроматических излучений:](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/880125/slide-34.jpg)
В - увеличиваются;
С - уменьшаются;
Д - «В» и «С».
35. Характер отражения света от поверхности зависит от:
А - качества ее обработки;
В - ее материала;
С - варианты А и В;
Д - ни А, ни В.
Лучи, падающие на поверхность, могут отражаться от нее, проходить насквозь или поглощаться.
В зависимости от этого различают поверхности блестящие и матовые, прозрачные и непрозрачные, черные и белые.
Поверхность, которая поглощает значительно большее количество световых лучей, чем отражает и «пропускает», воспринимается как черная, а та, которая большую часть падающего на нее света отражает, видится нам белой. Если же большинство световых лучей беспрепятственно проходят через слой вещества, то оно будет прозрачным.
Если световой поток, состоящий из параллельных лучей, падает на гладкую поверхность, то отраженный поток будет также состоять из параллельных лучей и казаться как бы выходящим из этой поверхности. Поверхность, отражающая таким образом свет, называется блестящей.
Тела, имеющие шероховатую поверхность, отражают свет согласно тому же закону, что и блестящие. Однако по той причине, что поверхность таких тел состоит из расположенных под разными углами микроскопических поверхностей, свет отражается от нее в разных направлениях, происходит диффузное отражение или рассеивание света. Такие поверхности с разных точек зрения кажутся одинаковыми по светлоте, не имеют бликов и называются матовыми.
При таком избирательном поглощении световых лучей поверхность, как мы говорим, получает определенную окраску, цвет. Но есть поверхности, которые более или менее равномерно поглощают и отражают лучи всех длин волн. Такое неизбирательное поглощение создает так называемые серые поверхности.
Слайд 37Закон преломления света: падающий и преломленный лучи, а также перпендикуляр к границе
Закон преломления света: падающий и преломленный лучи, а также перпендикуляр к границе
![Закон преломления света: падающий и преломленный лучи, а также перпендикуляр к границе](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/880125/slide-36.jpg)
Законы отражения и преломления: γ = α; n1 sin α = n2 sin β.
Показатель преломления (абсолютный показатель
преломления) вещества — величина, равная отношению фазовых скоростей света (электромагнитных волн) в вакууме и в данной среде.
n = c/v
Относительный показатель преломления двух сред равен отношению их абсолютных показателей преломления:
Слайд 3848. Абсолютный показатель преломления среды не зависит от:
А - скорости распространения света
48. Абсолютный показатель преломления среды не зависит от:
А - скорости распространения света
![48. Абсолютный показатель преломления среды не зависит от: А - скорости распространения](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/880125/slide-37.jpg)
В - скорости света в данной среде;
С - значение светового потока в среде;
Д - варианты А и В.
49. Абсолютный показатель преломления среды - это отношение:
А - скорости света в данной среде к скорости света в вакууме;
В - скорости света в вакууме к скорости света в данной среде;
С - скорости света в воде к скорости света в данной среде;
Д - скорости света в воздухе к скорости света в данной среде.
28. Абсолютный показатель преломления среды не зависит от:
А - скорости распространения света в вакууме;
В - скорости света в данной среде;
С - значения светового потока в среде;
Д - «А» и «В».
Слайд 39Интерференция световых волн
Схема интерференционного опыта Юнга.
Интерференция световых волн -
Интерференция световых волн
Схема интерференционного опыта Юнга.
Интерференция световых волн -
![Интерференция световых волн Схема интерференционного опыта Юнга. Интерференция световых волн - явление](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/880125/slide-38.jpg)
Когерентность (согласованность) – т.е. колебания происходят с одинаковой частотой и постоянной по времени разности фаз.
38. Явление усиления или ослабления амплитуды световой волны в зависимости от соотношения между фазами складывающихся в пространстве двух и более волн одинаковой частоты колебаний, называется:
А - волновая дисперсия
В - дифракция света
С - когерентность волны
Д - интерференция света
Слайд 40
Интерференция в тонких пленках явление, которое возникает в результате разделения луча света
Интерференция в тонких пленках явление, которое возникает в результате разделения луча света
![Интерференция в тонких пленках явление, которое возникает в результате разделения луча света](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/880125/slide-39.jpg)
Микроинтерферометры - называют интерферометры, предназначенные для измерения поверхностных неровностей (шероховатостей)
40. Интерференция света объясняется:
А - отклонением света от прямолинейного распространения на краях преград;
В – сложением двух и более когерентных волн света;
С – упорядочением в ориентации векторов напряженностей магнитного и электрического полей световой волны;
Д – разложением белого света при прохождении стеклянной призмы на пучки света разного цвета.
Слайд 43 Диапазон измерения прибора находится в пределах от 0,03 до 1 мкм
Диапазон измерения прибора находится в пределах от 0,03 до 1 мкм
![Диапазон измерения прибора находится в пределах от 0,03 до 1 мкм и](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/880125/slide-42.jpg)
и оценивается по параметрам Rа, или Rmax.
Интерферометры
Слайд 44Дифракция света
Дифракцией света называется явление отклонения света от прямолинейного направления
Дифракция света
Дифракцией света называется явление отклонения света от прямолинейного направления
![Дифракция света Дифракцией света называется явление отклонения света от прямолинейного направления распространения](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/880125/slide-43.jpg)
Дифракцией света проходящего сквозь узкую щель
Суть процесса заключается в том, что свет при входе в геометрическую тень огибает препятствие.
37. Явление, наблюдаемое при распространении света мимо резких краёв непрозрачных тел, сквозь узкие отверстия и связанное с нарушениями прямолинейности его распространения, называется:
А - волновая дисперсия
В - дифракция света
С - когерентность волны
Д - интерференция света
Слайд 45Размер дерева намного больше длины световой волны, поэтому дифракция не видна.
Плоская волна
Размер дерева намного больше длины световой волны, поэтому дифракция не видна.
Плоская волна
![Размер дерева намного больше длины световой волны, поэтому дифракция не видна. Плоская](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/880125/slide-44.jpg)
соизмеримое с длиной волны и возникает
дифракция.
1. Дифракция — это отклонение волны от прямолинейного распространения, т.е. огибание волной препятствия.
2. Дифракцию света можно увидеть только на препятствиях соизмеримых с длиной световой волны.
3. Дифракция света всегда сопровождается интерференцией.
29. Явления, обусловленные зависимостью показателей преломления вещества от длины волны света, называются:
А - дифракцией;
В - интерференцией;
С - дисперсией;
Д - монохроматизацией.
39. Дифракция света объясняется:
А - отклонением света от прямолинейного распространения на краях преград;
В – сложением двух и более когерентных волн света;
С – упорядочением в ориентации векторов напряженностей магнитного и электрического полей световой волны;
Д – разложением белого света при прохождении стеклянной призмы на пучки света разного цвета.
Слайд 46Модель. Поляризация света.
Поляризация света - это явление выделения из пучка естественного света лучей с
Модель. Поляризация света.
Поляризация света - это явление выделения из пучка естественного света лучей с
![Модель. Поляризация света. Поляризация света - это явление выделения из пучка естественного](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/880125/slide-45.jpg)
Слайд 4741. Поляризация света объясняется:
А - отклонением света от прямолинейного распространения на краях
41. Поляризация света объясняется:
А - отклонением света от прямолинейного распространения на краях
![41. Поляризация света объясняется: А - отклонением света от прямолинейного распространения на](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/880125/slide-46.jpg)
В – сложением двух и более когерентных волн света;
С – упорядочением в ориентации векторов напряженностей магнитного и электрического полей световой волны;
Д – разложением белого света при прохождении стеклянной призмы на пучки света разного цвета.
Слайд 48 Неполяризованный свет также называют естественным светом. Пропуская свет через поляризаторы можно отфильтровывать на
Неполяризованный свет также называют естественным светом. Пропуская свет через поляризаторы можно отфильтровывать на
![Неполяризованный свет также называют естественным светом. Пропуская свет через поляризаторы можно отфильтровывать](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/880125/slide-47.jpg)
А можно создавать ограничивать световой поток для глаз наблюдателя.
После прохождения света через вертикальный поляризатор электрический вектор светового потока не может пройти через горизонтальный поляризатор. В результате получается светофильтр ограничивающий свет для глаз наблюдателя.
Слайд 49Поляризация света меняется также при отражении. На этом основаны применения поляризующих фильтров
Поляризация света меняется также при отражении. На этом основаны применения поляризующих фильтров
![Поляризация света меняется также при отражении. На этом основаны применения поляризующих фильтров](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/880125/slide-48.jpg)
По изменению поляризации света при отражении от поверхности можно судить о структуре поверхности, оптических постоянных, толщине образца.
С помощью поляризационного фильтра можно пропустить в объектив свет с колебаниями только в той или иной конкретной плоскости.
На практике в фотографии, эта способность фильтра используется как раз, чтобы отсечь некоторые волны, не пустить их в объектив.
В фотографии поляризационный фильтр, в частности, позволяет:
1. Убрать с неба белесую дымку и показать небо в насыщенном темно синем цвете. Облака при этом остаются ярко-белыми, контрастными и выразительными. Очень красиво.
2. Убрать из пейзажа воздушную дымку и показать пейзаж более яркими сочными цветами. Визуально увеличивается контраст и возникает ощущение возросшей резкости и четкости.
3. Убрать с поверхности воды (оконного стекла) отражения и показать то, что находится под водой (за стеклом).
Ограничить прохождение поляризованного света можно простым поворачиванием фильтра.
Если рассеянный свет поляризовать, то, используя поляризационный фильтр с иной поляризацией, можно ограничивать прохождение света.
На этом принципе работают жидкокристаллические экраны.
Слайд 5142. Дисперсия света объясняется:
А - отклонением света от прямолинейного распространения на краях
42. Дисперсия света объясняется:
А - отклонением света от прямолинейного распространения на краях
![42. Дисперсия света объясняется: А - отклонением света от прямолинейного распространения на](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/880125/slide-50.jpg)
В – сложением двух и более когерентных волн света;
С – упорядочением в ориентации векторов напряженностей магнитного и электрического полей световой волны;
Д – разложением белого света при прохождении стеклянной призмы на пучки света разного цвета.
Слайд 52 Дисперсия света — это явление разложения света в спектр, обусловленное зависимостью абсолютного показателя преломления среды от частоты
Дисперсия света — это явление разложения света в спектр, обусловленное зависимостью абсолютного показателя преломления среды от частоты
![Дисперсия света — это явление разложения света в спектр, обусловленное зависимостью абсолютного](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/880125/slide-51.jpg)
Слайд 53 Гологра́фия — особый фотографический метод, при котором с помощью лазерного луча регистрируются,
Гологра́фия — особый фотографический метод, при котором с помощью лазерного луча регистрируются,
![Гологра́фия — особый фотографический метод, при котором с помощью лазерного луча регистрируются,](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/880125/slide-52.jpg)
Голограмма является записью интерференционной картины, поэтому важно, чтобы длины волн (частоты) объектного и опорного лучей с максимальной точностью совпадали друг с другом, и разность их фаз не менялась в течение всего времени записи (иначе на пластинке не запишется чёткой картины интерференции).
Поэтому источники света должны испускать электромагнитное излучение с очень стабильной длиной волны в достаточном для записи временном диапазоне т.е когерентное излучение.
Для этого наиболее удобным источником света является лазер.
Луч лазера позволяет регистрировать амплитуду световой волны и разность фаз между опорным и объектным лучами. Объектный луч может приходить только с доступной для луча поверхности объекта контроля.
Голография – метод получения объемного изображения объекта, путем регистрации и последующего восстановления волн. Волны могут быть любые – световые, рентгеновские, акустические и т.п. Голограмма является записью интерференционной картины.
65. Голографический метод неразрушающего контроля не позволяет обнаруживать:
а) поверхностные дефекты типа нарушения сплошности материала (трещины, расслоения и т.п.) на деталях из металлических сплавов, полимеров и композитов;
б) посторонние предметы внутри полых непрозрачных конструкций;
в) нарушения структуры материала;
г) отклонения формы ОК от нормы.
66. На голограмме ОК регистрируется:
а) амплитуда рассеиваемой ОК световой волны;
б) фаза рассеиваемой ОК световой волны;
в) “а” и “б”;
г) ни “а”, ни “б”.
Слайд 54Принцип полученния голографической картины
Принцип полученния голографической картины
![Принцип полученния голографической картины](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/880125/slide-53.jpg)
Слайд 56 Материалы, предназначенные для отражения, пропускания, поглощения, изменения характеристик и генерирования света,
Материалы, предназначенные для отражения, пропускания, поглощения, изменения характеристик и генерирования света,
![Материалы, предназначенные для отражения, пропускания, поглощения, изменения характеристик и генерирования света, называются](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/880125/slide-55.jpg)
Для характеристики взаимодействия материала с монохроматическим излучением (излучение одной длины волны) вводятся соответствующие спектральные коэффициенты:
отражения - ρ, поглощения - а, пропускания - т.
Для ВИК наибольшее практическое значение имеет коэффициент отражения.
По характеру распределения в пространстве отраженного светового потока выделяют следующие виды отражения: направленное (зеркальное), направленно-рассеянное, диффузионное (равнояркое) и смешанное.
5. Светотехнические явления
Слайд 57 Характер отражения определяется структурой материала, состоянием его поверхности, типом поляризации падающего
Характер отражения определяется структурой материала, состоянием его поверхности, типом поляризации падающего
![Характер отражения определяется структурой материала, состоянием его поверхности, типом поляризации падающего света](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/880125/slide-56.jpg)
Различают отражение от диэлектриков и от металлов.
При отражении от диэлектрика определяющим является соотношение показателей преломления диэлектрика и среды, из которой на диэлектрик падает световой луч, а также угол падения света.
Отражение света от металлов имеет свои особенности. Коэффициент отражения металла зависит от его электропроводности. Более высокий коэффициент отражения имеют металлы с хорошей электропроводностью: серебро, алюминий, золото и др.
При отражении от металлов отсутствует поляризация света.
Металлы в виде очень тонких плёнок становятся прозрачными для света.
43. Коэффициент отражения света от металлов зависит от:
А - электропроводности металла;
В - состояния его поверхности;
С - частоты света;
Д - всего перечисленного.
44. Коэффициент отражения света от диэлектрика зависит от его:
А - показателя преломления среды;
В – показателя преломления диэлектрика;
С – изоляционных свойств диэлектрика;
Д - варианты А и В.