OPTIKA. Fotometria. Dr. Seres István

Átírás

1 OPTIKA Dr. Seres István

2 Segédmennyiségek: Síkszög: ívhossz/sugár i r Kör középponti szöge: 2 (radián) Térszög: terület/sugár a négyzeten A sr (szteradián = sr) 2 r Gömb középponti térszöge: 4 (szteradián) r i Seres István 2

3 Segédmennyiségek: Egy da elemi felülethez tartozó térszög: d da cos r 2 da r d da cos Seres István 3

4 Áttekintés: Radiometriai mennyiség Egység i mennyiség Egység Sugárzott teljesítmény (Φ e ) W Fényáram (Φ v ) lm Sugárerősség (I e ) W sr -1 Fényerősség (I v ) cd Besugárzott felületi teljesítmény (E e ) (teljesítmény sűrűség) W m -2 Megvilágítás (E v ) lx Sugársűrűség (L e ) W m -2 sr -1 Fénysűrűség (L v ) cd m-2 Seres István 4

5 Áttekintés: Seres István 5

6 Fényáram (fényteljesítmény) Emberi szem érzékenységi maximum: 555 nm Energia: 1 watt Fényáram: 683 lumen Maximális spektrális fényhasznosítás K m 683 lumen watt Szem spektrális érzékenysége (láthatósági függvény) Seres István 6

7 Fényáram (fényteljesítmény) látható s ág i füg g v é ny h u l l á m h o s s z (n m ) (nm) V Seres István 7

8 Fényáram (fényteljesítmény) Időegység alatt kibocsátott energia: e Km dw lm /lume dt 2 1 e V ( ) d : sugárzott _ spektrális _ teljesítmé ny V ( ) : láthatóság i _ függvény n/ Km : max imális _ spektrális _ fényhaszno sítás, (683 lm W 1 ) Seres István 8

9 Fényáram (fényteljesítmény) Időegység alatt kibocsátott energia: lm /lume n/ Seres István 9

10 Fényerősség I I d d lumen szteradián Ahol: d d cd a fényáram a térszög candella A kandela annak az 540 THz (λ = ~555 nm) frekvenciájú monokromatikus sugárzást kibocsátó fényforrásnak adott irányban kibocsátott fényerőssége, amelynek sugárerőssége ebben az irányban 1/683 W/Sr Seres István 10

11 Megvilágítás: felületegységre eső fényáram E d da E lx /lux/ Seres István 11

12 Fénysűrűség Egységnyi térszögre eső megvilágítás L E L cd m 2 Seres István 12

13 Fénysűrűség Seres István 13

14 Fényhasznosítás P lm lumen W watt Seres István 14

15 Fotométerek Megvilágításmérőkkel kapcsolatos alapvető követelmények 1. Érzékelőjük spektrális érzékenysége feleljen meg a V(λ) Legolcsóbb, legegyszerűbb Se fényelem A fényforrással (2858 K-es izzólámpa) kalibrálva Más spektrális összetételű sugárzók esetén korrekciós szorzókat kell alkalmazni (e nélkül %-os mérési hiba is lehet) 2. Fotoáram és megvilágítás kapcsolata legyen lineáris (rövidzár üzemmód) 3. A ferdén beeső fényt a beesési irány szögének koszinuszával arányosan értékelje Seres István 15

16 Fotométerek Szubjektív fotometria fotocella félvezető dióda Seres István 16

17 Szubjektív fotometria Hefner-Alteneck-től szerkesztett lámpa, melyben amilacetát (ecetsavas amiléter) ég és amelynek világító erejét a fotometriában fényegységül használják. A lámpának hengeralaku, 8 mm. átmérőjü tömör bele van, melynek állását a lámpának legalább is már 10 percig tartó égése után akként kell szabályozni, hogy a bélcső szélétől a láng csúcsáig számított lángmagasság 40 mm legyen. Az így meghatározott láng világító ereje fényegységül szolgál. Seres István 17

18 Szubjektív fotometria Seres István 18

19 Szubjektív fotometria Bunsen fotométer: Elölről és hátulról egyidejűleg megvilágított zsírfoltos lap. Összehasonlító mérés Weber-féle fotométer Seres István 19

20 Fotocella Seres István 20

21 Fotodióda Seres István 21

22 Fotodióda Seres István 22

23 Fotodióda Seres István 23

24 Köszönöm a figyelmet! Seres István 24