| 5. Жарықтылық. Белгілі өлшемдері бар жарық көзінің жарық шығаруын сипаттау үшін жарықтылық деген шама қолданылады. Жарық көзінің жарықтылығы деп жарық көзінен берілген бағытта кішкене денелік бұрыш ішінде таралған жарық ағынының сол бұрышқа және жарық көзінің көрінер бетіне қатынасы айтылады. Жарық, мысалы, алынған бетке жүргізілген нормальмен α-бұрышы жасалатын бағытта таралған болса, онда жарықтылық мынаған тең болады: (1.10)
мұндағы dSn – жарқырауық беттің сәулеге перпендикуляр жазықтыққа түсірілген проекциясы, dФ – жарық ағыны.
Жарықтылық пен жарық күші бір бірі мен байланысты. Расында (1.10) өрнекке енген , ендеше ол өрнекті былай жазуға болады: (1.11)
Сөйтіп, жарықтылық шамасы жарық көзі бетінің бірлігінен нормаль бағыты бойынша шығатын жарық күшіне тең.
Егер жарықтылық шамасы жарық таралатын бағытқа тәуелді болмаса, онда жарқырауық ауданнан элементар dΩ денелік бұрыш ішінде таралатын жарық ағыны cos α –ға пропорционал болады, яғни (1.10) теңдік бойынша (1.12)
Осы шарт орындалатын жарқырауық денелер косинустық жарық көздері деп аталады. Осындай жарық көздерінің жарықтылығы тұрақты болады.
Белгілі өлшемдері бар косинустық жарық көздерінің жарқырауы мен жарықтылығы өзара байланысты: (1.13)
яғни жарырау шамасы жарықтылықтан есе артық.
§2. Жарық шамаларының өлшем бірліктері
1. Жарық күшінің өлшем бірлігі. Кандела (кд) . Кандела дегеніміз платинаның қату температурасында толық сәуле шығарғыштық жарықтылығы оның әрбір квадрат сантиметр бетіне 60 канделадан келген жағдайдағы жарық күші. Басқаша айтқанда, кандела дегеніміз платинаның қату температурасында, 2045.50К-да, абсолют қара дененің 1 квадрат сантиметр бетінің оған жүргізілген нормаль бағыты бойынша шығаратын жарық күшінің 1/60 үлесі болады.
2. Жарық ағынының бірлігі-люмен (лм). Люмен дегеніміз жарық күші 1 кд-ға тең жарық көзінен шығып, 1 стередианға тең денелік бұрыш ішінде таралатын жарық ағыны. Сонда, (1.4) формула бойынша:
3. Жарықталыну бірлігі – люкс. Люкс дегеніміз 1 квадрат метр бетке 1 люмен жарық ағыны келетін беттің жарықталынуы. (1.6) формулаға сәйкес:
4. Жарқырау бірлігі ретінде әрбір квадрат метр бетінен 2π стередианға тең денелік бұрыш ішінде барлық жаққа 1 люмен жарық ағыны таралатын беттің жарқырауы қолданылады. (1.8) формулаға сәйкес жарқырау өлшем бірлігі 1лм/м2 болады.
5. Жарықтылық бірлігі ретінде 1 квадрат метр ауданға нормаль бағыт бойынша күші 1 кд-ға тең жарық беретін беттің жарықтылығы алынады, ол (1.11) формулаға сәйкес мынаған тең: 1кд/м2 .
Жарықтылық стильб деп аталатын бірлікпен де өлшенеді.
Жарық ағынының орнына сәулелік энергия ағыны деген ұғымды пайдаланып осы айтылған жарық шамаларына сәйкес энергетикалық жарық күші, энергетикалық жарықталыну, энергетикалық жарқырау, энергетикалық жарықтылық деп аталатын шамалар да қолданылады. Бұлар механикалық бірліктермен өлшенеді.
§3. Жарық шамаларын өлшеу.
Жарық энергиясын, оған байланысты шамаларды өлшеу әдістері мен тәсілдері қарастырылатын оптика тарауы фотометрия деп аталады. Жарық шамаларын тікелей көзбен бақылап (визуальдық әдістер қолданып) немесе басқа жарық қабылдағыштарды пайдаланып (объективті әдістер қолданып) өлшеуге болады. Олар өлшенетін әдістеріне қарай визуальдық және объективті деп екіге бөлінеді.
Визуальдық әдістер екі беттің жарықтылығын, демек жарықталынуын көзбен бақылап салыстыруға негізделеді, адамның көзі бір түсті жарық түскен ондай екі беттің жарықтылығы тең екенін дәл айыра алады.
Үш жақты призмала фотометрлер осындай қарапайым фотометрлердің түрі болады. Іші қарайтылған трубаның ішіне орнатылған үш жақты АВС призмасының екі жағына жарық күштері салыстырылатын S1 және S2 жарық көздері қойылады. Бұлар АВС призмадан едәуір алыс және өздері кішкене болса, онда (1.7) формула бойынша АВ және АС жақтарының жарықталынуы мынаған тең болады: , (3.1)
мұндағы: I1 және I2 – алынған жарық көздерінің күштері, r1 және r2 – олардың призмадан қашықтықтары, φ – түсу бұрышы. Жарық көздерінің біреуін қозғап, призмадан алыстатса, не жақындата отырып оның көршілес екі жағының жарықталынуын теңгеруге болады, сонда болады да (3.1) өрнектен мынау шығады: (3.2)
Сөйтіп, r1 және r2 аралықтарын өлшеп тауып, екі жарық көздері күштерінің қатынасын табуға болады. Егер олардың біреуінің жарық күші белгілі болса, екіншісінің де жарық күшін есептеп таба аламыз.
Достарыңызбен бөлісу: | 
