Fotometar
Fotometar ili svjetlomjer je mjerni instrument za mjerenje jačine svjetlosti. Temelji se na poređenju osvijetljenosti neke površine poznatim izvorom svjetlosti i one koja potiče iz nepoznatog izvora. Stariji tipovi fotometara mjere zatamnjenje, udaljavanje ili primicanje izvora, koje je potrebno da bi se izjednačio stepen osvijetljenosti dviju površina. Mjeri se pomoću vizualnog poređenja (vizualni fotometar). Sada su u upotrebi samo fotoelektrični fotometri s fotoćelijama osjetljivim na zračenje. Za pouzdana mjerenja značajno je tačno poznavanje ovisnosti osjetljivosti fotoćelije (fotoelementa) o talasnoj dužini zračenja. Linearna zavisnost postiže se uporabom prikladnih filtara. Pri fotometriji vrlo slabih izvora, koriste se fotoćelije s dodatnim elektronskim sklopom za umnožavanje sekundarnih elektrona, da bi se dobila struja mjerljive veličine. Fotoelektrični fotometri primjenjuju se u astronomskim i meteorološkim istraživanjima (naprimjer u aktinometrija, hemijskim i fizičkim proučavanjima i analizama, kao što je kolorimetrija, naprimjer, kao i uspektrofotometriji) i drugo. Postoje i fotometri za poređenje svjetlosti različitih boja (heterokromni fotometar).[1]
Njena vrijednost za talasnu dužinu je 600 nm 0,63, a za dužine 380 i 780 nm iznosi 0.
Fotometrija uredi
Fotometrija je oblast optike koja se bavi mjerenjem svojstava svjetlosti (izvora i toka svjetlosti, svjetlosnog toka i osvjetljenja površina). Ranaa fotometrijska mjerenja obavljana su pomoću ljudskoga oka, a suvremena fotometrija, iako koristi elektronske fotometre, prilagođena su osjetljivosti ljudskoga oka. Obuhvataju samo onaj dio spektra elektromagnetnih talasa koji vidi ljudsko oko, tj. ograničena su na talasne dužine od približno 380 do 780 nm. Budući da ljudsko oko nije jednako osjetljivo na sve talasne dužine vidljive svjetlosti, za svaku se dužinu određuje se ekvivalentna vrijednost standardnog promatrača, pomoću fotometrijskog ekvivalenta i funkcije osjetljivosti vida (prema Međunarodnoj organizaciji za normizaciju ISO). Mjerenjima obilježja cjelokupnog elektromagnetsnog spektra bavi se radiometrija.[2]
Fotometrijske veličine i mjerne jedinice uredi
| Veličina | Mjerna jedinica | Napomena | ||
|---|---|---|---|---|
| Naziv | Oznaka | Naziv | Oznaka | |
| Svjetlosna energija | Qs | Lumen/sekunda | lm⋅s | Označava se i kao količina svjetlosti |
| Svjetlosni tok | Φs | lumen (cd⋅sr) | lm | Označava se i kao luminacijski fluks ili svjetlosna snaga |
| Jačina svjetlosti | Is | kandela (lm/sr) | cd | Označava se i kao intenzitet luminacije |
| Svjetljivost | Ls | kandela/m2]] | cd/m2 | Naziva se i luminancija |
| Osvjetljenje | Es | luks (lm/m2) | lx | Označava se i kao iluminacija |
| Osvijetljenost | Hs | luks/sekunda | lx⋅s | Označava se i kao svjetlosna ekspozicija |
| Svjetlosna efikasost | η | lumen/vat | lm/W | Označava se i kao luminacijska efikasnost |
Pregled uredi
Količina svjetlosti koju tačkasti izvor svjetlosti emitira u prostor ,u svim pravcima, u jednoj sekundi, naziva se svjetlosni tok ili luminacijski fluks. Ako se opkoli takav zvor svjetlosti jakosti 1 kandele (cd) kuglom promjera 1 m, količina svjetlosti koja prolazi kroz 1 m2 kugle je mjerna jedinica za svjetlosni tok, zvana 1 lumen (lm). Prostorni ugao koji pripada površini od 1 m2 je jedinični prostorni ugao, označen kao steradijan (sr). Pošto je površina kugle jednaka 4r2π, površina jedinične kugle (r = 1 m) jednaka je 4π ili 12,57 m2. Znači da kugla poluprečnika od 1 m ima 12,57 steradijana. Suglasno tome, 1 lumen je onaj svjetlosni tok koji daje tačkasti izvor svjetlosti od 1 kandele u prostorni ugao od 1 steradijana. Ako izvor svjetlosti šalje svjetlost t sekundi, onda je ukupna količina svjetlosti koju emitira jednaka umnošku vremena:
Svjetlosna energija mjeri se lumen/sekundama (lm∙s) ili lumen/satima (lm∙ h). Kako izvor svjetlosne jačine 1 kandela šalje u 1 steradijan tok svjetlosti od 1 lumena, kroz površinu od 4π = 12,57 m2 će slati svjetlosni tok od 12,57 lm. Općenito, izvor svjetlosne jačine (jačina svjetlosti) Is (u kandelama) ima svjetlosni tok (u lumenima):
odakle je jačina svjetlosti (u kandelama)
Primjeri uredi
| Izvor | Svjetlosni tok (lumen) |
|---|---|
| 37 mW bijela LED (Svijetleća dioda) | 0,20 |
| 15 mW zeleni Laser (532 nm Talasna dužina) | 8,4 |
| 1 W bijela LED sijalica | 25 – 120 |
| Petrolejska lampa | 100 |
| 40 W električna sijalica | 325 |
| 7 W bijela LED sijalica | 450 |
| 18 W fluorescentna cijev | 1 250 |
| 100 W električna sijalica | 1 750 |
| 40 W fluorescentna cijev | 2 800 |
| 35 W elektrolučna sijalica (ksenon) | 2 200 – 3 200 |
| 100 W fluorescentna cijev | 8 000 |
| 127 W natrijska sijalica | 25 000 |
| 400 W halogena sijalica | 40 000 |
Astronomski fotometri uredi
Astronomski fotometri su postavljeni iza zaslona teleskopa ili u fokusu objektiva. Količina radijacije koja dolazi iz objekta često se mjeri relativno – u poređenju sa kalibriranim izvorom svjetlosti, standardnom zvijezdom.
- Vizuelni fotometri
Oko služi kao prijemnik zračenja. Porede se dva susjedna izvora svjetlosti jedan s drugim. Umjetna zvijezda se poklapa sa sivim filterom sa zvijezdom koja se mjeri.
- Svjetlosno-električni fotometri
Fotoni koji udaraju u metalnu površinu mogu tamo otpustiti elektrone ako su sa dovoljno visokom energijom da prevaziđu izlazni rad metala (vidi i svjetlosni električni efekt). Ovi elektroni mogu biti registrovani direktno kao protok struje (u takozvanim vakuum fotodiodama); električna struja je tada direktno proporcionalna lumenskom fluksu. Ako je osvetljenje koje treba mjeriti vrlo slabo, signal se može pojačati sekundarnim množenjem elektrona (SEV). Ova kombinacija fotokatoda i SEV naziva se fotomultiplikator. Ovaj sistem može biti tako osjetljiv da se može koristiti za otkrivanje pojedinačnih fotona.
- Svjetlosno-električni površinski fotometar
Ovaj fotometar omogućava mjerenje distribucije površinskog zračenja na katodi, snimanjem na osvijetli ekran ili ploču za pohranu. Moguće je i poboljšanje slike pojačalom .
- CCD detektor čestica
CCD-detektor, na osnovu unutrašnjeg svjetlosno-električnog efekta silicijskog diska,na čijim elementima slike (pikseli ), kada su izloženi, elektroni postaju oslobođeni.
- Termoelektrični fotometar
Termoelektrični fotometar temelji se na činjenici da se pocrnjela površina prijemnika zagrijava zračenjem; također je učinkovit u udaljenom infracrvenom zračenju.
- Fotometarska ploča
Mjeri pocrnjenje distribucije na foto pločama; za kalibraciju se koriste markantne zvijezde.
- Fotometar otvora zjenice
Ovo je komplementiraniđa fotometarska ploča, sa promenljivom otvorom, koji regulira svjetlo.
Također pogledajte uredi
Reference uredi
- ^ Draper, John William (1861). A textbook on chemistry. NY: Harper and Brothers. str. 78.
- ^ |url = https://www.android-user.de/geheime-steuerungscodes/ |titel = Geheime Steuerungscodes |hrsg = Android User |zugriff = 2018-10-19}} Gibt man auf dem Ziffernblock eines Smartphones Samsung Galaxy die Zeichenfolge *#0*# ein, öffnet sich ein erweitertes Service-Menü. Über die Schaltfläche Sensor werden die aktuellen Messwerte aller verfügbaren Sensoren als Übersicht angezeigt. Tippt man auf die kleine graue Fläche Light Sensor, öffnet sich das Display ausschließlich für diesen Sensor.
- ^ Szokolay, S. V. (2008). Introduction to Architectural Science: The Basis of Sustainable Design (Second izd.). Routledge. str. 143. ISBN 9780750687041. CS1 održavanje: nepreporučeni parametar (link)
- ^ BeLight. 3. Trendforce. 2010. str. 10–12. Referenca sadrži prazan nepoznati parametars:
|editorn-first=i|editorn-last=(pomoć)CS1 održavanje: nepreporučeni parametar (link) - ^ Jahne, Bernd (2004). Practical Handbook on Image Processing for Scientific and Technical Applications (Second izd.). CRC. str. 111. ISBN 9780849390302. Referenca sadrži prazan nepoznati parametars:
|editorn-first=i|editorn-last=(pomoć)CS1 održavanje: nepreporučeni parametar (link)
Vanski linkovi uredi
| Commons ima datoteke na temu: Fotometar |