Fotometria F. obiektywa = radiometria: Jaka NRGIA dopływa ze źródła F. subiektywa: Jak JASNO świei to źródło? (w oeie przeiętego złowieka)
Potrzebujemy kilku defiiji: defiija Gęstość spektrala (widmo) Mo promieiowaia emitowaa eergia jed. zasu dq dt J s W dq dt d W m Natężeie promieiowaia mo jed. kąt bryłowy I d d W sr I d d d W sr m Lumiaja eergetyza atężeie prom. pow. w kier. emisji L di da os W srm L di dad os W srm m gzytaja e. = zdolość emisyja mo we wszystkih kier jed. powierzhi M d da źr W m M d da d źr W m m Natężeie promieiowaia I d uwaga: dobrze opisuje albo źródło puktowe albo pukt źródła roziągłego Fotometria
Lumiaja eergetyza L () = L di da os atężeie promieiowaia wielkość powierzhi w kieruku emisji albo: powierzhiowa gęstość atężeia źródła światła da di L obserwator, daos obserwator os Źródło jest typu Lamberta gdy L ie zależy od, w takim przypadku atężeie promieiowaia I zależy od jak os() Fotometria
gzytaja eergetyza, albo zdolość emisyja = mo emitowaa we wszystkih kierukah jedostka powierzhi M d da źr W m, os d Rsi M L d d Rd R R Rd M d d L, os si Rsi Rsi d Fotometria 4
Natężeie apromieieia mo dopływająa ze wszystkih kier jed. powierzhi oświetlaej d ds osw W m d ds d osw W m m R z elemet da powierzhi źródła d ds osw I d ds osw I dsosw os R ds osw os os d L, R I os R da źr elemet ds powierzhi oświetlaej os L, daźr os podstawowe prawo fotometrii R Fotometria 5
Ciało doskoale zare = otwór w pewej węe z promieiowaiem harakteryzowaej przez parametr - temperaturę. Gęstość eergii wewątrz węki z promieiowaiem (RM). misja przez dziurkę tak małą, że ie zaburza pola wewątrz w(t) Ad. a) gęstość modów: Rówaie falowe: U U y U z U t l l l U Waruki brzegowe: U(,y,z=) Rozwiązaie (jedozaze dla fali mohromat. o zęstośi ): y, y, z, t U si si si si t przy zym: y z z Fotometria 6
Fotometria 7 m l albo m l zyli l : si wstawiają otrzymujemy: Waruki brzegowe: U(,y,z=l) wówzas: z y z y m m m m m m l m y m m z d mod opisujemy lizbami aturalymi: (m, m y, m z ) ilość modów o zęstośi.. +d objętość warstwy o promieiu i grubośi d objętość komórki modu = = ilość modów o zęstośi.. +d = 4 4 8 l d d gęstość modów o polaryzajah: d d N 8 [m - ]
Ad. b) średia eergia modu o daej zęstośi Q mody różią się ilośią fotoów: wszystkie ilośi są możliwe, ale - lizba fotoów ie może być ułamkowa - mody ie występują rówoześie: (albo jest albo fotoów) Q Q P P Q Q PQ Q h względe (ieuormowae) prawdopodobieństwo wystąpieia modu o fotoah założeie: prawdopodobieństwo opisuje Rozkład Boltzma a Q ep P Q k B T Q h h ep kbt h ep kbt h ep h kbt [J s Hz] Fotometria 8
średia gęstość eergii we węe w w = gęstość modów. średia eergia modu N Q 8 h Jak to przelizyć a skalę długośi fali: w d w d d ep [m - /Hz] [J] h kbt d d d m J Hz w 8 h 5 h ep kbt m J m Fotometria 9
. misja przez dziurkę tak małą, że ie zaburza pola wewątrz powierzhia wewątrz zewątrz d eergia dopływa z objętośi dv = da dt widziaej pod kątem d : d Q dv da dw da dt L d d d L L Q dq d d dt di d daos daos d Q dad dt L dadt d dv os = Uwzględiamy tylko te mody, które rozhodzą się w kąie d dw w d 4 w dw 4 4 L d Fotometria
gzytaja eergetyza, albo zdolość emisyja iałą doskoale zarego = mo emitowaa we wszystkih kier jed. powierzhi M d da źr W m, os M L d Rd R d Rsi d Rd R Rsi Rsi d M L, os si L, d d dla źródła typu Lamberta Fotometria
mitaja (W/m^*m) Dlugos fali w maimum (m) kzytaja iała doskoale zarego: w w 8 h dw 4 4 L d M L h ep kbt M M h h 5 h ep kbt h ep kbt W m Hz W m m T 45K ma ( T) 644m 6 4 ma ( T) 4 m 8 6 5 5 Dlugos fali (m) 4 4 5 Temperatura (K) iało_dosk_zare.avi Fotometria
Fotometria subiektywa Jak jaso? -te same wielkośi, odoszą się jedak do reakji złowieka Radiometria Fotometria ergia promieiowaia [J] Ilość światła [lm s] Strumień eergetyzy emitowaa eergia jed. zasu [W] Strumień świetly [lm] (lume) Natężeie promieiowaia Lumiaja eergetyza mo jed. kąt bryłowy atężeie prom. pow. w kier. emisji W sr W srm Radiat itesity Radiae Natężeie św. a. Światłość Lumiaja świetla lm sr lm srm kadela gzytaja e. = zdolość emisyja mo we wszystkih kier jed. powierzhi W m itae gzytaja świetla lm m Natężeie apromieieia mo dopływająa jed. powierzhi W m Irradiae Natężeie oświetleia lm m lu Fotometria
Jak przelizać? Na przykład związek pomiędzy strumieiem świetlym i eergetyzym Lm W Międzyarodowa krzywa zułośi oka Oto o widzi oko: lm W lm 68 V d Fotometria 4
Tak aprawdę oko widzi atężeie światła (źreia oka) Ofijala defiija kadeli (SI): Kadela jest to światłość, jaką ma w określoym kieruku źródło emitująe promieiowaie moohromatyze o zęstośi 54 4 Hz (λ = 555 m w próżi) i którego eergetyze atężeie promieiowaia w tym kieruku wyosi /68 W/sr. lm lm W I 68 V sr W sr I d V 555 m Międzyarodowa krzywa zułośi oka Fotometria 5
Stara defiija kadeli: Kadela jest to światłość, jaką ma w kieruku prostopadłym pole o powierzhi /6 m iała doskoale zarego, promieiująego w temperaturze krzepięia platyy pod iśieiem 5 Pa (45. K). I I A L [d] 6 M A m sr V h 5 To wszystko moża oblizyć dla daego T. Dla T=45. K wyhodzi /68 W/sr h ep kbt W d m Fotometria 6
Co to jest asi-lume? Wystadaryzowaa metoda pomiaru strumieia świetlego p. projektorów: Regulaja projektora do właśiwyh poziomów szarośi Pomiar właśiwy oświetleia. Fotometria 7
% 5% % jasość kotrast 9% 95% % Fotometria 8
9 Fotometria 9
9 9 i i S ekra lm Fotometria