Fotometru

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită la 22 februarie 2022; verificările necesită 3 modificări .

Fotometru  - un dispozitiv pentru măsurarea oricăreia dintre cantitățile fotometrice , mai des decât altele - una sau mai multe cantități de lumină .

Când se utilizează un fotometru, se realizează o anumită limitare spațială a fluxului de radiații și se realizează înregistrarea acestuia de către un receptor de radiații cu o anumită sensibilitate spectrală . Iluminarea se măsoară cu luxmetre , luminozitatea - cu contoare de luminanță , fluxul luminos și energia luminii - folosind un fotometru integrator. Dispozitivele pentru măsurarea culorii unui obiect se numesc colorimetre .

Dacă ochiul este folosit ca receptor, fotometrele se numesc vizuale sau vizuale, dacă se folosește orice receptor fizic, fotometrele se numesc fizice. Unitatea optică a unui fotometru, numită uneori cap fotometru, conține lentile, plăci difuzoare, atenuatoare de lumină, filtre de lumină, diafragme și un detector de radiații.

Principiul general de funcționare a fotometrelor vizuale

Ochiul uman evaluează extrem de prost valorile fotometrice absolute, dar recunoaște foarte bine limita câmpurilor cu iluminare diferită , pe care se bazează funcționarea majorității fotometrelor de observare vizuală. Folosind sistemul optic al instrumentului, lumina de la sursa ale cărei caracteristici urmează să fie măsurate și lumina de la sursa de referință formează două câmpuri adiacente. Lumina uneia dintre surse este slăbită într-un fel sau altul până când ochiul încetează să mai distingă limita câmpurilor. În acest moment, iluminările create de ambele surse sunt considerate la fel.

Această metodă este potrivită numai pentru surse de lumină cu compoziție spectrală similară, deoarece o comparație vizuală a iluminării câmpurilor de culori diferite este aproape imposibilă [1] .

Fotometre cu receptoare fizice

Cel mai adesea, în fotometrele cu receptoare fizice, fluxul de radiație este convertit într-un semnal electric înregistrat de dispozitive precum un microampermetru , voltmetru etc. În fotometrele cu impulsuri, dispozitivele de înregistrare cum ar fi un electrometru, un osciloscop de stocare și un voltmetru de vârf sunt folosit. Într-un fotometru vizual, egalitatea luminozității celor două câmpuri de comparație, iluminate separat de fluxurile de lumină comparate, este stabilită de ochi, care se află la ocularul capului fotometric.

Fotometre integrale

Dacă distribuția fluxului luminos în diferite direcții este nesemnificativă, și importantă doar intensitatea luminoasă sferică medie , adică valoarea fluxului total transmis de sursă, se folosesc fotometre integrate.

Unul dintre modele este fotometrul sferic al lui Ulbrecht [1] , care este o bilă goală cu o gaură acoperită cu sticlă mată, suprafața interioară a bilei fiind cât mai aproape de împrăștierea perfectă . Sursa este suspendată în interiorul mingii, un ecran special protejează gaura de lumina directă și astfel numai lumina reflectată difuz de suprafața sa interioară iese din minge. În acest caz, iluminarea diafragmei E este proporțională cu fluxul total al sursei :

Iluminarea este măsurată cu un fotometru convențional, constanta instrumentului c este setată din măsurători cu o lampă standard .

În practică se folosesc fotometre Ulbrecht cu diametrul de minim 1 m, mai des mai des [1] .

Aplicație

Fotometrele sunt utilizate pe scară largă în practica de laborator. De exemplu, fotometrele pot fi utilizate pentru a determina spectrul probelor, ceea ce face posibilă determinarea compoziției lor chimice . O clasă specială a acestor dispozitive - fotometre cu flacără - este concepută pentru a detecta prezența metalelor alcaline ( litiu , sodiu , potasiu ) în probe. Pentru a face acest lucru, proba este arsă la o temperatură ridicată, iar analiza spectrului flăcării folosind un fotometru relevă prezența metalelor alcaline în probă. Rezolvarea acestei probleme în alte moduri este mult mai dificilă. În fotometrele moderne, radiația luminoasă este de obicei convertită în impulsuri electrice, care sunt înregistrate pe principiul unui voltmetru și ampermetru și apoi convertite într-un format de computer.

Metoda fotometriei este una dintre cele mai comune și populare metode de analiză chimică.

Aproape jumătate din toate metodele disponibile sunt implementate pe fotometru.

Link -uri

Surse

  1. ↑ 1 2 3 G. S. Landsberg. Optica . — 1976.