Fotometar

S Wikipedije, slobodne enciklopedije
Idi na navigaciju Idi na pretragu
Fotometar
Funkcija osjetljivosti oka je na dijagramu u kojem je na apscisi talasna dužina, približno simetrična kriva s oštrim maksimumom jednakim jedinici na talasnoj dužini 555 nm za dnevnu osjetljivost (crno) i 507 nm za noćnu (zeleno).
Njena vrijednost za talasnu dužinu je 600 nm 0,63, a za dužine 380 i 780 nm iznosi 0.
Linear visible spectrum.svg
Standardna LED sijalica električne snage 7 W i svjetlosne snage 470 lumena.
Električna sijalica električne snage 40 W i svjetlosne snage 325 lumena.

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]

Fotometrija[uredi | uredi izvor]

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 | uredi izvor]

Fotometrijske veličine i mjerne jedinice
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 | uredi izvor]

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 | uredi izvor]

Poređenje svjetlosnog toka nekih izvora svjetlosti[3][4][5]
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 | uredi izvor]

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 | uredi izvor]

Reference[uredi | uredi izvor]

  1. ^ Draper, John William (1861). A textbook on chemistry. NY: Harper and Brothers. str. 78.
  2. ^ |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.
  3. ^ 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)
  4. ^ BeLight. 3. Trendforce. 2010. str. 10–12. Referenca sadrži prazan nepoznati parametars: |editorn-first= i |editorn-last= (pomoć)CS1 održavanje: nepreporučeni parametar (link)
  5. ^ 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 | uredi izvor]