OPTIKA. Fotometria. Dr. Seres István

OPTIKA

Fotometria

Dr. Seres István

OPTIKA – mechatronika szak.

Fotometria

Segédmennyiségek:

r

Síkszög: ívhossz/sugár

i

i

r Kör középponti szöge: 2 (radián)

Térszög: terület/sugár a négyzeten

sr

A

(szteradián = sr)

2

r Gömb középponti térszöge: 4 (szteradián) Seres István

2

http://fft.szie.hu


Fotometria

Segédmennyiségek: Egy dA elemi felülethez tartozó térszög: dA cos

d

Seres István

r

dA

2

r

dA cos

d

3

http://fft.szie.hu


Áttekintés:

Fotometria

Radiometriai mennyiség

Egység

Fotometriai mennyiség

Egység

Sugárzott teljesítmény (Φe)

W

Fényáram (Φv)

lm

Sugárerősség (Ie)

W sr-1

Fényerősség (Iv)

cd

Besugárzott felületi teljesítmény (Ee) (teljesítmény sűrűség)

W m-2

Megvilágítás (Ev)

lx

Sugársűrűség (Le)

W m-2 sr-1

Fénysűrűség (Lv)

cd m-2

Seres István

4

http://fft.szie.hu


Áttekintés:

Seres István

Fotometria

5

http://fft.szie.hu


Fotometria

Fényáram (fényteljesítmény) Emberi szem érzékenységi maximum: 555 nm

Energia: 1 watt Fényáram: 683 lumen Maximális spektrális fényhasznosítás

Km

Seres István

683

lumen watt

Szem spektrális érzékenysége (láthatósági függvény) 6

http://fft.szie.hu


Fotometria

Fényáram (fényteljesítmény) látható s ág i füg g v é ny 1

0 .8

(nm)

V

480

0.139

490

0.208

500

0.323

510

0.503

520

0.71

530

0.862

540

0.954

550

0.995

555

1

560

0.995

570

0.952

580

0.87

590

0.757

600

0.631

610

0.503

620

0.381

630

0.265

640

0.175

0 .6

0 .4

0 .2

0 350

Seres István

450

550

650

750

h u l l á m h o s s z (n m )

7

http://fft.szie.hu


Fotometria

Fényáram (fényteljesítmény) Időegység alatt kibocsátott energia:

dW

lm

dt

/lume n/

2

Km

e

V( ) d

1

e

: sugárzott

_ spektrális

_ teljesítmé ny

V ( ) : láthatóság i _ függvény Km : max imális _ spektrális

Seres István

_ fényhaszno sítás , ( 683 lm W 8

1

)

http://fft.szie.hu


Fotometria

Fényáram (fényteljesítmény) Időegység alatt kibocsátott energia: lm /lume n/

Seres István

9

http://fft.szie.hu


Fotometria

Fényerősség

I

Ahol: d a fényáram d a térszög

d d

I

lumen

cd

candella

szteradián A kandela annak az 540 THz (λ = ~555 nm) frekvenciájú monokromatikus sugárzást kibocsátó fényforrásnak adott irányban kibocsátott fényerőssége, amelynek sugárerőssége ebben az irányban 1/683 W/Sr

Seres István

10

http://fft.szie.hu


Fotometria

Megvilágítás: felületegységre eső fényáram E

Seres István

d

E

lx

/lux/

dA

11

http://fft.szie.hu


Fotometria

Fénysűrűség Egységnyi térszögre eső megvilágítás

L

Seres István

E

cd

L

m

12

2

http://fft.szie.hu


Fotometria

Fénysűrűség

Seres István

13

http://fft.szie.hu


Fotometria

Fényhasznosítás

Seres István

P

14

lm

lumen

W

watt

http://fft.szie.hu


Fotometria

Fotométerek Megvilágításmérőkkel kapcsolatos alapvető követelmények 1. Érzékelőjük spektrális érzékenysége feleljen meg a V(λ) Legolcsóbb, legegyszerűbb  Se fényelem „A” fényforrással (2858 K-es izzólámpa) kalibrálva Más spektrális összetételű sugárzók esetén korrekciós szorzókat kell alkalmazni (e nélkül 20-30 %-os mérési hiba is lehet) 2. Fotoáram és megvilágítás kapcsolata legyen lineáris (rövidzár üzemmód) 3. A ferdén beeső fényt a beesési irány szögének koszinuszával arányosan értékelje

Seres István

15

http://fft.szie.hu


Fotometria

Fotométerek •Szubjektív fotometria • fotocella • félvezető dióda

Seres István

16

http://fft.szie.hu


Fotometria

Szubjektív fotometria Hefner-Alteneck-től szerkesztett lámpa, melyben amilacetát (ecetsavas amiléter) ég és amelynek világító erejét a fotometriában fényegységül használják. A lámpának hengeralaku, 8 mm. átmérőjü tömör bele van, melynek állását a lámpának legalább is már 10 percig tartó égése után akként kell szabályozni, hogy a bélcső szélétől a láng csúcsáig számított lángmagasság 40 mm legyen. Az így meghatározott láng világító ereje fényegységül szolgál.

Seres István

17

http://fft.szie.hu


Fotometria

Szubjektív fotometria

Seres István

18

http://fft.szie.hu


Fotometria

Szubjektív fotometria Bunsen fotométer: Elölről és hátulról egyidejűleg megvilágított zsírfoltos lap. Összehasonlító mérés

Seres István

Weber-féle fotométer

19

http://fft.szie.hu


Fotometria

Fotocella

Seres István

20

http://fft.szie.hu


Fotometria

Fotodióda

Seres István

21

http://fft.szie.hu


Fotometria

Fotodióda

Seres István

22

http://fft.szie.hu


Fotometria

Fotodióda

Seres István

23

http://fft.szie.hu

OPTIKA – mechatronika szak. Seres István

Fotometria

Köszönöm a figyelmet!

24

http://fft.szie.hu

OPTIKA. Fotometria. Dr. Seres István

Recommend Documents