Линейная, круговая, электрическая поляризация.  

Естественный свет. Энергетические и фотометрические характеристики светового потока

Свет, в котором направления колебаний светового вектора E каким-либо образом упорядочены, называется поляризованным.

 

Энергетические характеристики светового патока характеризуют энерге-тические параметры оптического излучения безотносительно к его действию на приёмник излучения.

 

Ф_е = W/t - Поток излучения, Вт. Отношение энергии излучения          

                      источника ко времени.

 

R_е = Ф_е/S   - Энергетическая светимость, Вт/м². Отношение потока             

                     излучения к площади сечения, сквозь которую проходит         

                     излучение.

 

I_e = Ф_е/ ω - Энергетическая сила (сила излучения) света, Вт/ср.     

                    Отношение потока  излучения Ф_е к телесному углу.

 

В_е = ΔI_e /ΔS  - Энергетическая яркость, Вт/ср.· м². Отношение  

                   энергетической  силы света к площади поверхности.

 

      Е_е = Ф_е / S - Энергетическая освещённость, Вт/м². Отношение  

                          потока излучения к площади освещённой поверхности.

  Световые величины характеризуют физиологические действия света и оцениваются по воздействию на глаз или измерительные приборы. Они не обладают одинаковой чувствительностью к энергии различных длин волн.    

Кандела (кд) (свеча)   I – сила света в заданном направление источника, испускающего монохроматическое излучение частотой 540·10¹² Гц, энер-гетическая сила света которой в этом направление составляет 1/683 Вт/ср.

        

Световой поток – мощность, испускаемая точечным источником силой света 1 кд внутри телесного угла 1ср.

              1лм  = 1кд · 1ср.

  Светимость:  R = Ф / S;  [R] = лм /м².

  Яркость (Вφ)  светящейся поверхности в некотором направление φ есть величина, равная отношению силы света I в этом направление к площади S проекции светящейся поверхности на плоскость, перпендикулярную данному направлению:

 

                         Вφ= I / S· cosφ;  [Вφ] =  .

 

Освещённость E – величина равная отношению светового потока (Ф), падающего на поверхность, к площади этой поверхности (S):

                                      Е = Ф /S          [E] – люкс          1лк = 1лм/1м²;

1стерадиан (ср) – это телесный угол, который в сфере радиусом R вырезает площадку .            

Лекция 2.

                           

Час) Немонохроматические волны. Волновой пакет. Групповая скорость. Спектральный состав светового импульса. Соотношение между длительностью импульса и шириной спектра. Естественная ширина линии излучения. Спектральная плотность мощности.

Немонохроматические волны.

Принцип суперпозиции (наложения) волн. При распространение в среде нескольких волн каждая из них распространяется так, как если бы других волн не было. Происходит наложение волн и сложение волновых процессов. Исходя из принципа суперпозиции и разложения Фурье, любая волна может быть представлена в виде суммы гармонических волн, т.е. в виде волнового пакета или группы волн. Волновым пакетом – называется суперпозиция волн мало отличающихся друг от друга по частоте, занимающая в каждой момент времени огромную область пространства.

“Сконструируем” простейший волновой пакет из двух гармонических волн с одинаковыми амплитудами.

 

         E = =  

                                                 

          =        .                        

         E₀₁ = – амплитуда волны, которая меняется.

 

За скорость принимается скорость максимума пакета:

            dx/dt = dω/dk=u, если  tdω – xdk = const.                                                             u – групповая скорость, а  υ=ω/k – фазовая скорость.

 

       Получим: u = υ±λdυ/dλ,

отсюда вытекает, что u может быть  > или <  υ;

или

u = υ/(1 + ω / n · dn / dω).

 

     n – показатель преломления среды, чем  больше λ тем меньше n и больше υ.