Biz yorug’ osmon to’g’risida, quyoshning yorug’lik oqimi to’g’risida, xonamizning yoritilganligi va chuvlanma lampalarning yorug’lik kuchi to’g’risida gapirar ekanmiz, ba’zan, bu tushunchalarning barchasi optikaniig fotometriya deb ataladigan bo’limida qatiy ta’riflanganini bilmaymiz ham. Bu bo’lim yorug’lik nurlanishini ko’z bilan sezishga asoslanib o’lchashga, kengroq ma’noda esa – optik diapazondagi elektromagnit nurlanishlar bilan ko’chiriladigan energiyani o’lchashga bag’ishlangan.
SI sistemasida asosiy fotometrik birlik – kandela (Kd) (lotincha «sham» so’zini bildiradi). Bu termin yorug’lik kuchining asosiy birligi xalqaro sham etaloni nomidan kelib chiqqan.
Bu etalondan 1948 yilda hozirgi zamon etaloni qabul qilingunga qadar foydalanilgan. Xalqaro sham 1,005 Kd ga teng va u maxsus konstruktsiyadagi elektr cho’g’lanma lampa ko’rinishida tayyorlangan.
Yorug’lik kuchi kandela bilan o’lchanadi. Agar ΔF – kichik fazoviy burchak ΔΩ dagi yorug’lik energiyasi oqimi bo’lsa, u holda fazoviy burchakning o’qi bo’ylab yo’nalgan l yorug’lik kuchi ga teng bo’ladi. Bir kandela AV normal yo’nalishi bo’ylab nurlanayotgan Davlat yorug’lik etalonining 1/60 yerug’lik kuchiga teng). Yorug’lik kuchi 1 Kd bo’lgan va hamma yo’nalishda bir xil nurlanayotgan nuqtaviy manbada F to’liq yorug’lik oqimi 4π lyumenga (lm) teng.
Mehnatni muhofaza qilish inspektsiyasi tomonidan zavodlar va fabrikalar, tsexlarining, laboratoriya xonalari, kasalxonalar va b. larning yoritilish normalari belgilangan. Yoritilganlik lyukslarda (lk)da o’lchanadi; u 1 m2 yuz bo’ylab bir tekis taqsimlangan yorug’lik oqimiga teng (1 lk = 1 lm/m2). yer sirtining ochiq quyoshli kundagi yoritilganligi 100000 lk ga teng, kitob o’qish uchun 60 lk yetarli, yoritilganlik 1 lk bo’lganda ham zo’riqib o’qish mumkin.
Ish o’rnining yo’l qo’yiladigan eng kichik yoritilganligi – 10 lk. Yoritilganlik l yu k s m ye t r deb ataluvchi asbob bilan o’lchanadi, u fotoelement va unga ulangan, shkalasi lyukslarda graduslangan tok o’lchagichdan iborat.
Agar yorug’lik energiyasini katta masofalarga uzatish, aytaylik, juda balandda uchayotgan samolyotni yoritish yoki yorug’lik lokatori – uzoqlik o’lchagich yordamida buyumgacha bo’lgan masofani aniqlash talab qilinsa, ravshanligi yuqori bo’lgan yorug’lik manbaidan foydalaniladi. Ravshanlik tushunchasi fotometriyada asosiy tushunchadir.
Sirtga n normal bilan i burchak tashkil etuvchi vektor yo’nalishidagi yorug’lik manbai sirti elementining V ravshanligi
Eng muhimi kattalik-yorug’lik oqimining ravshanligi yoki intensivlgi: . Bu holda kattalik fazoda tasavvur qilinayotgan yuz, ΔF – shu yuzdan Ly fazovny burchakda i yunalish bo’yicha o’tayotgan yorug’lik oqimi. Asosan V va R bir xil tushunchalar. yuz yorug’lanayotgan jismning sirtida ham tanlangan bo’lishi mumkin. Osmonning yoki lazer nurining ravshanligi to’g’risida gapirganimizda, yorug’lik oqimining ravshanligini nazarda tutamiz. Ravshanlik NIT (nt) deyiladigan birliklarda o’lchanadi. (1 NIT=1 Kd/m2). Quyida yorug’lik manbalarining xarakterli ravshanligini keltiramiz: Oy ravshanligi – 2,5 • 109, cho’g’lanma lampaniki –5-106, Quyoshniki – 1,5 1012, geliydagi uchqun razryadniki – 1,5 1012 nt.
Barcha boshqa yorug’lik qabul qilgichlari singari inson ko’zining sezgirligi ham yorug’lik to’lqini uzunligiga bog’liq.
Ko’zning maksimal sezgirligiga mos keluvchi, to’lqin uzunligi 0,555 mkm bo’lgan 0,00147 Vt quvvatli yorug’lik nurlanishi 1 lm ga teng yorug’lik oqimi vujudga keltiradigan yorug’likni sezishga imkon beradi. A=0,00147 Vt/lm kattalik yorug’ likning mexanik ekvivalenti deyiladi. A kattalik yordamida vattlarda ifodalangan elektromagnit nurlanish ye energiyasini Δλ to’lqin uzunligi oralig’ida, lyumenlarda ifodalangan φ yorug’lik oqimi kattaligi bilan bog’lash mumkin: φ(λ1λ+Δλ)=V (λ)/AE(λ1λ+Δλ) lm. Bunda , ya’ni V(λ) kattaligini ko’rinuvchanlik egri chizig’i bo’yicha aniqlash mumkin; V(λ) – o’lchovsiz kattalik va demak, yorug’lik oqimining o’lchamligi xuddi energiya oqimining o’lchamligiday bo’lar ekan. Shunday qilib, yorug’lik oqimi ko’rish sezgisi bo’yicha baholanadigan yorug’lik energiyasi oqimini ifodalar ekan.
Yorug’lik oqimlari fotometrlar bilan o’lchanadi. Oddiy fotometrda yorug’ maydonning ikki qismi bir-biriga taqqoslanadigan yorug’lik manbai bilan yoritiladi. Sochuvchi oq prizmaning yoqlari bir xil yoritilgan bo’lsa, manbalardan yoqlargacha bo’lgan masofaga qarab ularning yorug’lik kuchlari nisbatini hisoblash mumkin. Yorug’lik manbaining to’liq oqimini o’lchash uchun fotometrik shardan foydalaniladi.
Lazer nurlanishning oqimi, yoritilganligi, oqimining ravshanligi, odatda, quyidagi energetik birliklarda o’lchanadi: Vt, Vt/m2, Vt/sr • m2.
Bu texnikada keng qo’llaniladigan ko’pgina lazerlar nurlanishi spektrning ko’z bilan ilg’ab bo’lmaydigan infraqizil sohasida yotishi bilan bog’liqdir.
Bundan tashqari, lazerlar faqat doimiy rejimdagina emas, balki impulslar davomiyligi 10-6 dan 10- 3 gacha va undan ham kamroq bo’lgan impuls rejimida ham ishlaydi. Yorug’lik impulsini ko’z bilan sezish faqat uning quvvatiga bog’liq bo’lmasdan, balki davomiyligiga ham bog’liqdir. Shuning uchun impuls manbalarning fotometrik xarakteristikalarini energetik birliklarda ifodalash osonroq.
Lazer nurlanishning fazoviy kogerentligi ravshanligi juda ham yuqori bo’lgan dastalarni olishga imkon beradi.
Masalan, uzluksiz rejimda ishlaydigan geliy-argon lazeri (λ=0,514mkm ) oqimining ravshanligi 1013 Vt/sr • m2 ga teng. Agar lazer spektrning ko’rinadigan sohasida nurlanayotgan bo’lsa, u holda energetik birlikdan yorug’lik birligiga o’tish qiyin emas; buning uchun energetik kattalikni V λ/A=680V koeffitsiyentga ko’paytirish kerak, bu yerda V λ – lazer nurlanishining ko’rinuvchanligi. Masalan, geliy-argon lazerining energetik ravshanligi 1013 Vt/sr •m2-4 • 1015 nt ga ekvivalent. Bu kattalik Quyosh ravshanligidan taxminan 2,5 mln. marta kattadir. Lazer nurlanishining quvvatini, uning impulsi shaklini va davomiyligini fotoelektr apparatlar, fotoko’paytirgichlar, bolometrlar, fotoelementlar yordamida o’lchanadi. Bunday o’lchash murakkab fotometrik masaladir.
yosh-fizik. uz