SVĚTLOMĚRNÉ PŘÍSTROJE ELEKTRICKÉ MĚŘENÍ FOTOMETRIE SVĚTLOMĚRNÉ PŘÍSTROJE A METODY MĚŘENÍ
SVĚTLOMĚRNÉ PŘÍSTROJE 1. SVĚTELNÉ NORMÁLY - absolutní normál – KANDELA – základní jednotka soustavy SI = realizuje se podle fyzikální definice jednotky jako svítivost roztaveného thoritu (ThSiO4) zahřátého roztavenou platinou na teplotě 1769°C (zahřívání elektrickou pecí) - pracovní (odvozené) normály – žárovky, které při jmenovitém napájecím napětí mají definované a stálé světelné parametry (ve vodorovném směru mají známou svítivost) = cejchují (kalibrují) se podle absolutního normálu
2. VIZUÁLNÍ FOTOMETR (FM) A) Základní část fotometru – FOTOMETRICKÁ KOSTKA (FK) - dvojice optických hranolů, kterými prochází ze dvou směrů světlo - při stejném jasu obou ploch má v místě pozorování světelný zdroj stejné hodnoty, jako světelný normál B) Uspořádání vizuálního fotometru Lummerova-Brodhunova - pro přesnější zjištění shody jasu se FK pozoruje přes optickou soustavu Ev1 Ev2 Ev1 Ev2 Ev1 Ev2 EvN FK EvX
3. FYZIKÁLNÍ FOTOMETR PU 150 (luxmetr) - měřicí přístroj pro měření osvětlení (intenzity osvětlení) Ev - s využitím fotorezistoru nebo fotodiody měří proud úměrný množství světla, dopadajícího na fotoelektrický snímač SNÍMACÍMI PRVKY JSOU FOTODIODA (FOTOČLÁNEK) A FOTOREZISTOR. PŘEPÍNAČ VOLÍ PRVEK A CITLIVOST FOTODIODY, CITLIVOST SONDY S FOTOREZISTOREM SE MĚNÍ STÍNÍCÍM KRYTEM MĚŘIDLO JE CEJCHOVÁNO V JEDNOTKÁCH Ev (lx) ROZSAHY: FD – 5000, 1000, 200 lx FR – 10 lx, s přídavnými filtry menší (vyznačeno zeslabení filtru) FD FR NTC P P P M Stabilizátor pro FR
4. FOTOMETRICKÁ LAVICE 5. ULBRICHTOVA INTEGRAČNÍ KOULE - dlouhá kolejnice s posuvnými prvky pro upevnění zdrojů světla a fotometru, vše ve společné ose (umístěno v zatemněné místnosti) - umožňuje nastavením poměru vzdálenosti zdrojů světla od fotometru měřit světelné vlastnosti zdrojů světla 5. ULBRICHTOVA INTEGRAČNÍ KOULE - koule o průměru 0,5 – 3m uvnitř bílý matný povrch od kterého se odrážejí světelné paprsky zdroje světla - měří se svítivost okénka z mléčného skla – část plochy povrchu koule clona FM FM IvN IvX EvN EvX okénko LN LX
FOTOMETRICKÁ MĚŘENÍ 1. MĚŘENÍ SVÍTIVOSTI IvN / LN2 = IvX / LX2 - osvětlení vyvolané bodovým zdrojem světla je nepřímo úměrné druhé mocnině vzdálenosti Ev = Iv / L2 [ lx; cd; m2 ] - s využitím fotometrické lavice lze měřený zdroj světla porovnat s etalonem o známé svítivosti - neznámou svítivost vypočítáme z trojčlenky IvN IvX EvN = EvX IvN / LN2 = IvX / LX2 [cd; m; cd; m ] LN LX FM
2. MĚŘENÍ SVĚTELNÉHO TOKU - lze měřit tak, že změříme svítivost ve všech směrech, vynásobíme prostorovým úhlem a součiny sečteme. Pracný a zdlouhavý postup – nahradíme měřením pomocí integrační koule Připojíme zdroj světla se známým světelným tokem a změříme fyzikálním fotometrem svítivost okénka. Měření opakujeme se zdrojem světla s neznámým světelným tokem. Světelný tok měřeného zdroje určíme ze vztahu Fv = KI*Iv kde KI je konstanta integrační koule, kterou určíme měřením na normálu. clona FM okénko
3. MĚŘENÍ OSVĚTLENÍ (INTENZITY OSVĚTLENÍ) - měříme fyzikálním fotometrem – luxmetrem. - v místě měření Ev umístíme sondu luxmetru a hodnotu odečteme ze stupnice