Digitální učební materiál Autor: Ing. Jiří Šťastný Předmět/vzdělávací oblast: Fyzika Tematická oblast: Optika Téma: Radiometrické a fotometrické veličiny Ročník: 4. Datum vytvoření: Únor 2014 Název: VY_32_INOVACE_07.2.20.FYZ Anotace: Přehled radiometrických a fotometrických veličin. Učební materiál slouží jako inovativní prezentační doplněk výuky a využívá aktivizujících možností multimediálních prostředků včetně hypertextových odkazů. Závěrečné kontrolní otázky zvyšují interaktivitu výuky a podporují samostatné myšlení žáků. Multimediální výuka svou přehledností a názorností podporuje zájem a aktivitu i u slabších žáků. Metodický pokyn: Prezentace primárně slouží pro výklad v hodině, ale může být využita i k samostudiu a pro distanční formu vzdělávání. Otázky na konci tématu ověřují, jak žáci danou problematiku zvládli, a po vytištění je lze použít i pro písemné ověření jejich znalostí. Materiál vyžaduje použití multimediálních prostředků – PC a dataprojektoru.

Radiometrie Radiometrie se zabývá měřením energie přenášené optickým zářením. Pro popis přenosu záření definuje radiometrické veličiny a vztahy mezi nimi. Zářivá energie 𝑄 𝑒 charakterizuje záření vysílané světelným zdrojem do prostoru. Zářivý tok Φ 𝑒 = ∆ 𝑄 𝑒 ∆𝑡 je podíl energie a doby, za kterou projde záření sledovanou plochou (jednotkou je watt).

Intenzita vyzařování 𝑀 𝑒 = ∆ Φ 𝑒 ∆𝑆 je podíl zářivého toku vysílaného do prostoru danou plochou zdroje a obsahu ∆𝑆 této plochy. Jednotkou intenzity vyzařování je watt na metr čtverečný (𝑊∙ 𝑚 −2 ). Intenzita ozařování 𝐸 𝑒 = ∆ Φ 𝑒 ∆𝐴 je podíl zářivého toku a obsahu plochy, na kterou tento tok dopadá. Jednotkou intenzity ozařování je watt na metr čtverečný (𝑊∙ 𝑚 −2 ).

Fotometrie Fotometrie se zabývá studiem a měřením světelné energie pozorovatelné lidským okem. Zkoumá elektromagnetické vlnění o vlnových délkách 390 nm až 770nm. Největší citlivost má lidské oko na vlnové délky 555 nm. Fotometrické veličiny jsou: světelný tok, svítivost, osvětlení a osvit.

Světelný tok Světelný tok Φ= ∆ 𝐸 𝑠 ∆𝑡 , kde 𝐸 𝑠 je světelná energie, která projde danou plochou v okolí bodového zdroje. Vyjadřuje schopnost zářivého toku vyvolat zrakový vjem. Jednotkou světelného toku je lumen. Lumen je světelný tok vyzařovaný do prostorového úhlu 1 steradiánu bodovým zdrojem, jehož svítivost je ve všech směrech 1 kandela.

Svítivost Svítivost (zdroje) je světelný tok, který vyzařuje bodový zdroj světla do prostorového úhlu. Jednotkou svítivosti je kandela (cd). Svítivost přibližně jedné kandely má plamen parafínové svíčky. Svítivost je definována jako 𝐼= ∆Φ ∆𝛺 .

Osvětlení Osvětlení charakterizuje dopad světelného toku na těleso. Jednotkou osvětlení je lux (lx). Plocha o obsahu 1 𝑚 2 má osvětlení jednoho luxu, dopadá-li na ní rovnoměrně světelný tok 1 lumen. Lidské oko reaguje už na 2 nlx (nanoluxy). Pro čtení je doporučeno 100 lx.

Kontrolní otázky Čím se zabývá fotometrie? Čím se zabývá radiometrie? Jaká je jednotka světelného toku? Jakou jednotku má svítivost?

Kontrolní otázky-odpovědi Čím se zabývá fotometrie? Zabývá se studiem a měřením světelné energie pozorovatelné lidským okem. Čím se zabývá radiometrie? Zabývá se měřením energie přenášené optickým zářením. Jaká je jednotka světelného toku? Lumen. Jakou jednotku má svítivost? Kandela.

Použité zdroje: SVOBODA, Emanuel a kol. Přehled středoškolské fyziky. 3. vyd. Praha: Prometheus, 1996, ISBN 80-7196-116-7. LEPIL, Oldřich; BEDNAŘÍK, Milan; HÝBLOVÁ, Radmila. Fyzika pro střední školy II. Praha: Prometheus, 2002, ISBN 80-7196-185-X Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Jiří Šťastný.