רדיומטריה – הבדלי גרסאות
תוכן שנמחק תוכן שנוסף
מ ←התפשטות קרינה: הגהה |
Matanyabot (שיחה | תרומות) מ בוט החלפות: אידאל, לעתים, גאומטרי, תאור\1 |
||
שורה 1:
'''רדיומטריה''' היא תחום ב[[אופטיקה]], העוסק במדידה של [[עוצמה (פיזיקה)|עוצמת]] [[אור]]. קיימות יחידות מידה רדיומטריות רבות, אשר מודדות תכונות שונות של האור. לדוגמה, עוצמת האור הכוללת הפוגעת [[משטח|במשטח]] היא גודל שונה מעוצמת האור ליחידת שטח הפוגעת במשטח.
בנוסף למדידה עצמה, רדיומטריה עוסקת גם בחישוב של [[מעבר קרינה]] במרחב, שכן גלאי אור מודד רק את העוצמה הכוללת של האור שפגעה בו, שקשורה באופן עקיף לגודל הרצוי. להשגת הגודל הרצוי תמיד נדרש חישוב, שהוא
מכשיר המודד עוצמת אור נקרא [[רדיומטר]].
שורה 58:
==מכשירים רדיומטריים==
באופן בסיסי מכשירים רדיומטריים נחלקים לאלו המודדים קרינה, ולאלו הפולטים קרינה, בדרך כלל כדי [[כיול|לכייל]] את מכשירי המדידה. מכשירים רדיומטריים שפולטים ומודדים את הקרינה של עצמם משמשים לרוב כדי למדוד תכונות של חומרים.
* [[רדיומטר]] הוא מכשיר המודד עוצמה של אור. רדיומטר בסיסי מכיל גלאי [[פוטודיודה]] בודד - שקולט אור ומייצר [[זרם חשמלי]]. הזרם מומר למתח, שעל פי כיול מתורגם לעוצמת האור הפוגעת. לפוטודיודה תגובה שונה לכל אורך גל, וגם יחס ההמרה בין עוצמת אור לזרם הוא לינארי רק בתחום מצומצם של עוצמה.
* [[ספקטרומטר]] מודד את העוצמה היחסית בין אורכי גל שונים. ספקטרומטרים משמשים בכל תחומי המדע לאיפיון חומרים על פי ספקטרום בליעה ופליטה שלהם.
* [[ספקטרופוטומטר|ספקטרו-רדיומטר]] מודד עוצמה מוחלטת של אור כתלות באורך גל, זאת בניגוד לספקטרומטר המודד עוצמה יחסית בין אורכי הגל.
===מקורות אור רדיומטריים===
* [[כדור אינטגרציה]] הוא מכשיר רדיומטרי המספק תאורה אחידה מאוד על פני משטח בכל הזוויות. כדור אינטגרציה מדמה משטח למברטי
* מכשיר [[גוף שחור]] הוא מכשיר הניתן לחימום לטמפרטורה מדויקת ואחידה, ומצופה בחומר בולע מאוד ומפזר, כך שידמה באופן המדויק ביותר גוף שחור
==גוף שחור==
[[גוף שחור]]
:<math>L_\lambda(T) =\frac{2 hc^2}{\lambda^5}\frac{1}{ e^{\frac{hc}{\lambda k_B T}} - 1}</math>
כאשר: h הוא [[קבוע פלאנק]], c היא [[מהירות האור]], T היא ה[[טמפרטורה]], <math>k_B</math> הוא [[קבוע בולצמן]] ו-<math>\lambda</math> הוא [[אורך גל|אורך הגל]].
שורה 81:
הקרינה מתפשטת במרחב על פי [[משוואת הגלים]]. העוצמה המועברת מאלמנט משטחי 1 ל-2 תלויה בראדיאנס במשוואה דיפרציאלית מסדר שני:
:<math>d^2\Phi=\frac{1}{d^2}L(\theta,\phi) dA_1 \cos\theta_1 dA_2 \cos\theta_2</math>
פתרון ישיר של משוואת הגלים הוא מורכב מאוד. ניתן למצוא [[פתרון אנליטי]] כאשר
החוקים המוצגים כאן הם קירובים של משוואת הגלים. הקירובים מחושבים באופן
:<math>\sin\theta\approx \tan\theta \approx \theta</math>
===חוק הדעיכה הריבועית===
לפי חוק זה, כאשר נמצאים "רחוק מספיק" ממקור התאורה, ואין בליעה של התווך, העוצמה ליחידת שטח קטנה כמו <math>1/R^2</math>, כאשר <math>R</math> הוא המרחק מהעצם. החוק נובע מהנחת שימור האנרגיה הכוללת, ומכך ששטח המעטפת גדל כמו המרחק בריבוע. חוק זה מופיע בתחומי פיזיקה רבים, כי הוא נובע משיקולים
==לקריאה נוספת==
| |||