Anvendt optik

Anvendt optik  er et udtryk, der bruges til at henvise til tekniske og tekniske emner, der er afsat til den direkte materialisering af bestemmelserne i fysisk (teoretisk) optik.

Emnet anvendt optik er udviklingen af ​​teori, design og praktisk anvendelse af optiske enheder , under hensyntagen til bestemmelserne i Teoretisk Optik, men på sit eget sprog og ved hjælp af sit eget system af begreber baseret på feltets energikarakteristika.

Oprettelse og beregning af optiske enheder

Oprettelse og beregning af optiske enheder omfatter:

Fotometri

En videnskabelig disciplin, der er fælles for alle grene af anvendt optik, på grundlag af hvilken der foretages kvantitative målinger af strålingsfeltets energikarakteristika. Implementeringen af ​​bestemmelserne i fotometri udføres af en ingeniørdisciplin - Lighting Engineering [2] , [3] .

En integreret del af beregningen af ​​optiske enheder er energiberegningen, udført under hensyntagen til strålingsmodtagerens følsomhed . Det er denne beregning, der bestemmer enhedens evner til at løse problemet, der er sat før brug.

I fysisk optik bestemmes intensiteten af ​​det elektromagnetiske strålingsfelt af kvadratet på modulet af den elektromagnetiske feltstyrkevektor og er karakteriseret ved felttætheden ( tysk:  Energiedichte ) [4]

I det optiske område af spektret er frekvenserne af elektromagnetiske oscillationer så høje, at direkte måling af denne vektors modul er umulig (i modsætning til de målte frekvenser af radiobølger ). Moderne tekniske midler giver kun den gennemsnitlige værdi af denne mængde i det tidsinterval, der er karakteriseret ved strålingsmodtagerens inerti .

Effekterne af strålingens interaktion med stof, herunder med strålingsmodtageren, som ligger til grund for genereringen af ​​et signal, der bærer information , bestemmes præcist af den absorberede strålingsenergi og ikke af styrken af ​​det elektromagnetiske felt.

Overgangen til brugen af ​​feltets energikarakteristika i teoretisk optik ville føre til ligningernes ulinearitet, hvilket ville fratage grundlaget for at bruge superpositionsprincippet som et grundlæggende princip, der gør det muligt at forklare mange optiske fænomener.

Endelig indeholder Maxwells ligninger , som gør det muligt at beregne værdierne af E, ikke eksplicit de fotometriske karakteristika for hverken strålingsfeltet eller enhedens karakteristika, og derfor bruger den moderne teori om optiske enheder ikke de matematiske apparat af Maxwells teori i sin helhed.

Da teorien om optiske enheder er produktionsorienteret, er teorien fortsat baseret på brugen af ​​geometrisk optik og loven om energibevarelse . [5]

Der er et officielt anerkendt sæt udtryk, der beskriver strålingsfeltets energikarakteristika [6] .


Noter

  1. Fra historien om optisk instrumentering: Essays. M.1951.222 s
  2. Meshkov V.V. Fundamentals of lighting engineering: Lærebog for universiteter. Del 1 - 2. udg., revideret. - M .: Energi, 1979. - 386 s., ill.
  3. Landsberg G.S. Optik, 6. udgave, stereo. — M.: FIZMATLIT, 2003. — 848 s.
  4. Dieter Meschede: Optik, Licht und Laser BGTeubner Verlag/GWV Fachverlage GmbH, Wiesbaden 2005/ ISBN 3-519-13248-6
  5. Churilovsky V. N. Teori om optiske enheder. M.-L.: Mashinostroenie, 1966
  6. GOST 8.417-2002. Statssystem til sikring af ensartethed af målinger. Mængdeenheder (utilgængeligt link) . Hentet 4. januar 2009. Arkiveret fra originalen 30. december 2008.