İŞiq haqqinda təLİMİN İNKİŞafina dair qisa xülasə. FotometriYA

2.2. Fotometrik kəmiyyətlərin ölçü vahidləri

Beynəlxalq vahidlər sistemində (BS), əsas fotometrik kəmiyyət kimi işıq şiddəti vahidi olaraq kandela qəbul olunmuşdur. Kandela – temperaturu platinin bərkimə temperaturuna (2046 K) bərabər olan tam şüalandırıcının səthinin perpendikulyar istiqamətdə buraxdığı şüalanmanın işıq şiddətidir. Tam şüalandırıcı dedikdə üzərinə düşən şüalanmanı tam udan mütləq qara cisim başa düşülür. İşıq şiddəti vahidi - kandela 1967-ci ildə ölçü və çəki üzrə 13-cü Beynəlxalq konfransın qərarı ilə qəbul olunmuş etalonla müəyyən olunur.

Şəkil 2.4. İşıq şiddəti etalonu

Etalon (şəkil 2.4.) diametri 2 mm, hündürlüyü isə 40 mm olan keramikadan hazırlanmış oturacağı bağlı borudan (şəkil 1.4-də 2 rəqəmi ilə işarə olunmuşdur) və içərisində təmiz platin yerləşdirilmiş sobadan (şəkil 1.4-də 3 rəqəmi ilə işarə olunmuşdur) ibarətdir. İstilik izolyasiyasını təmin etmək məqsədi ilə bu sistem torium tozu ilə doldurulmuş qaba (şəkil 1.4-də 5 rəqəmi ilə işarə olunmuşdur) yerləşdirilmişdir. Platin, şəkil 1.4-də göstərilən 5 qabına sarılmış sarğıdan axan dəyişən cərəyan tərəfindən yaradılmış induksiya cərəyanının istilik təsiri ilə əridilir. Ərimiş platini soyudulduqda 2046 K temperaturda bərkiyir və bu temperatur sabit saxlanılır. Sobanın və keramik borunun ortaq qapağının ((şəkil 1.4-də 1 rəqəmi ilə işarə olunmuşdur) mərkəz hissəsində açılmış deşikdən çıxan şüalanma işıq şiddətini müəyyənləşdirir. İşıq şiddətindən başqa bütün fotometrik kəmiyyətlərin ölçü vahidləri törəmə vahiddir, Onların ölçü vahidləri işıq şiddəti vahidi əsas götürülməklə təyin olunduqları düstur vasitəsilə müəyyənləşdirilir. Məsələn, dΦ = IdΩ ifadəsində işıq şiddəti I =1kd, dΩ =1 steradian (sr) olduğunu nəzərə alsaq, işıq seli üçün lümen (lm) adlanan vahid alarıq. Lümen-işıq şiddəti 1 kandela olan izotrop nöqtəvi mənbəyin 1 steredian cisim bucağı daxilində şüalandırdığı işıq selidir. Işıq seli vahidini onun təyin olunduğu başqa düsturla, ifadəsi ilə də müəyyən etmək olar. Bu halda işıq seli vahidi 1 C/san=1 Vt olur. İşıqlanma vahidi olaraq 1 lümen işıq seli ilə bütün sahəsi bərabər işıqlandırılmış səthin işıqlanması qəbul olunur. Bu vahid lüks (lk) adlanır: . Təyin olunduğu (1.12) ifadəsindən göründüyü kimi, işıqlıq da lükslə ölçülür. Parlaqlıq vahidi olaraq nit (nt) qəbul olunur: .

Bir çox hallarda fotometrik kəmiyyətləri energetik vahidlərlə ölçmək zərurəti yaranır. Bunun üçün işıq selindən enerji selinə keçmək kifayətdir. Fotometrik kəmiyyətlər arasındakı məlum münasibətlərə əsaslanmaqla onların hər biri üçün energetik ölçü vahidi müəyyən etmək olar. Energetik vahidlərə keçdikdə işıq seli Vt, işıq şiddəti , işıqlıq və işıqlanma , parlaqlıq isə ilə ölçülür.

Lümen və vatt arasında əlaqə. İnsan gözünün həssaslığı. Qeyd etdiyimiz kimi, praktikada çox vaxt işıq selini güc vahidləri ilə ifadə etmək zərurəti yaranır. Bu səbəbdən lümenlə vatt arasında da əlaqə yaratmalı oluruq. Qeyd etmək lazımdır ki, işığın gözə fizioloji təsirinin xüsusiyyətini nəzərə aldıqda belə əlaqənin universal ola bilmədiyinə inanmaq olar. Doğrudan da, enerji selləri eyni olan müxtəlif dalğa uzunluqlu işıq müxtəlif görmə təsiri yaradır. Elə buna görə də 1 lümen selə müxtəlif dalğa uzunluqlarında müxtəlif güc uyğun gəlir - qırmızı dalğada 1 lümen selə uyğun gələn güc, bənövşəyi dalğadakı 1 lümen selə uyğun gələn gücdən fərqlidir. Düşən işığın dalğa uzunluğundan asılı olaraq gözümüzün həssaslığı hiss olunacaq dərəcədə dəyişir. Normal (qüsuru olmayan) göz üçün ən böyük həssaslıq λ=555 nm dalğa uzunluğunda müşahidə olunur. Dalğa uzunluğu göstərdiyimiz bu uzunluqdan fərqli (kiçik, yaxud böyük) olan eyni miqdarda şüa enerjisi nisbətən az görmə təsiri yaradır. Dalğa uzunluqları 400 nm-dən kiçik və 760 nm-dən böyük olan işıq isə intensivliyindən asılı olmayaraq görmə təsiri yarada bilmir. Buna görə də elektromaqnit dalğaları şkalasının çox dar bir hissəsi – uzunluqları 400 nm-la 760 nm arasında olan oblast görünən oblast adlanır. Aydındır ki, işıq seli (şüa enerjisi selinin görmə təsiri yaradan hissəsi) şüa enerjisi seli ilə düz mütənasib olmamalıdır: = Φ, burada - işıq seli, Φ - şüa enerjisi seli, V(λ) - isə mütənasiblik əmsalıdır. Bu əmsal gözün nisbi həssaslığı, yaxud görmə funksiyası adlanır. Eyni şüa enerjisinə malik olan müxtəlif dalğa uzunluqlu sellər müxtəlif görmə təsiri yaratdığından, gözün nisbi həssaslığı eyni görmə təsiri yaradan monoxromatik şüa enerjisi selləri ilə tərs mütənasibdir: . Göründüyü kimi V(λ) –lümenlərlə ifadə olunmuş işıq selinin vattlarla ifadə olunmuş enerji selinə nisbətidir. Gözün nisbi həssaslığı, demək olar ki, bütün normal gözlər üçün eynidir. Beynəlxalq İşıq Komissiyası (BİK) orta göz üçün (parlaq işıqda) V(λ)-nın λ -dan asılılıq qrafikini müəyyən etmişdir.