Занятие №17:
Введение в астрофизику
Природа света
ε=ℏν
\varepsilon = \hbar \nu
Свет
Частица
Волна
(λ,ν)
(\lambda, \nu)
(ε,p)
(\varepsilon, p)
ε=λℏc
\varepsilon = \dfrac{\hbar c}{\lambda}
Закон Планка
ν=λc
\nu = \dfrac{c}{\lambda}
Постоянная Планка
ℏ=6,62⋅10−34c⋅Дж
\hbar = 6,62 \cdot 10^{-34} \, \text{c} \cdot \text{Дж}
Корпускулярно – волновой дуализм
Видимый свет
Электро-магнитные волны
Фотометрические величины
Энергетические величины
ε1
\varepsilon_1
ε2
\varepsilon_2
ε3
\varepsilon_3
εn
\varepsilon_n
...
...
Q=∑iεi
Q = \sum_{i} \varepsilon_i
=
=
ε1
\varepsilon_1
+
+
ε2
\varepsilon_2
+
+
...
...
+
+
εn
\varepsilon_n
Φ=ΔtΔQ
\Phi = \dfrac{\Delta Q}{\Delta t}
Опр.: Световой поток
ΔΦ
\Delta \Phi
ΔS
\Delta S
E=ΔSΔΦ
E = \dfrac{\Delta \Phi}{\Delta S}
Опр.: Освещенность
Опр.: Энергия светового пучка
Энергетические величины
Q=[Дж]
Q = [\text{Дж}]
Φ=[сДж]=[Вт]
\Phi = \left[ \dfrac{\text{Дж}}{\text{с}} \right] = [Вт]
E=[м2Вт]
E = \left[ \dfrac{\text{Вт}}{\text{м}^2} \right]
Зрачок
Хрусталик
Сетчатка
Стекловидное тело
Световые величины
V
V
Дневное зрение
Опр.: Относительная спектральная световая эффективность монохроматического излучения
Ночное зрение
Преобразование величин
Qv
Q_v
=
=
683
683
⋅
\cdot
Q(λ)
Q(\lambda)
⋅
\cdot
V
V
[QV]=[лм⋅с]
[Q_V] = [\text{лм} \cdot \text{с}]
Φv
\Phi_v
=
=
683
683
⋅
\cdot
Φ(λ)
\Phi(\lambda)
⋅
\cdot
V
V
[ΦV]=[лм]
[\Phi_V] = [\text{лм}]
Ev
E_v
=
=
683
683
⋅
\cdot
E(λ)
E(\lambda)
⋅
\cdot
V
V
[EV]=[лк]
[E_V] = [\text{лк}]
Xv
X_v
=
=
683
683
⋅
\cdot
X(λ)
X(\lambda)
⋅
\cdot
V
V
Люмен
Люкс
Задача №1
Определить сколько люмен приходится на мощность световой энергии в 1 ватт для длин волн в 550 и 450 нм?
Решение
Дано:
λ1=550нм;
\lambda_1 = 550 \, \text{нм};
Vд(λ1)=1
V_{\text{д}}(\lambda_1) = 1
Найти:
Решение:
λ2=450нм;
\lambda_2 = 450 \, \text{нм};
Φv(λ1)−?
\Phi_v(\lambda_1) - ?
Φv(λ2)−?
\Phi_v(\lambda_2) - ?
Vд(λ2)≈0.05
V_{\text{д}}(\lambda_2) \approx 0.05
Vн(λ2)≈0.4
V_{\text{н}}(\lambda_2) \approx 0.4
Vн(λ1)≈0.5
V_{\text{н}}(\lambda_1) \approx 0.5
Φ=1Вт
\Phi = 1 \, \text{Вт}
λ1=550нм;
\lambda_1 = 550 \, \text{нм};
Решение
Φдv(λ1)
\Phi_{\text{д}v}(\lambda_1)
=
=
683
683
⋅
\cdot
1
1
⋅
\cdot
1
1
лм
лм
=
=
683
683
Φдv(λ2)
\Phi_{\text{д}v}(\lambda_2)
=
=
683
683
⋅
\cdot
1
1
⋅
\cdot
0.05
0.05
лм
лм
≈
\approx
35
35
Φнv(λ1)
\Phi_{\text{н}v}(\lambda_1)
=
=
683
683
⋅
\cdot
1
1
⋅
\cdot
0.5
0.5
лм
лм
342
342
Φнv(λ2)
\Phi_{\text{н}v}(\lambda_2)
=
=
683
683
⋅
\cdot
1
1
⋅
\cdot
0.4
0.4
лм
лм
273
273
≈
\approx
≈
\approx
Спасибо за понимание!
Занятие №17: Введение в астрофизику