Кубик фотометрический

Материал из Циклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Файл:Схема хода лучей в светоделительном кубике.gif
Рис. 1. Схема хода лучей в светоделительном фотометрическом кубике
Файл:Светоделительный куб в каркасе.jpg
Рис. 2. Светоделительный кубик в каркасе

Ку́бик фотометри́ческий — оптическое устройство, предназначенное для сравнения интенсивностей двух световых потоков[1][2].

Общая информация[править]

Фотометрический кубик состоит из двух равнобедренных прямоугольных призм, состыкованных друг к другу гранями, расположенными напротив прямого угла этих призм. У одной из призм на контактирующей грани удаляют часть вещества призмы таким образом, чтобы при соприкосновении призм между ними остался воздушный промежуток, а остальные части граней обеих призм образовывали оптический контакт друг с другом[3].

Воздушный промежуток между гранями призм, находящихся в оптическом контакте друг с другом, нужен для того, чтобы разделить падающее на фотометрический кубик излучение. На рисунке 1 показан ход лучей в фотометрическом кубике. Один пучок света направляется на фотометрический кубик слева (лучи 5 и 5'). Луч 5' в центральной части кубика испытывает полное внутреннее отражение от не имеющего оптического контакта со второй призмой участка воздушного зазора, отклоняется на угол порядка 90° и покидает оптическую систему. Лучи 5 проходят фотометрический кубик без отражения и преломления и направляются в окуляр оптической системы[4][5].

Второй пучок света направляется на фотометрический кубик снизу (лучи 4 и 4'). Луч 4' испытывает полное внутреннее отражение от грани фотометрического кубика, отклоняется на угол порядка 90° и попадает в окуляр оптической системы, а лучи 4, не испытывая отражения и преломления, покидают оптическую систему[6].

Таким образом, человек в окуляре наблюдает центральное пятно от источника света 4 и окружающее его кольцо, сформированное лучами от источника 5. Чувствительность глаза позволяет с высокой точностью сравнивать яркости (интенсивности) обоих пучков[7].

Дальнейшее использование свойств человеческого глаза как детектора зависит от поставленной задачи ― например, манипулируя либо длиной оптического пути, либо оптическими фильтрами или поляризаторами, можно добиться одинаковой яркости пучков 4 и 5 в окуляре оптической системы, то есть выровнять яркость (интенсивность) этих двух пучков[8].

На рисунке 2 показан светоделительный фотометрический кубик, помещённый в каркас для удобства использования в лабораторных условиях.

Одинаковые яркости или интенсивности сравниваемых пучков используются как измерительный инструмент в приборах визуального измерения ― фотометрах, колориметрах, нефелометрах и др[9][10][11][12].

Часто фотометрические кубики используются в оптических и физических лабораториях, в оптоэлектронике, учебных лабораториях и физических экспериментах, а также в голографии. Свойства фотометрического кубика используются для изменения направления лазерного излучения.

Примечания[править]

  1. ↑ Бутиков Е. И. Оптика : учебное пособие для вузов.. — 2-е изд., перераб. и доп.. — СПб.,: БХВ-Петербург : Невский ДиалектЪ, 2003.
  2. ↑ Ландсберг Г. С. Оптика : учебное пособие для вузов.. — 6-е изд., стер.. — М.: Физматлит, 2003.
  3. ↑ Борн М., Вольф Э. Основы оптики. — М.: Наука, 1973.
  4. ↑ Апенко М. И. Прикладная оптика. — – 2-е изд. — М.: Наука, 1982.
  5. ↑ Тудоровский А. И. Теория оптических приборов. Ч. 1. Общая часть. — – 2-е изд.. — Москва: Издательство Академии наук СССР, 1948.
  6. ↑ Пейсахсон И. В. Оптика спектральных приборов: Физика, оптика. — М.: Книга по Требованию, 2013.
  7. ↑ Коломийцов Ю. В. Интерферометры : основы инженерной теории, применение. — Л.: Физматлит, 1976.
  8. ↑ Заказнов Н. П., Кирюшин С. И., Кузичев В. И. Теория оптических систем : учебное пособие для студентов вузов. — 4-е, стер. — СПб.: Лань, 2003.
  9. ↑ Нагибина И. М., Москалев В. А., Полушкина Н. А., Рудин В. Л. Прикладная физическая оптика: Учебник для вузов. — 2-е изд., испр. и доп.. — М.: Высшая школа, 2002.
  10. ↑ Тарасов К. И. Спектральные приборы. — 2-е, перераб. и доп.. — Л.: Машиностроение, 1977.
  11. ↑ Скоков И. В. Оптические спектральные приборы: Учеб. Пособие для вузов. — М.: Машиностроение, 1984.
  12. ↑ Загрубский А. А., Цыганенко Н. М., Чернова А. П. Спектральные приборы: Учебное пособие. — СПб.: Издание СПГУ, 2007.

Литература[править]

  • Яворский Б. М. Детлаф, А. А. Курс физики. Том III. Волновые процессы, оптика, атомная и ядерная физика. — М. : Высшая школа, 1972.
  • Апенко М. И. Дубовик А. С. Прикладная оптика. — М. : Наука, 1982.
  • Бутиков Е. И. Оптика : учебное пособие для вузов. — СПб. : БХВ-Петербург : Невский ДиалектЪ, 2003.
  • Заказнов Н. П. Кирюшин С. И., Кузичев В. И. Теория оптических систем : учебное пособие для студентов вузов. — СПб., : Лань, 2008.
  • Запрягаева Л. А. Прикладная оптика. Ч. 1. Введение в теорию оптических систем. — М. : Московский институт инженеров геодезии, аэрофотосъёмки и картографии, 2017.
  • Ландсберг Г. С. Оптика : учебное пособие для вузов. — М. : Физматлит, 2003.
  • Михеенко А. В. Геометрическая оптика : учебное пособие. — Хабаровск : Издательство Тихоокеанского государственного университета, 2018.
  • Сивухин Д. В. Общий курс физики. Т. 4. Оптика. — М. : Физматлит, 2014.

Ссылки[править]

Шаблон:Волновая оптикаШаблон:Геометрическая оптика

Рувики

Одним из источников, использованных при создании данной статьи, является статья из википроекта «Рувики» («ruwiki.ru») под названием «Кубик фотометрический», расположенная по адресу:

—«https://ru.ruwiki.ru/wiki/Кубик_фотометрический»

Материал указанной статьи полностью или частично использован в Циклопедии по лицензии CC-BY-SA 4.0 и более поздних версий.

Всем участникам Рувики предлагается прочитать материал «Почему Циклопедия?».

Источник — http://cyclowiki.org/w/index.php?title=Кубик_фотометрический&oldid=2247867