Fotometrija

• Fotometriniai dydžiai:
  • Šviesos stipris – šviesos spinduliavimo intensyvumas.
  • Šviesos srautas – energijos kiekis, kurį atneša šviesa ant kūno paviršiaus per 1 s.
  • Paviršiaus apšvieta – nusako koks šviesos srautas tenka 1 m².
• Apšvieta priklauso nuo šviesos stiprio, atstumo iki šviesos šaltinio ir šviesos kritimo kampo.

$$ E = \frac{\Phi}{S} = \frac{I}{R^2} $$

$E$ – apšvieta ($lx$)

$\Phi$ – šviesos srautas ($lm$)

$S$ – plotas ($m^2$)

$I$ – šviesos stipris ($cd$)

$R$ – atstumas iki šviesos šaltinio ($m$)

Šviesos sąvybės

• Egzistuoja trys pagrindiniai modeliai, kaip suvokiama šviesa, – geometrinis, banginis ir korpuskulinis (kvantinis).

• Šviesos greitis vakuume apytiksliai lygus 300 000 000 m/s.

• Šviesos greitis medžiagoje skaičiuojamas pagal formulę:

  $$ v = \frac{c}{n} $$

  $v$ – šviesos greitis medžiagoje ($\text{m/s}$)

  $c$ – šviesos greitis vakuume ($\text{m/s}$)

  $n$ – medžiagos lūžio rodiklis

• Geometriniu požiūriu šviesa iš šviesos šaltinio sklinda tiesiai ir visomis kryptimis.

• Banginiu požiūriu šviesa yra elektromagnetinė banga, turinti bangos frontus ir spindulius.

• Kvantiniu požiūriu šviesa yra fotonų srautas.

• Vieno fotono energija skaičiuojama pagal formulę:

  $$ E = hf $$

  $E$ – fotono energija ($J$)

  $h$ – Planko konstanta, lygi $6,626 \cdot 10 ^{-34}$ ($J \cdot s$)

  $f$ – dažnis ($Hz$)

Šviesos atspindys ir lūžis

• Bangos fronto taškai paviršių pasiekia ne kartu, todėl ir atspindima ne vienu metu.
• Šviesos lūžis įvyksta todėl, kad pereidama į kitą terpę banga keičia greitį. Fronto taškai sulėtėja ar pagreitėja ne vienu metu, todėl banga pakeičia kryptį.
• Dažnis nekinta, todėl spalva lūžio metu nesikeičia.
• Kinta greitis ir bangos ilgis: abu didėja arba abu mažėja.

Šviesos atspindžio dėsnis

• Kritimo kampas lygus atspindžio kampui: $\alpha = \beta$.

• Šviesos lūžio dėsnis (Snelijaus dėsnis):

  $$ \frac{\sin \alpha}{\sin \gamma} = \frac{n_2}{n_1} $$