- •Магнит өрісі
- •1.2 Магнит өрісінің тоғы бар өткізгіштерге әсері. Ампер заңы. Параллель токтардың әсерлесуі.
- •1.3 Қозғалыстағы зарядқа магнит өрісінің әсері. Лоренц күші
- •1.4 Холл эффектісі
- •1.5 Вакуумдағы магнит өрісі үшін векторының циркуляциясы. Толық ток заңы
- •1.6 Магнит индукциясы векторының ағыны. Магнит өрісі үшін Гаусс теоремасы
- •1.7 Магнит өрісінде тогы бар өткізгішті орын ауыстырғанда атқарылатын жұмыс
- •Заттардағы магнит өрісі
- •2.1 Электрондар мен атомдардың магнит моменттері
- •2.2 Магниттелу. Заттағы магнит өрісі
- •Ферромагнетиктер
- •2.3 Заттағы магнит өрісі үшін толық ток заңы
- •2.4 Электромагниттік индукция құбылысы (Фарадей заңы). Ленц ережесі
- •2.5 Өздік индукция құбылысы
- •2.6 Магнит өрісінің энергиясы және оның көлемдік тығыздығы
- •Максвелдің теңдеулер жүйесі. Электромагниттік тербелістер
- •3.1 Максвелдің бірінші теңдеуі
- •3.2 Максвелдің екінші теңдеуі
- •3.3 Максвелл теңдеулерінің толық жүйесі
- •3.4 Энергия ағынының тығыздығы. Умов-Пойнтинг векторы
- •Бұл екі теңдеуден толқын жылдамдығының
- •3.5 Электромагниттік өріс үшін толқындық теңдеу
- •Электромагниттік тербелістер
- •3.6 Тербелмелі контур. Актив кедергісі жоқ контурдағы еркін тербеліс
- •3.5 Еркін өшетін тербелістер
- •3.6 Еріксіз электр тербелістері
- •3.7 Айнымалы электр тогы
- •Жарық толқындарының қасиеттері
- •4.3 Жарықтың электромагниттік табиғаты
- •Геометриялық оптика
- •4.1 Жарықтың шағылу және сыну заңдары
- •4.2 Фотометрлік шамалар және олардың өлшем бірліктері
- •5.1 Жарық толқындарының интерференциясы
- •5.2 Когеренттілік. Уақыт және кеңістік бойынша когеренттілік
- •5.3 Жұқа жазық пластинкадағы жарықтың шағылу және өту кезіндегі интерференциясы
- •Жарықтың дифракциясы
- •6.1 Гюйгенс-Френель принципі
- •6.2 Френель зоналары
- •6.3 Қарапайым бөгеттерден алынған Френель дифракциясы
- •6.4 Бір саңылаудан алынатын Фраунгофер дифракциясы
- •6.5 Екі саңылаудан(дифракциялық тордан) алынатын жарық дифракциясы
- •6.6 Дифракциялық тор
- •6.7 Дифракциялық тор - спектрлік аспап
- •Заттағы электромагниттік толқындар
- •7.1 Жарық дисперсиясы
- •7.2 Жарық дисперсиясының электрондық теориясы
- •7.3 Жарықтың жұтылуы
- •7.4 Поляризацияланған және поляризацияланбаған жарық. Малюс заңы
- •7.5 Жарықтың шағылу мен сыну кезіндегі поляризациясы. Брюстер заңы
- •7.6 Жарықтың қосарлана сынуы
- •7.7 Жарықтың жасанды қосарлана сынуы
- •7.8 Поляризация жазықтығының бұрылуы
- •Жылулық сәуле шығару
- •8.1 Абсолют қара дененің (ақд) сәуле шығару мәселелері. Кванттық гипотеза және Планк өрнегі
- •8.2 Фотоэффект құбылысы
- •8.3 Комптон эффекті
- •Кванттық теорияның басты идеяларын тәжірибе жүзінде негіздеу
- •9.1 Атомдардың сызықтық спектрлері. Бор постулаттары. Франк және Герц тәжірибелері. Сәйкестік принципі.
- •Кіші өлшемді жүйелер физикасы – нанотехнологияның іргелі негізі.
- •Шредингердің жалпы және стационар теңдеулері. Бір өлшемді потенциалдық шұңқырдағы бөлшек. Бөлшектің потенциалдық тосқауыл арқылы өтуі (Туннелдік эффект)
- •Атом ядросы
- •13.1 Атом ядросының құрамы және заряды. Ядроның зарядтық және массалық саны. Ядро радиусы
- •13.2 Ядроның радиусы мен тығыздығы
- •13.3 Ядролық күштер
- •13.4 Ядро моделі
- •13.5 Байланыс энергиясы. Масса ақауы
- •13.6 Радиоактивті сәулелену (сәуле шығару ) және оның түрлері
- •13.7 Радиоактивті ыдырау заңы
- •13.8 Ығысу ережесі
- •13.9 Ядролық реакция
- •14.1 Ядроның бөліну реакциясы
- •14.2 Бөлінудің тізбекті реакциясы
- •14.3 Атом ядроларының синтез реакциясы
- •14.6 Гамма-сәулеленуі және оның қасиеттері
- •Элементар бөлшектер
4.2 Фотометрлік шамалар және олардың өлшем бірліктері
Жарықтың интенсивтігімен және жарық көзімен немесе жарық ағындарымен және олармен байланысты шамалармен айналысатын оптика бөлімін фотометрия деп атайды. Жарықтың интенсивтігі тасымалданатын энергиямен сипатталады. сәулелену энергиясының ағыны деп
(Вт) (4.13)
шаманы айтады. Қолданбалы есептерді шешу кезінде көзге жарық әсерінің толқын ұзындығына тәуелділігі есепке алынады. Мысалы, 3500С-қа дейін қыздырылған дене инфрақызыл сәулелерді жақсы шығаратын жарық көзі болып табылады, бірақ олар адам көзіне көрінбейді және олардың субъективті түйсігі нолге тең болады. Толқын ұзындығы = 0,40 мкм-ден кем және 0,76 мкм-ден артық электромагнитті толқындар көзге көрінбейді.
Нүктелік жарық көзі деп байқау нүктесіне дейінгі қашықтықпен салыстырғандағы мөлшері ескермеуге болатын жарық көзін айтады. Біртекті және изотропты ортада нүктелік жарық көзі шығаратын жарық толқыны сфералық болады.
ωω
4.2-сурет. Нүктелік жарық көзі. 4.3-сурет. Денелік бұрыштың dω сұлбасы.
Жарық күші. Нүктелік жарық көзін сипаттау үшін жарық күші деген ұғым енгізіледі. Жарық күші деп денелік бұрышқакелетін жарық ағыныныңсол денелік бұрышқа қатынасын айтады (4.2-сурет)
. (4.14)
Денелік бұрыш өлшемі болып, сфера бетінде конус тәрізді кесілген аудан бөлігініңрадиус квадратына қатынасын айтады (4.3-сурет)
.
Денелік бұрыштың өлшем бірлігі – «стередиан» (ср). Кез-келген бағдарланған аудан үшін нормаль векторы(немесе бірлік вектор) мен радиус векторының арасындағы бұрыш
-ны құрайды. Онда денелік бұрыш:
.
Егер нүктелік жарық көзі сәулелендіретін барлық бағыттар бойынша ағын бірдей болса, онда мұндай жарық көзі изотропты және оның жарық күші
және , (4.15)
болады, мұндағы – толық денелік бұрыш.
Жарық күшінің өлшемі – «кандела» (кд) халықаралық СИ жүйесіндегіі өлшем бірлігі болып табылады. Кандела – 5401012 Гц жиілікте жарық көзі шығарған монохроматты жарық сәулеленуінің берілген бағытындағы жарық күші. Бұл бағыттағы жарықтың энергиялық жарық күші 1/683 Вт/ср бөлігін құрайды. Жарық ағынының өлшем бірлігі – «люмен» (лм), яғни 1лм=1кд1ср.
Жарықталыну. Жарықталыну Е деп бетке түсетін жарық ағынының бұл беттіңауданының қатынасына тең шаманы айтады:
. (4.16)
Жарықталынудың өлшем бірлігі – «люкс» (лк). .
Нүктелік жарық көзі жасайтын жарықталынуды жарық күшімен , жарық көзінен жарық сәулесі түсетін бетке дейінгі қашықтықпенжәнебұрышы арқылы өрнектеуге болады:
, (4.17)
мұндағы – нүктелік жарық көзінен жарық түскен нүктеге (немесе бетке) дейінгі қашықтық, – жарықтың түскен нүктеге тұрғызылғын нормаль (немесе перпендикуляр) мен түскен сәуле арасындағы бұрыш.
(4.17) өрнегі нүктелік жарық көзі үшін жарықталыну заңы (немесе Ламберт заңы) деп аталады.
Жарқырау. Жарқырау деп барлық бағыттар бойынша созылған жарық көзі бетінің сыртқа шығаратын жарық ағыныныңосы беттің ауданынақатынасына тең шаманы айтады:
,(4.18)
мұндағы − жарық көзінің (немесе жарык шығаратын беттің) ауданы.
Жарықтылық. Жарықтылық деп жарық күшініңdI жарық түсетін бет ауданының dS жарықтың таралу бағытына перпендикулияр бетке проекциясына қатынасын айтады (4.3-сурет):
. (4.19)
Жарықтылық өлшем бірлігіне – канделаның квадрат метрге қатынасы алынады (кд/м2).
4.3-сурет. Жарықталынуды анықтау сұлбасы.
Әдетте, созылған жарық көзінің жарықтылығы әртүрлі бағыттарда әртүрлі болады. Бірақ, кейбір жарық көздерінің мысалы, Күн, боялған шыны үшін жарықтылық бақылау бағытына тәуелді болмайды
,
. (4.20)
Мұндай жарық көзінің жарық күші нормаль мен түсу бұрышының косинусына пропорционал және ол нормаль бағытта максимал болады:
. (4.21)
Нег. 2[316-346], 8[304-316]
Бақылау сұрақтары:
1. Электромагниттік толқындардың қандай қасиеттері сізге белгілі?
2. Қума электромагниттік толқындардың интенсивтігі мен Умов-Пойнтинг векторының арасында қандай байланыс бар?
3. Геометриялық оптика заңдарының анықтамасын беріңіз.
4. Жұқа линзаның оптикалық күшінің өрнегін жазыңыз.
5. Фотометрия нені зерттейді?
5-дәріс