4.Задание

1. По приложению П4 и описанию фотометра ФПИ ознакомиться с его оптической схемой, конструкцией и порядком работы при измерениях.

2. Рассчитать расстояния от объектива яркомера до плоскости предмета и полевой диафрагмы, соответствующие заданным значениям увеличения изображения.

3. Проверить равномерность распределения яркости в горизонтальном и вертикальном сечениях диффузного осветителя.

4. Проверить независимость результатов измерения яркости диффузного осветителя от расстояния фотометрирования и увеличения для значений , рассчитанных в п.2. Варианты : разные полевые диафрагмы.

5. Оценить качество спектральной коррекции яркомера под стандартную функцию V() с помощью набора цветных светофильтров с известными спектральными характеристиками (). Варианты : набор светофильтров, разная цветовая температура лампы осветителя.

Из пп. 6-8 выполняется только один, указанный преподавателем.

6. Оценить погрешность, обусловленную рассеянием света в оптической системе яркомера, по результатам измерения яркости черного круга, расположенного на фоне диффузного осветителя, в зависимости от углового размера круга.

7. Измерить краевую функцию оптической системы яркомера с двумя разными полевыми диафрагмами.

8. С помощью набора штриховых мир измерить функцию передачи модуляции - ФПМ (контраста - ФПК) оптической системы яркомера с заданной полевой диафрагмой.

9. Произвести градуировку яркомера, определив значения цены деления прибора при работе с разными полевыми диафрагмами.

10. Измерить яркость люминесцентной лампы, сравнить со значением, полученным косвенным путем по результатам измерения силы света люминесцентной лампы в работе № 3.

5. Методические указания по выполнению работы

1. Для наведения яркомера на центр светового отверстия диффузного осветителя установить перед молочным стеклом осветителя диапозитив с перекрестием.

2. Перед выполнением п. 4 задания отъюстировать установку, добившись, чтобы при перемещении держателя осветителя по рельсу центр светового отверстия не отклонялся заметно от оси яркомера.

3. При выполнении п. 4 измерения рекомендуется начинать с увеличения ( = 1, которое достигается при выдвижении объектива яркомера в крайнее положение (l₂= 2f) и перемещении осветителя по рельсу до получения резкого изображения съемного перекрестия. Для перехода к следующему заданному увеличению следует сдвинуть держатель осветителя по рельсу с учетом изменения расчетного суммарного расстояния (l₁+l₂) и восстановить резкость изображения перекрестия путем перемещения объектива.

4. Перед выполнением п. 5 задания установить на лампе осветителя напряжение, соответствующее заданной преподавателем цветовой температуре излучения. Зависимость T_ц(U) приведена на лабораторном стенде. Для оценки качества спектральной коррекции яркомера следует измерить с его помощью интегральный коэффициент пропускания _v светофильтров из выданного контрольного набора при освещении лампой осветителя и сравнить полученные результаты со значениями _v, рассчитанными по заданным спектральным характеристикам () этих светофильтров. Коэффициент пропускания _v измеряется при установке рукоятки избирательных поглотителей яркомера в положение "1". В этом случае

,

где L_v, и L_v - значения яркости молочного стекла с контрольным светофильтром и без него; n_ и n - соответствующие отсчеты по шкале микроамперметра блока регистрации яркомера. Множитель А вводится, если отсчеты n_ и n получены при работе с разными нейтральными поглотителями яркомера или при его разной электрической чувствительности. Значение А рассчитывается по паспортный данным яркомера.

5. Измерения п.п. 6-8 выполняются при увеличении  = 1. Для перехода к угловым координатам и размерам расстояние фотометрирования в этом случае принимается равным l₁=2f.

6. Для измерения краевой функции (п. 7 задания) перед молочным стеклом осветителя устанавливается диапозитив с изображением черного и белого прямоугольных полей с вертикально ориентированной границей между ними. Перемещая яркомер в горизонтальной плоскости перпендикулярно этой границе, снимают зависимость показаний микроамперметра n от отсчета х по шкале перемещения яркомера. Вблизи границы отсчеты производят через 0,1 - 0,2 мм, пользуясь нониусом шкалы. Измерения выполняют при двух разных полевых диафрагмах. По их результатам строят графики n'(), где n' = n/n_max и  = х/l₁, совмещая кривые в точке, соответствующей n' = 0,5.

7. Измерения ФПМ (ФПК) яркомера (п. 8 задания) производятся аналогично измерениям краевой функции (п. 7). Перед молочным стеклом осветителя устанавливаются штриховые миры с вертикально ориентированными черными и белыми штрихами, отличающиеся периодом b = 2а, где а - ширина штриха. Для каждой миры измеряется и строится зависимость n(х), по которой вычисляется измеренное значение контраста

.

По итогам эксперимента строится график ФПК k'(), где =l₁/b (рад^-1) - пространственная частота миры при расстоянии фотометрирования l₁.

Примечание: на практике ФПМ измеряют с помощью мир с синусоидальным, а не прямоугольным распределением коэффициента пропускания или отражения, относя измеренный контраст мир к его действительному значению k: F(v) = k´/k. В данной работе действительный контраст разных мир принимается одинаковым.

8. При градуировке яркомера условия измерений должны соответствовать рис. 4.3 (угол падения света _п = 0°, угол наблюдения _н = 45°). Яркость рабочей отражающей пластины по направлению к яркомеру в этом случае равна

,

где _ - коэффициент яркости пластины в данных условиях освещения и наблюдения (0/45); I - сила света рабочей светоизмерительной лампы.