Fotometriya: Nədir?

Fotometriya insan gözünün algıladığı parlaklık açısından ətrişk məsafəsini ölçmək üçün istifadə olunan elmdir. Bu, radiometriyadan fərqli olaraq, radiometriya (ətrişk daxil olmaqla) mütləq güc nöqtəsindən absolyut enerjiyi ölçür. Fotometriya yalnız insan gözünü təhlükəsizləşdirmək üçün görünən dalğa uzunluqlarının (ətrişk) diapazonunu nəzərə alır.

İnsan gözü 370 nm və 780 nm arasındakı dalğa uzunluğunda izlənilə bilən radiasyonu aşkar edə bilir. Bu diapazon görünən spektr və ya sadəcə ətrişk kimi adlandırılır. Ətrişkdən qısası dalga uzunluğuna malik radiasyona ultraviola radiasyon, ətrişkdən uzun dalga uzunluğuna malik radiasyona isə infraqırmızı radiasyon deyilir. Fotometriya ultraviola və infraqırmızı radiasyonu içermir.

Fotometriya ətrişkin dalga uzunluğuna görə gözün reaksiyasına əsaslanır. Göz bütün ətrişk dalga uzunluqları ilə eyni dərəcədə hassas deyil. Yaşıl ətrişklərə daha çox, qırmızı və bənövşəyi ətrişklərə daha az hassasdır. Göz ayrıca müxtəlif parlaqlıq səviyyəsinə adaptasiya edir. İstehsal və zülüm rejimləri olur.

İstehsal rejimi gündüz və ya buxarlı əydəçlər altında olan yüksək parlaqlıq səviyyələrində gözün reaksiyasıdır. İstehsal rejimi rəngləri və detalları ayırt edə bilir. Zülüm rejimi gecə və ya ulduz ətrişk altında olan aşağı parlaqlıq səviyyələrində gözün reaksiyasıdır. Zülüm rejimi rəngləri ayırt edə bilmir və aşağı həcmə malikdir. İstehsal və zülüm rejimləri arasında bir keçid zonası da mövcuddur, bu zulmetdən istehsale keçid rejimi kimi adlandırılır.

Fotometriya ətrişkin müxtəlif dalga uzunluqları və parlaqlıq səviyyələrində gözün standartlaşdırılmış modellərindən istifadə edir. Bu modellər parlaqlıq funksiyaları kimi tanınır. Onlar her bir dalga uzunluğu üzrə radyant gücu, gözün o dalga uzunluğunda neçə hassas olduğunun faktoru ilə ağırlaşdırırlar. Ən çox istifadə olunan parlaqlıq funksiyası istehsal duyarlılıq funksiyasıdır, bu funksiya gözün istehsal şərtlərindəki reaksiyasını model edir. Başqa parlaqlıq funksiyaları zülüm duyarlılıq funksiyası və zulmetdən istehsale keçid duyarlılıq funksiyası daxildir.

Fotometriya müxtəlif elm, mühəndislik və incəsənət sahələrində bir çox tətbiq sahəsi var. Ətrişk, material və obyektlərin parlaqlığını, rənginə və keyfiyyətini ölçmək və xarakterizə etmək üçün istifadə olunur. İnsan sağlamlığına, rəvayətinə və anlayışına olan ətrişkin təsirlərini öyrənmək üçün də istifadə olunur.

Bu məqalədə fotometriyanın növlərini, prinsiplərini, tətbiq sahələrini və işləmə prinsiplərini daha ətraflı araşdıracağıq. Həmçinin, fotometrik ölçümlər üçün istifadə olunan cihazları və ölçü vahidlərini də müzakirə edəcəyik.

Fiber Fotometriya Nədir?

Fiber fotometriya, növral aktivliyi diri heyvanlarda qeyd etmək üçün nörolojiyyətdə istifadə olunan bir üsuldur. Optik liflərdən istifadə edərək, flüoresan göstəriciləri ifadə edən neyronlara stimulyator ətrişk təmin edir və onlardan yayılan flüoresansı toplayır.

Flüoresan göstəricilər, kalsium koncentrasiyası, gerilim, neyrotransmitterlər və s. kimi belə bioloji parametrlərin dəyişikliklərinə cavab verən flüoresans xassələrini dəyişən molekullardır. Genetik kodlanmış flüoresan göstəricilərdən (GCaMP-lar kimi) istifadə edərək, optik qeydi üçün konkret neyron növlərini və ya beyn bölgələrini seçmək mümkün olur.

Fiber fotometriya, geniş növral populyasiyalarının orta aktivliyini zamanla izləməyə imkan verir. Bu, növral aktivliyi ilə davranış olayları və ya stimulusların serbest hərəkət edən heyvanlarda korrelyasiyasını təyin etmək üçün istifadə oluna bilər. Fiber fotometriya, iki foton mikroskopiyası və ya kalsium imaginqi kimi digər optik qeyd üsullarına nisbətən sadəlik, effektivliy, portativlik və massalaşdırma qabiliyyəti ilə üstünlük yaradır.

Bununla birgə, fiber fotometriya, aşağı spasifikasiya, fon flüoresans və ya hərəkət artefaktlarından sinyal zədələnməsi, lif implantasiyasından potensial doku zədələnməsi və ya inflammasiya kimi bəzi limitlərə malikdir.

Flam Fotometriya Nədir?

Flam fotometriya, bir nümunədəki bəzi metal ionlarının konsentrasiyasını müəyyənləşdirmək üçün kimyəvi təhlil üçün istifadə olunan bir üsuldur. Bu, flam emissiya spektroskopiyası və ya flam atom emissiya spektroskopiyası kimi də tanınır.

Flam fotometriya, bəzi metal ionlarının flamda istilə edildikdə xarakteristik ətrişk dalga uzunluqlarını yaydığı prinsipinə əsaslanır. Yayılmış ətrişkin şiddəti, nümunədəki metal ionlarının konsentrasiyasına orantılıdır.

Flam fotometriya, əsasən soda, potas, kalsium, litium və s. kimi alkali metaller (qrup 1) və alkali torpaq metalleri (qrup 2) üçün istifadə olunur. Bu metaller aşağı ionlaşdırma enerjisiyə malikdir və flamdan termal enerji ilə asanlıqla səyran edilə bilər.

Flam fotometriyası yerinə yetirmək üçün, metal ionlarını ehtiva edən bir nümunə suyu flam (adi olaraq havacetenilen flam) içərisinə sıxılır. Flam nümunəni tərkib hissələrinə buharlaşdırır və atomlaşdırır. Bunlardan bəziləri, flamdan termal enerji qəbul edərək, daha yüksək enerji səviyyəsinə səyran olurlar. Sonra bu səyran atomlar, enerji keçidlərini nəzərə alaraq, xüsusi dalga uzunluğunda fotonlar yayaraq öz bazis səviyyəsinə qayışırlar.

Yayılmış ətrişk daha sonra lens sistemi tərəfindən toplanır və monohromatr (xüsusi dalga uzunluqlarını seçən cihaz) vasitəsilə keçirilir. Monohromatr, faizlərə maraqlı metal ionu ilə uyğun olan istənilən dalga uzunluğunu, detektor (adi olaraq fotoçoxaldıcı tüp və ya fotodiod) ilə çoxaldır. Detektor ətrişk sinyalını elektrik sinyalına çevrilir ki, bu sinyal miqyasçı və ya qeydləyici tərəfindən ölçülə bilər.

Nümunədəki metal ionunun konsentrasiyası, yayılan ətrişkin şiddəti ilə məlum konsentrasiyalı eyni metal ionundan əldə edilən standart xətti ilə müqayisə edilərək hesablanır.

Rəfləm Fotometriya Nədir?

Rəfləm fotometriya, səthin və ya obyektin rəngini və ya rəfləm xassələrini ölçmək üçün istifadə olunan bir üsuldur. Fərz edilir ki, fərqli səthlər fiziki və kimyəvi xassələrinə görə müxtəlif miqdar və ətrişk dalga uzunluqlarını rəflətməkdadır.

Rəfləm fotometriya, bir səth və ya obyektin bəzi bucaqlarından (adi olaraq ağ ətrişk) aydınlatmaq üçün ətrişk mənbəsindən istifadə edir. Səthdən və ya obyektdən rəflənmiş ətrişk daha sonra başqa bir bucaqdan detektor (adi olaraq spektrofotoqraf və ya rəngölçən) tərəfindən ölçülür.

Detektor, rəflənmiş ətrişkin spektr və ya intensivliyini müxtəlif dalga uzunluqlarında analiz edir və onu standart nümunə (adi olaraq ağ səth) ilə müqayisə edir. Səth və ya obyektin rəngi və ya rəfləm xassələri, hündürlüyü (dominant dalga uzunluğu), doyma (sağlamlıq), parlaqlıq (parlaqlıq), rəng koordinatları (x, y, z), rəng indeksi (CIE Lab*), və s. kimi fərqli parametrlər ilə ifadə edilə bilər.

Rəfləm fotometriya, keyfiyyət kontrolu, rəng uyğunlaşdırılması, rəng təyini, rəng kommunikasiyası və s. kimi müxtəlif məqsədlər üçün istifadə edilə bilər. Boyalar, tekstil, polimer, metallar və keramika kimi müxtəlif material və obyektlərə tətbiq oluna bilər.

Fotometrik Miqdarlar və Vahidlər Nədir?

Fotometrik miqdarlar, lüminos funksiyasını ağırlaşdırma faktoru kimi tətbiq edərək, radiometrik miqdarlardan alınır. Lüminos funksiya, insan gözünün müxtəlif ətrişk dalga uzunluqlarına nisbətən nisbi reaksiyasını təsvir edir. Ən çox istifadə olunan lüminos funksiya, gözün parlaqlıq şərtlərindəki reaksiyasını model edən istehsal duyarlılıq funksiyasıdır. Başqa lüminos funksiyalar, gözün zülüm şərtlərindəki reaksiyasını model edən zülüm duyarlılıq funksiyası və gözün orta şərtlərindəki reaksiyasını model edən zulmetdən istehsale keçid duyarlılıq funksiyası daxildir.

Fotometrik Cihazlar və Üsullar