Fotometriya: Ano kini?

Ang photometry usa ka siyensya sa pagsukod sa light batasan sa kaniyang gipangita nga brightness sa human eye. Kini lahi sa radiometry, nga midsukod sa radiant energy (kasagaran ang light) batasan sa absolute power. Ang photometry sulod ra sa visible range sa wavelengths (light) nga makapudot sa human eye.

Ang human eye makadetect og radiation nga adunay wavelength tali sa 370 nm ug 780 nm. Kini nga range gitawag og visible spectrum o simplehanog light. Ang radiation nga mas maayo ang wavelength kay light gitawag og ultraviolet radiation, ug ang radiation nga mas dako ang wavelength kay light gitawag og infrared radiation. Ang photometry wala maglakip sa ultraviolet o infrared radiation.

Ang photometry basehan sa response sa eye sa light isip usa ka function sa wavelength. Ang eye wala parehas nga sensitive sa tanang wavelengths sa light. Mas sensitive kini sa green light ug labi ka less sensitive sa red ug violet light. Ang eye usab molihok sa lain-laing levels sa brightness. Adunay duha ka modes sa vision: photopic vision ug scotopic vision.

Ang photopic vision mao ang response sa eye sa taas nga levels sa brightness, sama sa daytime o sa ilawon sa artificial lighting. Ang photopic vision makadistingi sa colors ug details. Ang scotopic vision mao ang response sa eye sa lawas nga levels sa brightness, sama sa nighttime o sa ilawon sa starlight. Ang scotopic vision wala makadistingi sa colors ug adunay low resolution. Adunay usab usa ka transition zone tali sa photopic ug scotopic vision gitawag og mesopic vision.

Ang photometry gamit ang standardized models sa response sa eye sa light sa lain-laing wavelengths ug brightness levels. Kini nga models gitawag og luminosity functions. Gamiton kini aron sukolon ang radiant power sa bawg wavelength pinaagi sa factor nga representa kung unsa ka sensitive ang eye sa wavelength. Ang pinaka commonly used luminosity function mao ang photopic sensitivity function, nga model sa response sa eye sa photopic conditions. Ang uban pang luminosity functions mao ang scotopic sensitivity function ug mesopic sensitivity function.

Ang photometry adunay daghang aplikasyon sa lain-laing fields sa siyensya, engineering, ug arte. Gamiton kini aron sukdan ug characterize ang brightness, color, ug quality sa light sources, materials, ug objects. Gamiton usab kini aron sudlan ang epekto sa light sa human health, behavior, ug perception.

Sa article niini, atong i-explore ang uban pang types, principles, applications, ug working sa photometry sa mas detalye. Atong usab idiskusyon ang uban pang instruments ug units gamiton sa photometric measurements.

Unsa ang Fiber Photometry?

Ang fiber photometry usa ka teknik gamiton sa neuroscience aron recordon ang neural activity sa living animals. Gamiton kini optical fibers aron deliveron excitation light sa neurons nga express fluorescent indicators ug collect emitted fluorescence nianang.

Ang fluorescent indicators mao ang molecules nga moganti sa ilang fluorescence properties pinaagi sa changes sa certain biological parameters, sama sa calcium concentration, voltage, neurotransmitters, etc. Pinaagi sa paggamit sa genetically encoded fluorescent indicators (GEFIs), sama sa GCaMPs, posible nga targeton ang specific types sa neurons o brain regions para sa optical recording.

Ang fiber photometry mogahin sa monitoring sa average activity sa large populations sa neurons sa panahon. Makagamit kini aron correlate ang neural activity sa behavioral events o stimuli sa freely moving animals. Ang fiber photometry adunay advantages sa uban pang optical recording techniques, sama sa two-photon microscopy o calcium imaging, batasan sa simplicity, cost-effectiveness, portability, ug scalability.

Pero, ang fiber photometry usab adunay mga limitations, sama sa low spatial resolution, signal contamination gikan sa background fluorescence o movement artifacts, ug potential tissue damage o inflammation gikan sa fiber implantation.

Unsa ang Flame Photometry?

Ang flame photometry usa ka teknik gamiton sa chemical analysis aron matukod ang concentration sa certain metal ions sa sample. Gitawag usab kini og flame emission spectroscopy o flame atomic emission spectroscopy.

Ang flame photometry nagtrabaho batasan sa principle nga ang uban ka metal ions mogemit og characteristic wavelengths sa light kon sila mahaton sa flame. Ang intensity sa emitted light proportional sa concentration sa metal ions sa sample.

Ang flame photometry gamiton sa main sa alkali metals (group 1) ug alkaline earth metals (group 2), sama sa sodium, potassium, calcium, lithium, etc. Kini nga metals adunay low ionization energies ug madaling excited sa thermal energy gikan sa flame.

Arong performon ang flame photometry, usa ka sample solution nga adunay metal ions ispray sa flame (usually an air-acetylene flame). Ang flame vaporizes ug atomizes ang sample sa iyang constituent elements. Ang uban kini atoms excited sa higher energy levels pinaagi sa absorb sa thermal energy gikan sa flame. Ang excited atoms eventually return sa ilang ground state pinaagi sa emit sa photons sa light sa specific wavelengths corresponding sa ilang energy transitions.

Ang emitted light collected sa lens system ug pasabot sa monochromator (usa ka device nga selecta narrow range sa wavelengths). Ang monochromator allow lang ang desired wavelength sa light corresponding sa metal ion sa interest makaabot sa detector (usually a photomultiplier tube o photodiode). Ang detector convert ang light signal sa electrical signal nga makasuksok sa meter o recorder.

Ang concentration sa metal ion sa sample makakalkula pinaagi sa compare sa intensity sa emitted light sa standard curve obtained gikan sa known concentrations sa same metal ion.

Unsa ang Reflectance Photometry?

Reflectance photometry usa ka teknik gamiton aron sukdan ang color o reflectance properties sa surface o object. Nagtrabaho kini batasan sa principle nga ang uban ka surfaces reflect uban-uban amounts ug wavelengths sa light depende sa ilang physical ug chemical characteristics.

Ang reflectance photometry gamit usa ka light source (usually white light) aron illuminate ang surface o object sa certain angle. Ang reflected light gikan sa surface o object measured sa detector (usually a spectrophotometer o colorimeter) sa another angle.

Ang detector analyze ang spectrum o intensity sa reflected light sa different wavelengths ug compare kini sa reference standard (usually a white surface). Ang color o reflectance properties sa surface o object mahimong ipahayag pinaagi sa various parameters, sama sa hue (dominant wavelength), saturation (purity), brightness (luminance), chromaticity coordinates (x,y,z), color index (CIE Lab*), etc.

Ang reflectance photometry makagamit sa various purposes, sama sa quality control, color matching, color identification, color communication, etc. Makagamit kini sa various materials ug objects, sama sa paints, textiles, plastics, metals, ug ceramics.

Unsa ang Photometric Quantities ug Units?

Ang photometric quantities derived gikan sa radiometric quantities pinaagi sa apply sa luminosity function as a weighting factor. Ang luminosity function represent sa relative response sa human eye sa different wavelengths sa light. Ang most commonly used luminosity function mao ang photopic sensitivity function, nga model sa response sa eye sa bright conditions. Uban pang luminosity functions mao ang scotopic sensitivity function, nga model sa response sa eye sa dark conditions, ug mesopic sensitivity function, nga model sa response sa eye sa intermediate conditions.

Unsa ang Photometric Instruments ug Methods?

Ang photometric instruments mao ang devices nga measure ang photometric quantities pinaagi sa various methods ug principles. Ang uban sa common photometric instruments ug methods mao ang:

• Photometers: Ang photometers mao ang devices nga measure ang relative brightness sa light sources o objects pinaagi sa compare nianang sa reference standard. Ang photometers classify sa different types batasan sa ilang design ug application, sama sa visual photometers, photoelectric photometers, filter photometers, spectrophotometers, etc.

• Colorimeters: Ang colorimeters mao ang devices nga measure ang color sa light sources o objects pinaagi sa analyze sa ilang spectral composition. Ang colorimeters classify sa different types batasan sa ilang design ug application, sama sa tristimulus colorimeters, chromameters, spectroradiometers, etc.

• Integrating spheres: Ang integrating spheres mao ang devices nga measure ang total luminous flux sa light sources o objects pinaagi sa enclose nianang sa spherical cavity sa highly reflective inner surface. Ang integrating spheres makagamit sa various purposes, sama sa calibration sa light sources, measurement sa reflectance o transmittance sa materials, measurement sa angular distribution sa light sources, etc.

• Goniophotometers: Ang goniophotometers mao ang devices nga measure ang angular distribution sa luminous intensity o luminance sa light sources o objects pinaagi sa rotate nianang sa one or more axes. Ang goniophotometers makagamit sa various purposes, sama sa characterization sa light sources, measurement sa optical properties of materials, measurement sa glare o contrast ratios sa displays, etc.

• Photodetectors: Ang photodetectors mao ang devices nga convert light sa electrical signals pinaagi sa use sa various physical principles, sama sa photoelectric effect, photovoltaic effect, photoconductive effect, etc. Ang photodetectors classify sa different types batasan sa ilang design ug application, sama sa photodiodes, phototransistors, photomultiplier tubes, photovoltaic cells, etc.