Photometria: Quid est?

Photometria est scientia mensurandi lumen in terminis eius claritatis perceptae ab oculo humano. Differet ab radiometria, quae mensurat potentiam radiantis (inclusum lumen) in terminis potestatis absolutae. Photometria tantum considerat spectrum longitudinis undarum (lumen) quod possit stimulare oculum humanum.

Oculus humanus potest detegere radiationem quae habeat longitudinem undarum inter 370 nm et 780 nm. Hoc spectrum vocatur spectrum visibile vel simpliciter lumen. Radiatio cum longitudine undarum breviori quam lumen vocatur radiatio ultravioletta, et radiatio cum longitudine undarum longiori quam lumen vocatur radiatio infrarubra. Photometria non includit radium ultraviolettam vel infrarubram.

Photometria fundata est in responsione oculi ad lumen ut functionem longitudinis undarum. Oculus non est aequaliter sensitivus ad omnes longitudines undarum luminis. Est magis sensitivus ad lumen viride et minus sensitivus ad lumen rubrum et violaceum. Oculus etiam se adaptat ad diversos gradus claritatis. Habet duos modos visionis: visionem photopicam et visionem scotopicam.

Visio photopica est responsio oculi ad altos gradus claritatis, sicut die tempore aut sub lumine artificiali. Visio photopica potest distinguere colores et details. Visio scotopica est responsio oculi ad bassos gradus claritatis, sicut nocte tempore aut sub lumine stellarum. Visio scotopica non potest discernere colores et habet resolutionem parvam. Est etiam zona transitiva inter visionem photopicam et scotopicam quae dicitur visio mesopica.

Photometria utitur modellis standardizatis responsionis oculi ad lumen ad diversas longitudines undarum et gradus claritatis. Hi modelles vocantur functiones luminositatis. Usantur ad ponderandum potentiam radianti ad unicam longitudinem undarum per factor qui repraesentat quam sensitivus sit oculus ad illam longitudinem undarum. Functio luminositatis communissima est functio sensitivitatis photopica, quae imitatur responsionem oculi sub conditionibus photopicis. Aliquae functiones luminositatis includunt functionem sensitivitatis scotopicam et functionem sensitivitatis mesopicam.

Photometria habet multas applicationes in variis disciplinis scientiae, ingenieriae, et artis. Utitur ad mensurandum et characterizandum claritatem, colorem, et qualitatem fontium luminis, materialium, et objectorum. Utitur etiam ad studium effectuum luminis in salutem, comportamentum, et perceptionem humanam.

In hoc articulo explorabimus quosdam typorum, principiorum, applicationum, et operationum photometriae in maiore detail. Discutemus etiam quosdam instrumenta et unitates usatas pro mensurationibus photometricis.

Quid est Fibra Photometria?

Fibra photometria est technica usata in neuroscientia ad registrandum activitatem neuronalem in animalibus viventibus. Utitur fibris opticis ad traducendum lumen excitationis ad neurones qui exprimunt indicatores fluorescentes et colligendum lumen fluorescentem ab eis emittendum.

Indicatores fluorescentes sunt moleculae quae mutant suas proprietates fluorescentes in responsum mutationum in certis parametriis biologicis, sicut concentratione calcii, voltus, neurotransmitteribus, etc. Per usum indicantium fluorescentium geneticis codificatorum (GEFI), sicut GCaMPs, possibile est targetare speciales typi neuronum vel regiones cerebri pro registratione optica.

Fibra photometria permittit monitorare activitatem mediam magnarum populationum neuronarum in tempore. Potest uti ad correlandum activitatem neuronalem cum eventis behaviorali vel stimuli in animalibus libere movendi. Fibra photometria habet advantagia super aliis technicis registrationis opticae, sicut microscopia duobus photonibus vel imaginatio calcii, in terminis simplicitatis, cost-effective, portabilitatis, et scalabilitatis.

Tamen, fibra photometria habet etiam quaedam limitationes, sicut resolutionem spatialem parvam, contaminationem signali ex fluorescence background vel artefactis motus, et potentialis damnum tissuarum vel inflammationem ab implantatione fibrorum.

Quid est Photometria Flammae?

Photometria flammae est technica usata pro analysi chemica ad determinandum concentrationem certorum ionum metallicorum in exemplari. Cognoscitur etiam ut spectroscopia emissionis flammalis vel spectroscopia emissionis atomicae flammalis.

Photometria flammae operatur in principio quod quaedam iona metallicorum emittunt longitudines undarum characteristicae luminis quando calefiuntur in flamma. Intensitas emitti luminis proportionalis est concentrationi ionarum metallicorum in exemplari.

Photometria flammae principaliter usatur pro metallis alkalini (group 1) et metallos alkalinos terrae (group 2), sicut natrium, kalium, calcium, lithium, etc. Haec metalla habent energias ionizationis parvas et facile excitari possunt ab energia thermica ex flamma.

Ad perficiendam photometriam flammam, solutio exemplari contenta ionarum metallicorum aspergitur in flammam (usualiter flammam aer-acetylenicam). Flamma vaporizat et atomizat exemplar in elementa sua constituta. Quaedam haec atomos tunc excitantur ad altiores niveles energiarum absorbendo energiam thermicam ex flamma. Isti atomi excitati eventualiter revertuntur ad statum suum fundamentalem emittendo photons luminis cum specificis longitudinibus undarum correspondentibus suis transitionibus energetics.

Lumen emittit tunc collectum per systema lens et transmissum per monochromator (instrumentum quod selectat angustum rangum longitudinum undarum). Monochromator sinit solum desideratum longitudinem undarum luminis correspondentem iono metallicum interesse attingere detector (usualiter tubum photomultiplicatorum vel photodiode). Detector convertit signum luminis in signum electricum quod mensurari potest per metrum vel recorder.

Concentratio ionis metallici in exemplari calculari potest comparando intensitatem emitti luminis cum curva standard obtinente ex cognitis concentrationibus eiusdem ionis metallici.

Quid est Photometria Reflectantia?

Reflectantia photometria est technica usata ad mensurandum colorem vel reflectantia proprietates superficiei vel objecti. Operatur in principio quod diversae superficies reflectunt diversos quantitates et longitudines undarum luminis secundum suas proprietates physicas et chemicas.

Photometria reflectantia utitur fontem luminis (usualiter lumen album) ad illuminandum superficiem vel objectum ad certum angulum. Lumen reflectum ab superficie vel objecto tunc mensuratur per detector (usualiter spectrophotometrum vel colorimetrum) ad alium angulum.

Detector analyzat spectrum vel intensitatem luminis reflecti ad diversas longitudines undarum et comparat cum standard reference (usualiter superficie alba). Color vel proprietates reflectantia superficie vel objecti possunt exprimi per varios parametres, sicut hue (longitudo undarum dominans), saturation (puritas), brightness (luminance), coordinata chromaticitatis (x,y,z), index coloris (CIE Lab*), etc.

Photometria reflectantia potest uti pro variis scopis, sicut controllo qualitatis, matching colore, identificatione coloris, communicatione coloris, etc. Potest applicari ad varias materias et objecta, sicut picturas, textiles, plastica, metalla, et ceramica.

Quae sunt Quantitates et Unitates Photometricae?

Quantitates photometricae derivantur ex quantitatibus radiometricis per applicationem functionis luminositatis ut factor ponderabilis. Functio luminositatis repraesentat resp