Fotometrija: X'hi?

Il-fotometrija hi l-istudju tal-misjur tal-lum għalperċepjuta tagħha mill-ġuħan umani. Hi differenti mill-radiometrija, li tmis il-enerġija radianta (inkludend il-lum) fl-poter assolut. Il-fotometrija tikkonsidra biss ir-ġamgħa tal-wavelengt (lum) li jistgħu stimula l-ġuħan umani.

Il-ġuħan umani jistgħu jiżvilġaw ir-radijazzjoni li għandha wavelengt bejn 370 nm u 780 nm. Din ir-rang hija magħrufa bħala is-spektrumu visibbili jew biss lum. Ir-radijazzjoni b’wavelengt iktar qasir minn lum tkallem fuqha bħala r-radijazzjoni ultraviolet, u r-radijazzjoni b’wavelengt iktar twil minn lum tkallem fuqha bħala r-radijazzjoni infraross. Il-fotometrija ma tincludix ir-radijazzjoni ultraviolet jew infraross.

Il-fotometrija hija bsata fuq ir-risposta tal-ġuħan lil lum bħala funzjoni tal-wavelengt. Il-ġuħan mhux sensitiv ugwal għal kull wavelengt ta' lum. Huwa aktar sensitiv għal il-lum verdi u iktar qasir sensitiv għal il-lum ħalba u violet. Il-ġuħan wkoll jagħmlu adattament għal livelli differenti ta' dawkess. Għandhom żewġ modi ta' vizzjoni: vizzjoni fotopika u vizzjoni skotopika.

Il-vizzjoni fotopika hi r-risposta tal-ġuħan għal livelli ħafi ta' dawkess, kif jkun fis-silġ jew taħt il-lum artifiċjali. Il-vizzjoni fotopika tista' tdestingwi l-kuluri u t-dettagli. Il-vizzjoni skotopika hi r-risposta tal-ġuħan għal livelli bassa ta' dawkess, kif jkun fl-ilma jew taħt it-talb. Il-vizzjoni skotopika ma tistax tiddeskri l-kuluri u għandha risoluzzjoni bassa. Jkun ukoll zon tat-trasfer mill-vizzjoni fotopika għal skotopika magħrufa bħala vizzjoni mesopika.

Il-fotometrija tuża modelli standardizzati tar-risposta tal-ġuħan lil lum għal wavelengti u livelli ta' dawkess differenti. Dawn il-modelli huma magħrufin bħala funzjonijiet luminosità. Huma użati biex jippeżaw il-poter radianti għal kull wavelengt b’fattur li jirrapreżenta kemm huwa sensitiv il-ġuħan għal din il-wavelengt. Il-funzjoni luminosità imussajjar bħala l-funzjoni ta' sensitività fotopika, li tmudeljar ir-risposta tal-ġuħan taħt kondizzjonijiet fotopiki. Funzjonijiet oħrajn tal-luminosità inklużu l-funzjoni ta' sensitività skotopika u l-funzjoni ta' sensitività mesopika.

Il-fotometrija għandha applikazzjonijiet ħafna f-kampi differenti tas-senja, l-inginerija, u l-arti. Ttuża biex timis u tikkaratterizza l-dawkess, l-kulur, u l-qualitá tal-sorsijiet tal-lum, materiali, u objetti. Ttuża ukoll biex tistudja l-effetti tal-lum fuq is-saħħa, il-komportament, u l-perċezzjoni tal-bniedem.

Fil-artiklu dan, se nexploruw xi tipi, prinċipji, applikazzjonijiet, u funzionament tal-fotometrija fl-ħafna dettalju. Se ndiskutuk ukoll dwar xi strumenti u unitajiet użati għal misuramenti fotometriċi.

Xi hekk hi l-Fiber Photometry?

Il-fiber photometry hi teknika użata fil-neuroloġija biex tirreġistra l-aktivita' nevrali fi annimali viventi. Tituża fibrat optiki biex tdelivra l-lum tal-ekċitazzjoni għal neuroni li jagħmlu indikaturi fluorescenti u takkumulja l-fluorescenza emitta minnhom.

L-indikaturi fluorescenti huma molekoli li jagħmlu x-xejjet fit-teżgi tal-fluorescenza tagħhom bħala respons għal varjazzjonijiet fl-parametri bioloġiċi, kif jkunu l-konċentrazzjoni tal-kaċċium, voltaġġ, neurotransmitteri, etċ. Biex użaw l-indikaturi fluorescenti enkodifikat genetikament (GEFIs), kif jkunu l-GCaMPs, huwa possibbli biex tassigura tipi speċifiċi ta' neuroni jew reġjonijiet tal-ħseb għal rekordi optiki.

Il-fiber photometry tpermet monitora l-aktivita' medja ta' popolazzjonijiet kbiri ta' neuroni suvvia. Tista' tuża biex tikkorela l-aktivita' nevrali mal-avvenimenti konportamentali jew stimoli fl-annimali li jistgħu jimmugħu liberament. Il-fiber photometry għandha avvantaggi fuq teknikijiet oħrajn ta' rekordi optiki, kif jkunu t-tnejn-photon microscopy jew il-kaċċium imaging, meta tiffaċċa simplicità, kost-efficacità, portabilità, u skalabilità.

Imma, il-fiber photometry għandha ukoll limiti, kif jkunu r-resoluzzjoni spazjali bassa, kontaminazzjoni tal-segnali minn fluorescenza tal-background jew artefatti ta' moviment, u potenzjalment danni tal-tessuti jew inflamażjoni mill-impiant tal-fibrat.

Xi hekk hi l-Flame Photometry?

Il-photometry tal-flamma hi teknika użata għall-analisi kemika biex tintibu l-konċentrazzjoni ta' ions metalici ħafna f'sampju. Tgħadda ukoll bħala spektroskopija tal-emissjoni tal-flamma jew spektroskopija tal-emissjoni atomika tal-flamma.

Il-photometry tal-flamma tgħadda fuq il-prinċipju li dawn l-ions metalici jimmettu wavelengths karatteristika ta' lum meta jkunu mħadġa fil-flamma. L-intensità tal-lum emitut hija proporzjonali għal l-konċentrazzoni ta' l-ions metalici f'sampju.

Il-photometry tal-flamma tiġi użata ħafna għal metals alkalin (grupp 1) u metals alkalin terrastri (grupp 2), kif jkunu s-sodium, potassium, calcium, lithium, etċ. Dawn il-metals għandhom energiji ta' jonizzazzjoni bassa u jistgħu jiġu mħadġa sewwa mill-enerġija termika tal-flamma.

Biex niżgur l-photometry tal-flamma, sampju tal-ħal tal-ions metalici jikkunsidraw fis-silġ (solitament silġ air-acetylene). Il-flamma tivapora u tat-tomizza is-sampju f'eżementi tagħhom. Minn dawn il-atoms, xi wieħed jiġu mħadġa għal livelli ta' energija infsiħa bħala absorzjoni tal-enerġija termika mil-flamma. Dawn l-atoms mimħadġa infine jirritornaw għal l-istat grundanti permezz ta' emissjoni ta' photons ta' lum bl-wavelengths speċifiċi korrispondenti għal transizzjonijiet tagħhom ta' energija.

Il-lum emitut jiġi kkolektat permezz ta' sistema ta' lensi u mur għal monokromator (apparat li jassigura rang ta' wavelength narrow). Il-monokromator jawnaw biss il-wavelength ta' lum desiderat korrispondenti għal l-ion metaliku ta' interes biex jirraggiung detector (solitament photomultiplier tube jew photodiode). Id-detector jikonverti s-senyal ta' lum f'senyal elektriku li jistgħu jintbagħal mill-meter jew recorder.

Il-konċentrazzjoni ta' l-ion metaliku f'sampju tista' tintbu bħala confrontu tal-intensità tal-lum emitut ma' kurva standard ottenuta mill-konċentrazzjonijiet magħrufa ta' l-istess ion metaliku.

Xi hekk hi l-Reflectance Photometry?

Reflectance photometry hi teknika użata biex timis il-kulur jew il-reflectance properties ta' surfaci jew objett. Tigħadda fuq il-prinċipju li surfaci differenti jirriflettu quantitajiet u wavelengths differenti ta' lum skond il-karatteristiċi fiziki u kemiki tagħhom.

Il-reflectance photometry tuża sors tal-lum (solitament lum abjad) biex tillumina surfaci jew objett f'dawl angolu. Il-lum riflettut mis-surfaci jew l-objett jiġi misuratu permezz ta' detector (solitament spectrophotometer jew colorimeter) f'angolu differenti.

Id-detector analizza is-spektrumu jew l-intensità tal-lum riflettut f'wavelengths differenti u jikkonfrontah b'standard referenz (solitament surfaci abjad). Il-kulur jew il-properties tal-reflectance tal-surfaci jew l-objett jistgħu jiġu espresi permezz ta' parametri diversi, kif jkunu hue (dominant wavelength), saturation (purity), brightness (luminance), chromaticity coordinates (x,y,z), color index (CIE Lab*), etċ.

Il-reflectance photometry tista' tuża għal scopi diversi, kif jkunu l-kontroll tal-qualità, l-match ta' kulur, l-identifikazzjoni ta' kulur, l-kommunikazzjoni ta' kulur, etċ. Tista' tuża għal materials u objetts diversi, kif jkunu paints, textiles, plastics, metals, u ceramics.

Xi huma l-Quantitajiet u l-Unitajiet Fotometriċi?

Il-quantitajiet fotometriċi huma derivati mill-quantitajiet radiometriċi permezz tal-applicazzjoni tal-funzjoni tal-luminosità bħala fattur ta' peżaw. Il-funzjoni tal-luminosità rapprisenti r-risposta relattiva tal-ġuħan umani għal wavelengths differenti ta' lum. Il-funzjoni tal-luminosità imussajjar bħala l-funzjoni ta' sensitività fotopika, li tmudeljar ir-risposta tal-ġuħan taħt kondizzjonijiet ħafi. Funzjonijiet oħrajn tal-luminosità inklużu l-funzjoni ta' sensitività skotopika, li tmudeljar ir-risposta tal-ġuħan taħt kondizzjonijiet oskur, u l-funzjoni ta' sensitività mesopika, li tmudeljar ir-risposta tal-ġuħan taħt kondizzjonijiet intermedi.

Xi huma l-Instrumenti u l-Metodi Fotometriċi?

L-instrumenti fotometriċi huma apparati li jmisuraw l-quantitajiet fotometri