Fotometriya: Bu nima?

Fotometriya - bu odamlar koziga hisobga olgan nurlanish darajasini o'lchash orqali nurni o'lchovchi ilm. Bu radiometriyadan farqli, radiometriya esa mutlaq quvvat asosida (nur ham kiradi) nurlanish energiyasini o'lchaydi. Fotometriya faqat odam kozini diraytuvchi nurlanish dalalari (nur) oralig'ini hisobga oladi.

Odam kozining 370 nm va 780 nm orasidagi dalalarni aniqlashi imkoniyati bor. Bu oralik ko'rinadigan spektr yoki qisqaroq nurga aytiladi. Nurlanish dalalari ko'rinadigan spektrdan qisqa bo'lsa ultrafiolet nuri, uzunroq bo'lsa infrakras nuri deb ataladi. Fotometriya ultrafiolet yoki infrakras nurini o'z ichiga olmaydi.

Fotometriya kozning dalalarga bog'liq reaksiyasiga asoslanadi. Koz barcha dalalarga bir xil darajada ta'sir etilmaydi. Ko'proq yaqinlikda yashil nurgacha, kamroq esa qizil va violet nurga ega. Koz turli darajadagi nurlanishka moslasha oladi. Uning ikki rejimi mavjud: fotopik va skotopik rejimlar.

Fotopik rejim katta darajadagi nurlanishda, masalan, kun paytida yoki ishlab chiqarilgan nurlanishda kozning reaksiyasini ifodalaydi. Fotopik rejim ranglarni va tafsilotlarni ajratishi mumkin. Skotopik rejim past darajadagi nurlanishda, masalan, toshqin paytida yoki yulduzlarning nurlanishida kozning reaksiyasini ifodalaydi. Skotopik rejim ranglarni ajratolmaydi va aniq emas. Fotopik va skotopik rejimlar orasida mesopik rejim deb ataladigan o'rtacha rejim mavjud.

Fotometriya kozning turli dalalarda va nurlanish darajalarida nurga beriladigan standartlashtirilgan modeldan foydalanadi. Bu modellar luminesentsiya funksiyasi deb ataladi. Ulardan biri har bir dalalardagi nurlanish quvvatini kozning shu dalalarda ega bo'lgan sezgirlik darajasiga ko'ra o'g'irlantiradi. Eng keng tarqalgan luminesentsiya funksiyasi fotopik sezgirlik funksiyasi, u fotopik shartlarda kozning reaksiyasini modelleydi. Boshqa luminesentsiya funksiyalari skotopik va mesopik sezgirlik funksiyalari kiradi.

Fotometriya turli sohalarda, ilm-fan, inshoot-texnika va san'atda keng qo'llaniladi. U nurlanish manbalari, materiallar va ob'ektlarning nurlanish darajasini, rangini va sifatini o'lchash va belgilash uchun ishlatiladi. Shuningdek, nurlanishning odam salomatligi, harakatlari va hisobga olindi.

Bu maqolada biz fotometriyaning turli turlari, printsipalari, qo'llanmalari va ishlash usullarini ko'proq aniqroq tahlil qilamiz. Biz shundan tashqari, fotometrik o'lchovlar uchun ishlatiladigan asboblar va o'lchov birliglari haqida ham gaplashamiz.

Fiber fotometriya nima?

Fiber fotometriya haydovchi janivorlardagi nevron faoliyatini yozish uchun neyrofaning ishlatiladigan usuli. U optik liflardan foydalanib, nevronlarga fluoresentsiya ko'rsatkichlarini yetkazib, ularning nusxasini olish uchun ishlatiladi.

Fluoresentsiya ko'rsatkichlari biologik parametrlar, masalan, kalsiy konsentratsiyasi, voltage, neurotransmitterlar va boshqalar o'zgarishi bilan fluorescence xususiyatlarini o'zgartiradigan molekulalar. Genetik kodlangan fluoresentsiya ko'rsatkichlari (GEFIs), masalan, GCaMPs, orqali aniq nevron turlari yoki o'q organlarining qismi uchun optik yozish uchun tanlanishi mumkin.

Fiber fotometriya katta neyronlar to'plamining o'rtacha faoliyatini vaqt oralig'ida kuzatish imkonini beradi. Bu usul, hayvonlarni beparcha yurishda, neyron faoliyati va harakat hodisalari yoki stimullar orasidagi bog'lanishni aniqlash uchun ishlatilishi mumkin. Fiber fotometriya ikki foton mikroskopiyasi yoki kalsiy imaging kabi boshqa optik usullarga nisbatan oddiylik, arzon narx, portativlik va masshtablanish jihatidan afzallikka ega.

Omadan, fiber fotometriyada ham ba'zi cheklanishlar mavjud, masalan, past geografik aniqlik, fon fluorescence yoki harakat artefaktlari tufayli signal zangallanishi, va lif implantiyasidan kelib chiqqan ixtiyoriy tissu zarar yoki inflitsiya.

Flame fotometriya nima?

Flame fotometriya, namunadagi aniq metal ionlar konzentrasiyasini aniqlash uchun ishlatiladigan kimyoviy analiz usuli. U ayrim paytlarda flame emission spektroskopiyasi yoki flame atom emission spektroskopiyasi deb ham ataladi.

Flame fotometriya, qandaydir metal ionlar ognida issitilsa, xarakterli nur uzunligini chiquvchi prinsipda ishlaydi. Chiquvchi nuring intensivligi namunadagi metal ionlari konzentrasiyasiga proporsional bo'ladi.

Flame fotometriya asosan alkali metallar (guruh 1) va alkali yerk metallari (guruh 2), masalan, sodiy, potassiy, kalsiy, litiy va boshqalar uchun ishlatiladi. Bu metallar past ionlashtirish energiyalari bilan ta'minlangan va ognidan kelib chiqqan termal energiya yordamida oson barqarorlasha oladi.

Flame fotometriyani amalga oshirish uchun, metal ionlar bilan birgalikda namuna eritmasi ogniga (ko'pincha havo-asetilen ogniga) spraitlanadi. Ogn namunani uning komponent elementlariga hisobga soluvchi va atomlarga ajratadi. Bu atomlar ognidan kelib chiqqan termal energiya yordamida yuqori energiya darajalarga barqarorlasha oladi. So'ngra bu barqarorlangan atomlar, ularning energiya o'tishlariga mos keluvchi xususiy uzunlikdagi fotonlar bilan nurni chiquvchi holatga qaytadi.

Chiquvchi nuring so'ngra lens sistemasiga to'plashadi va monokromator (narrow range of wavelengths ni tanlovchi qurilma) orqali o'tkaziladi. Monokromator faqat qiziqishli metal ionga mos keluvchi istalgan nurning uzunligini detektor (ko'pincha photomultiplier tube yoki photodiode) ga yetkazadi. Detektor nurning signallasini elektr energiyasiga aylantiradi, bu esa miqdorlaydi yoki saqlaydi.

Namunadagi metal ion konzentrasiyasi, chiquvchi nuring intensivligini shu metal ionning aniq konzentrasiyasidan olingan standart grafik bilan solishtirib hisoblanishi mumkin.

Reflectance fotometriya nima?

Nisbatlanish fotometriyasining asosiy maqsadi - yuzaga yoki ob'ektga xarakterli bo'lgan rang yoki nisbatlanish xususiyatlarini o'lchashdir. Bu usul, turli yuzalarning fizik va kimyoviy xususiyatlari asosida aniq qadar va tomonlardagi nuri nisbatlanishini o'lchashga asoslangan.

Nisbatlanish fotometriyasi, biror bitta burchakdan (katta qismda oq nurlar) yuzaga yoki ob'ektni nurlaydi. Yuzadan yoki ob'ektning nisbatlanishi orqali chiqqan nurni ikkinchi burchakdan detektorda (katta qismda spektrofotometr yoki rangmavzili) o'lchaydi.

Detektor, nisbatlanishi orqali chiqqan nur spektri yoki intensivligini turli tomonlarda o'lchaydi va bu natijalarni standart (katta qismda oq yuzaga) bilan solishtiradi. Yuzaning yoki ob'ektning rangi yoki nisbatlanish xususiyatlari, misol uchun, tomon (dominant tomon), satish (tohurlik), yoritish (yuritish), krromatik koordinatalar (x, y, z), rang indeksi (CIE Lab*), va hokazo parametrlar orqali ifodalash mumkin.

Nisbatlanish fotometriyasi, sifat nazorati, rang moslash, rang aniqlash, rang aloqa, va hokazo maqsadlar uchun ishlatilishi mumkin. Bu usul, boya, tekstil, plastik, metall, keramika va boshqa material va ob'ektlarga qo'llanilishi mumkin.

Fotometrik miqdorlar va ulardagi birliklar nima?

Fotometrik miqdorlar, radiometrik miqdorlarni luminosit funksiyasini qo'llab, o'girish faktori sifatida hosil qilinadi. Luminosit funksiyasi, inson ko'zining turli tomonlardagi nurlarning nisbatan javobini ifodalaydi. Eng ko'pincha ishlatiladigan luminosit funksiyasi, juda yoritib turgan sharoitlarda ko'zning javobini modellovchi fotopik sezgiy funksiyasidir. Boshqa luminosit funksiyalari, qarama-qarama sharoitlarda ko'zning javobini modellovchi skotopik sezgiy funksiyasi va o'rtacha sharoitlarda ko'zning javobini modellovchi mezopik sezgiy funksiyasini o'z ichiga oladi.

Fotometrik asboblar va usullar nima?

Fotometrik asboblar, turli usullar va printsiplar bilan fotometrik miqdorlarni o'lchaydigan qurilmalar hisoblanadi. Ba'zi umumiy fotometrik asboblar va usullar:

• Fotometrlar: Fotometrlar, nurlantiruvchi manbalarni yoki ob'ektlarni standart kriteriya bilan solishtirib, ularning nisbatan yoritishini o'lchaydigan qurilmalar hisoblanadi. Fotometrlar, dizayn va qo'llanishiga qarab, vizual fotometrlar, fotoelektrik fotometrlar, filtrlangan fotometrlar, spektrofotometrlar va hokazo turlarga bo'linadi.

• Rangmavzillar: Rangmavzillar, nurlantiruvchi manbalarni yoki ob'ektlarning spektral kompozitsiyasini tahlil qilib, ularning rangini o'lchaydigan qurilmalar hisoblanadi. Rangmavzillar, dizayn va qo'llanishiga qarab, tristimulus rangmavzillar, krommetrlar, spektro-radiometrlar va hokazo turlarga bo'linadi.

• Integriyorli sferralari: Integriyorli sferralari, nurlantiruvchi manbalarni yoki ob'ektlarni juda yoritishli ichki yuzaga ega bo'lgan sferra kavitetasiga joylashtirib, ularning umumiy nurlantirish fluxini o'lchaydigan qurilmalar hisoblanadi. Integriyorli sferralari, nurlantiruvchi manbalarni kalibratsiya qilish, materiallarning nisbatlanishini yoki o'tish darajasini o'lchash, nurlantiruvchi manbalarning burchakli tarqalishini o'lchash va hokazo maqsadlar uchun ishlatilishi mumkin.

• Goniophotometerlar: Goniophotometerlar nurlanish manbalari yoki obyektlarning nurlanish intensivligi yoki parlaqligining burchak bo'lg'an tarqalishini bir yoki undan ko'proq o'q bo'lg'an ichkarida aylantirib o'lchash uchun qurilmalar. Goniophotometerlar turli maqsadlar uchun ishlatilishi mumkin, masalan, nurlanish manbalari haqida tushuncha berish, materiallarning optik xususiyatlarini o'lchash, ekranlardagi lo'g'ini yoki kontrast darajasini o'lchash va hokazo.

• Foton-detektorlar: Foton-detektorlar fotosensor effekti, fotovoltaik effekt, fotoelektrik effekt va hokazo turli fizik asoslardan foydalanib nurni elektr energiyasiga o'tkazish uchun qurilmalar. Foton-detektorlar dizayn va qo'llanishlariga qarab photodiodlar, fototransistorlar, fotomultiplier trubkalari, fotovoltaylik elementlar va hokazo guruhlarga bo'linadi.

Fotometriyaning qanday qo'llanishlari bor?

Fotometriya orzuda, inzheneriya va san'at sohalaridagi turli sohalarda ko'plab qo'llanishlari mavjud. Ba'zi misollar:

• Astronomiya: Fotometriya uluchboylar, sayyoralar, galaktikalari va hokazo kosmik obyektlarning xossalari va harakatlari haqida o'rganish uchun ularning parlaqligini va rangini turli tomonlarda va vaqt bo'lg'an paytda o'lchash uchun ishlatiladi.

• Nurlanish: Fotometriya nurlanish tizimlari va mahsulotlarni turli maqsadlar uchun (nurlanish, signal berish, ko'rsatish, dekoratsiya qilish va hokazo) ishlab chiqish va baholash uchun ularning parlaqligini, rangini, sifatini, samaradorligini va hokazo o'lchash uchun ishlatiladi.

• Ko'z: Fotometriya odamning ko'z va oynacha organlariga nurning ta'siri va uning o'zgarishini o'rganish va yaxshilash uchun ishlatiladi.

• Kimyo: Fotometriya kimyoviy ziyoralar va reaksiyalarni o'lchash uchun ularning nur qabul qilishini yoki chiqarishini turli tomonlarda o'lchash uchun ishlatiladi.

• Biologiya: Fotometriya biologik jarayonlarni va omillarni o'lchash uchun ularning fluorescence yoki biyoluminesensini turli tomonlarda o'lchash uchun ishlatiladi.

• San'at: Fotometriya san'at eseralarni yaratish va takdir etish uchun nur va rangni manipulyatsiya qilish va o'lchash uchun ishlatiladi.

Xulosa

Fotometriya - bu odam kochasiga nisbatan nurning sezilgan parlaqligini o'lchash bilan shug'ullanuvchi ilmiy soha. U turli turlari, asoslar, qo'llanishlari va ishlash usullari bilan shug'ullanadi, shuningdek, turli qurilmalar va o'lchov birligidan foydalanadi. Fotometriya bizga nur haqida tushuncha beradi va uni turli maqsadlar uchun ishlatish imkoniyatini beradi.

Eslatma: Asl matnni hurmat bilan muhokama qiling, yaxshi maqolalar ulashishga layiq, agar huquqni buzilsa, o'chirish uchun bog'laning.