Corp complet negru

Corp complet negru. Standardul său și spectrul de emisie. Temperatura colorată. Unitate de măsură pentru temperatura culorii.

Un corp absolut negru este un corp care absoarbe toate radiațiile electromagnetice care cad pe el în toate domeniile și nu reflectă nimic. În ciuda numelui, un corp negru în sine poate emite radiații electromagnetice de orice frecvență și poate avea vizual o culoare. Spectrul de radiații al unui corp negru este determinat doar de temperatura acestuia.

Cele mai negre substanțe reale absorb până la 99% din radiația incidentă în intervalul de lungimi de undă vizibile, dar absorb radiația infraroșie mult mai rău. Dintre corpurile sistemului solar, Soarele are în cea mai mare măsură proprietățile unui corp absolut negru.

Temperatura de culoare este o caracteristică a cursului intensității radiației unei surse de lumină în funcție de lungimea de undă în domeniul optic. Conform formulei lui Planck, temperatura culorii este definită ca temperatura unui corp complet negru la care emite radiații de aceeași nuanță de culoare ca radiația în cauză. Caracterizează contribuția relativă a radiației unei culori date la radiația sursei, culoarea vizibilă a sursei. Este folosit în colorimetrie, astrofizică. Se măsoară în kelvins și mireds.

Temperatura de culoare a sursei de lumină:

caracterizează compoziția spectrală a radiației sursei de lumină;
stă la baza obiectivității impresiei de culoare a obiectelor reflectorizante și a surselor de lumină,

și, prin urmare, determină culoarea obiectelor percepute de ochi atunci când sunt observate într-o lumină dată (vezi psihologia percepției culorii).

Datorită faptului că culoarea și culoarea obiectului depind depropriile sale proprietăți spectrale, iar pe natura luminii, cele mai comune surse de lumină sunt standardizate în tehnologie, în primul rând în ceea ce privește temperatura culorii.

Surse standard

La măsurarea culorii, dacă este necesar să se evalueze cu precizie culoarea, la reproducerea unei anumite culori, se folosesc surse standard de radiații. Cele mai frecvent utilizate surse cu următoarele temperaturi standard de culoare sunt:

2856 K -Radiația standard (sursă) A
4870K -Radiația standard (sursă) B
5000K -Sursă de lumină albă standard D50
6500K -Lumină albă standard pentru lumina zilei D65, (aproape de lumina soarelui la amiază)
6770 K -Radiația standard (sursă) C

Importanța conceptului de temperatură a culorii în fotografie. Emisia gri. Surse reale de radiație care au o distribuție a energiei spectrale identică cu radiația unui corp negru. Surse de radiații cărora nu se aplică conceptul de temperatură de culoare. (laser, tuburi cu descărcare, LED-uri, gaze și vapori luminoși, luminiscenți (după senzații)).

În fizică, conceptul de temperatură de culoare este folosit pentru a determina temperatura corpurilor gri și negre după lungimea de undă, a cărei energie este maximă în spectru. Formula este următoarea: Temperatura de culoare = 0,0029 / Lungimea de undă la care puterea de radiație este maximă. Conceptul de „temperatura culorii” în fizică se referă la sursele de lumină termică și indică modul în care energia este distribuită pe diferite lungimi de undă în spectrul sursei de lumină. Un corp cenușiu este un corp al cărui coeficient de absorbție nu depinde de frecvență, ci depinde doar de temperatură. Conceptul de „temperatura culorii” în fizicăse referă la sursele de lumină termică și indică modul în care energia este distribuită pe diferite lungimi de undă în spectrul sursei de lumină. Conceptul de „temperatura de culoare” pentru un monitor și alte surse de lumină non-termică (lămpi fluorescente, suprafețe reflectorizante etc.) poate fi definit astfel: temperatura de culoare a unei surse de lumină este temperatura la care ar avea un corp negru. același spectru de emisie ca o sursă de lumină dată (netermică). De exemplu, dacă monitorul dvs. are o temperatură de culoare de 6500 K, atunci când redați alb, acesta va fi cât mai aproape posibil de spectrul de radiații al unui corp negru încălzit la această temperatură, cum ar fi Soarele. Desigur, asta nu înseamnă că monitorul tău va atinge această temperatură; înseamnă doar că distribuția energiei în spectrul radiațiilor vizibile al monitorului va corespunde cu distribuția energiei în spectrul vizibil al Soarelui. Astfel, sursele de lumină non-termică sunt metamerice pentru un corp negru ideal.

Radiația corpului gri este identică cu radiația corpului negru și are același spectru de radiație ca și corpul negru. Pentru testele sensibile, plăcile plate sunt realizate pentru o măsurare ușoară. Corpul incandescent este apropiat ca parametri de parametrii unui corp negru (toate tipurile de radiații). Corp gri - de exemplu, o lampă cu incandescență, toate tipurile de radiații.

Fotodetectoare

Efect fotoelectric. Legile efectului fotoelectric. Efect fotoelectric extern și intern.

Efect fotoelectric - orice proces de înregistrare a luminii.

Efect foto

Efect fotoelectric, emisie de electroni de către o substanță sub influența radiației electromagnetice (fotoni). F. a fost descoperit în 1887 de G. Hertz. Primele studii fundamentale ale lui F au fost efectuate de A. G. Stoletov (1888). A constatat că în evenimentfotocurent într-un circuit care conține electrozi metalici și o sursă de tensiune, un rol esențial îl joacă iluminarea electrodului negativ și ca puterea fotocurentului să fie proporțională cu intensitatea luminii. F. Lenard (1899) a demonstrat că atunci când metalele sunt iluminate, electronii sunt emiși din ele. Prima explicație teoretică a legilor lui F. a fost dată de A. Einstein (1905). Ulterior, teoria lui F. a fost dezvoltată în cea mai consistentă formă de I. E. Tamm și S. P. Shubin (1931). Lucrările lui A. F. Ioffe (1907) și P. I. Lukirsky și S. S. Prilezhaev (1928) au adus o mare contribuție la studiul experimental al lui F..

F. este un fenomen cuantic, descoperirea și studiul lui au jucat un rol important în fundamentarea experimentală a teoriei cuantice: doar pe baza lui a fost posibil să se explice legile lui F. Un electron liber nu poate absorbi un foton, deoarece în acest caz, legile conservării energiei și impulsului nu pot fi respectate simultan. F. dintr-un atom, moleculă sau mediu condensat este posibil datorită conexiunii electronului cu mediul. Această legătură se caracterizează în atom prin energia de ionizare, într-un mediu condensat - prin funcția de lucru. Legea conservării energiei cu F. se exprimă prin relația Einstein: La 5 ). La ordinul energiilor de legare atomică, F. este mecanismul predominant de absorbție a radiațiilor gamma de către atomi; la energii fotonice mai mari, rolul său devine mai puțin semnificativ în comparație cu alte mecanisme: efectul Compton, nașterea perechilor electron-pozitron. .

1) Lampă fluorescentă - absorbția energiei luminoase a unei substanțe.

2) Fosforescenta - acumularea de energie luminoasa. (se referă la luminiscență).

3) Fotosinteza – reactieconexiuni. (se găsește în botanică - plante); sinteza sub actiunea luminii.

4) Fotodegradarea - decolorarea colorantului. (fotoliza este o reacție chimică sub influența luminii).

Efectul fotoelectric a fost descoperit de G. Hertz în 1887. Și în 1888-1889. Stoletov a demonstrat că puterea fotocurentului este direct proporțională cu iluminarea. Și sub acțiunea luminii se eliberează sarcini negative (electroni).

Efect foto:

1)Internă - redistribuirea electronilor prin stări electrice în semiconductori și dielectrici solizi și lichidi (electricitate neconductoare), care se produce sub influența radiațiilor.

2)Extern - emisie de electroni de către o substanță sub influența radiației electromagnetice. Se manifestă printr-o modificare a concentrației purtătorilor de sarcină în mediu și duce la aparițiafotoconductivitățiisau aefect fotoelectric de poartă.

Efect foto extern

Electronii care scapă dintr-o substanță cu efect fotoelectric extern se numescfotoelectroni, iar curentul electric generat de aceștia în timpul mișcării ordonate într-un câmp electric extern se numeștefotocurent.

Legile efectului fotoelectric:

2.Dependența curentului de saturație de curentul de iluminare în scădere.

Intensitatea curentului de iluminare este direct proporțională cu fluxul de radiație incident.

3.Viteza electronilor eliberați de lumină.

Viteza fotoelectronilor emiși nu depinde de iluminare, ci este determinată de frecvența radiației incidente.