Question

3. Чем отличаются абсолютная энергетическая и визуальная системы фотометрии? 6. Какие из законов фотоэффекта должны обязательно соблюдаться, чтобы произошла регистрация изображения? Приведите примеры.

Answer 1

Ответ:

3. Визуальная система фотометрии основана на реакции глаза на тот или иной поток. Поэтому визуальная зависит от длины волны (желто-зеленый визуально воспринимается ярче чем красный или синий при той же мощности, площади и направления главного максимума источника). Если Вы смотрите на монитор (телевизор) под большим углом, то он менее яркий чем смотреть на него перпендикулярно экрану.

Абсолютная энергетическая свободна от этих недостатков. Там измеряется мощность всего излучаемого спектра, учитывается площадь и направление основного максимума излучения.

6. Обязательным условием регистрации фотона является условие поглощения фотона с рождением при этом фотоэлектрона.

1) Энергия фотона должна быть выше энергии работы выхода фотоэлектрона.

2) Диапазон длин волн фотонов должен находиться в рабочей области фотоприемника (например полупроводниковые матрицы ПЗС, CMOS и т.д. совершенно не чувствительны к ультрафиолетовому и выше длин волн, хотя энергетически такие фотоны более сильные. Энергия выше.) Цезиевые фотокатоды совершенно не пригодны к длиноволновому спектру однако отлично работают в видимом диапазоне. Пример: любой тепловизор отлично строит изображение при длине волны несколько микрометров (5-10 мкм), но совершенно не работает в видимом диапазоне. И наоборот все камеры (телефонов, ВЕБ, и т.д.) отлично работают в видимом диапазоне и совершенно слепы в ИК-области.

Объяснение:

Answer 2

1. Отличия абсолютной энергетической и визуальной систем фотометрии:

   • Абсолютная энергетическая фотометрия измеряет световой поток (энергию) с учетом всех видимых и невидимых составляющих излучения в спектральном диапазоне. Это позволяет получить абсолютные значения яркости объектов и абсолютные значения их светимости.

   • Визуальная система фотометрии ориентирована исключительно на измерение светимости в определенном спектральном диапазоне, который соответствует чувствительности человеческого глаза. Эта система фокусируется на яркости объектов в контексте человеческого восприятия.

2. Законы фотоэффекта и их важность для регистрации изображения:

   Фотоэффект - это явление, при котором электроны выбиваются из металла при попадании на него фотонов света. Для регистрации изображения в фотографии и фотодетекторах необходимо соблюдение следующих законов фотоэффекта:

   • Закон сохранения энергии: Энергия фотона (E) должна быть больше или равна энергии вылетающего электрона (работа выхода, W). Это условие гарантирует, что фотон имеет достаточно энергии для вырывания электрона из материала.

     Пример: Если работа выхода для конкретного материала составляет 2 эВ, то фотон с энергией 3 эВ вызовет фотоэффект, а фотон с энергией 1 эВ не вызовет.

   • Закон сохранения импульса: Импульс фотона должен быть передан электрону. Это означает, что направление вылетающего электрона будет совпадать с направлением падающего фотона.

     Пример: Если фотон падает вертикально вниз, то вылетающий электрон тоже будет двигаться вертикально вниз.

   • Зависимость вероятности фотоэффекта от интенсивности света: Вероятность фотоэффекта пропорциональна интенсивности света (количеству фотонов), но не зависит от его частоты (цвета). Это означает, что при одной и той же интенсивности света, фотоэффект будет происходить с одинаковой вероятностью для всех фотонов, независимо от их цвета.

     Пример: При одной и той же яркости белого света и красного света, вероятность фотоэффекта для электронов будет одинаковой.

Эти законы фотоэффекта соблюдаются в большинстве случаев и являются основой для понимания работы фотодетекторов и фотографических процессов.