Óptica física - Medidor de brilho e colorímetro

No desenvolvimento de instrumentos ópticos, a óptica física é a base teórica mais fundamental, e tanto os resultados internos de Colorímetro e medidor de brilho envolvem óptica física. O envolvimento da óptica física pode melhorar a compreensão do instrumento pelos clientes e ajudar os clientes que adquiriram medidores de diferença de cor e medidores de brilho a usar melhor o instrumento e analisar os dados.

Teoria corpuscular (Newton)

Nesta teoria, pensa-se que a luz é como um grupo de pequenas partículas elásticas.

Teoria da Flutuação (Huygens)

Acredita-se que a luz seja uma onda (onda mecânica) excitada por algum tipo de vibração.
① O Fenômeno de Interferência de “A” - Experimento de Interferência de Fenda Dupla de Young

Os dois feixes de luz têm a mesma frequência e diferença de fase constante. O fenômeno aparece como uma faixa central brilhante com faixas claras e escuras alternadas uniformemente espaçadas em ambos os lados. Explique que quando a diferença de distância de um determinado ponto na tela até um furo duplo (fenda dupla) é um múltiplo inteiro do comprimento de onda (ou mesmo múltiplo de meio comprimento de onda), as duas ondas são sobrepostas em fase, resultando em vibração aumentada e a geração de uma faixa brilhante; As duas ondas se sobrepõem inversamente e as vibrações se cancelam, criando um filamento. Aplique planos de inspeção, meça espessuras e melhore a intensidade da luz transmitida de lentes ópticas (filmes anti-reflexos)

② O fenômeno de difração da luz – difração de fenda única (ou difração de abertura circular)
A largura da fenda condicional (ou abertura) pode ser comparada ao comprimento de onda. O fenômeno aparece como a faixa brilhante mais brilhante e larga no centro, e as faixas claras e escuras (ou anéis no campo) publicadas em intervalos desiguais em ambos os lados. O problema difícil é que é difícil explicar a retilinidade da luz e a incapacidade de encontrar o meio de propagação.

Teoria Eletromagnética (Maxwell)

Pense na luz como uma onda eletromagnética.
Mecanismos de geração de diversas ondas eletromagnéticas. Movimento de elétrons livres em ondas de rádio; Os elétrons externos dos átomos infravermelhos, visíveis e ultravioleta são excitados; Os elétrons da camada interna do átomo de raios X são excitados; γ O núcleo de um átomo de radiação está excitado. Espectro de emissão espectral da luz visível – espectro contínuo, espectro de linhas brilhantes; O espectro de absorção (espectro característico) é difícil de explicar o fenômeno do efeito fotoelétrico.

Teoria do fóton (Einstein)

Acredita-se que a luz consiste em partes discretas de fótons, e a energia de cada fóton é E=h ν。

Fenómeno

①. A luz incidente é quase instantânea à emissão de fotoelétrons;
②. A frequência da luz incidente deve ser maior que a frequência limite do metal do fotocátodo ν；
③. Quando ν > v。 A intensidade da fotocorrente é proporcional à intensidade da luz incidente;
④. A energia cinética inicial máxima do fotoelétron é independente da intensidade da luz incidente e só aumenta com o aumento do feixe humano da lâmpada.

Interpretação

①. A energia dos fótons pode ser totalmente absorvida pelos elétrons sem a necessidade de um processo de acumulação de energia;
②. Os elétrons da superfície precisam realizar pelo menos trabalho (trabalho de fuga) h para escapar contra a força gravitacional do núcleo atômico do metal ν；
③. Intensidade da luz incidente. Mais fótons incidentes por unidade de tempo produzem mais fotoelétrons;
④. A energia de um fóton incidente está relacionada apenas à sua frequência e incide sobre uma superfície metálica, exceto com a finalidade de escapar do trabalho. O restante é convertido na energia cinética inicial dos fotoelétrons. Perguntas difíceis não podem explicar a volatilidade da luz.

Dualidade onda-partícula da luz

Acredita-se que a luz é uma substância de natureza eletromagnética, que possui ambas as características de onda.

Ele também possui propriedades de partículas. A lei do movimento de um grande número de fótons mostra volatilidade, e o comportamento de fótons individuais mostra propriedades de partículas. Base experimental: interferência de luz fraca, difração de raios X

Essas ópticas físicas têm aplicações na vida real, onde as teorias da óptica física são incorporadas em medidores de diferença de cor e medidores de brilho. A aplicação dessas teorias determina diretamente o caminho óptico do instrumento, os resultados internos e os métodos de cálculo de dados.

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