Optique physique - Brillancemètre et Colorimètre

Dans le développement d'instruments optiques, l'optique physique constitue la base théorique la plus fondamentale, et les résultats internes de colorimètre ainsi que compteur de brillance impliquent l’optique physique. L'implication de l'optique physique peut améliorer la compréhension de l'instrument par les clients et aider les clients qui ont acheté des appareils de mesure de différence de couleur et des appareils de mesure de brillance à mieux utiliser l'instrument et analyser les données.

Théorie corpusculaire (Newton)

Dans cette théorie, la lumière est considérée comme un groupe de petites particules élastiques.

Théorie des fluctuations (Huygens)

On pense que la lumière est une onde (onde mécanique) excitée par une sorte de vibration.
① Le phénomène d'interférence de « A » — Expérience d'interférence à double fente de Young

Les deux faisceaux lumineux ont la même fréquence et une différence de phase constante. Le phénomène apparaît comme une bande lumineuse centrale avec des bandes claires et sombres alternées uniformément espacées des deux côtés. Expliquez que lorsque la différence de distance entre un certain point de l'écran et un double trou (double fente) est un multiple entier de la longueur d'onde (même un multiple d'une demi-longueur d'onde), les deux ondes se superposent en phase, ce qui entraîne une vibration et une vibration améliorées. la génération d'une bande lumineuse ; Les deux ondes se superposent inversement, et les vibrations s'annulent, créant un filament. Appliquer des plans d'inspection, mesurer l'épaisseur et améliorer l'intensité de la lumière transmise des lentilles optiques (films antireflet)

② Le phénomène de diffraction de la lumière – diffraction à fente unique (ou diffraction à ouverture circulaire)
La largeur (ou ouverture) conditionnelle de la fente peut être comparée à la longueur d'onde. Le phénomène apparaît comme la bande lumineuse la plus brillante et la plus large au centre, et les bandes claires et sombres (ou anneaux dans la campagne) apparaissent à intervalles inégaux des deux côtés. Le problème difficile est qu’il est difficile d’expliquer la rectitude de la lumière et l’incapacité de trouver le milieu de propagation.

Théorie électromagnétique (Maxwell)

Considérez la lumière comme une onde électromagnétique.
Mécanismes de génération de diverses ondes électromagnétiques Le mouvement des électrons libres dans les ondes radio ; Les électrons externes des atomes infrarouges, visibles et ultraviolets sont excités ; Les électrons de la couche interne de l’atome de rayons X sont excités ; γ Le noyau d'un atome de rayonnement est excité. Spectre d'émission spectrale de la lumière visible – spectre continu, spectre de raies brillantes ; Le spectre d'absorption (spectre caractéristique) est difficile à expliquer le phénomène de l'effet photoélectrique.

Théorie des photons (Einstein)

On pense que la lumière est constituée de parties discrètes de photons et que l’énergie de chaque photon est E=h ν。

Phénomène

①. La lumière incidente est presque instantanée par rapport à l'émission photoélectronique ;
②. La fréquence de la lumière incidente doit être supérieure à la fréquence limite du métal de la photocathode ν ;
③. Lorsque ν＞ v。 L'intensité du photocourant est proportionnelle à l'intensité de la lumière incidente ;
④. L'énergie cinétique initiale maximale du photoélectron est indépendante de l'intensité lumineuse incidente et n'augmente qu'avec l'augmentation de la lampe à faisceau humain.

Interprétation

①. L'énergie des photons peut être entièrement absorbée par les électrons sans qu'il soit nécessaire de recourir à un processus d'accumulation d'énergie ;
②. Les électrons de surface doivent effectuer au moins un travail (travail d'évasion) h pour s'échapper contre la force gravitationnelle du noyau atomique métallique ν；
③. Intensité de la lumière incidente. Plus de photons incidents par unité de temps produisent plus de photoélectrons ;
④. L'énergie d'un photon incident n'est liée qu'à sa fréquence, et il tombe sur une surface métallique, sauf dans le but d'échapper au travail. Le reste est converti en énergie cinétique initiale des photoélectrons. Les questions difficiles ne peuvent expliquer la volatilité de la lumière.

Dualité onde-particule de lumière

On pense que la lumière est une substance de nature électromagnétique, qui possède les deux caractéristiques ondulatoires.

Il possède également des propriétés de particules. La loi du mouvement d'un grand nombre de photons montre la volatilité et le comportement des photons individuels montre les propriétés des particules. Base expérimentale : interférence de lumière faible, diffraction des rayons X

Ces optiques physiques ont des applications dans la vie réelle, où les théories de l'optique physique sont incarnées dans des mesureurs de différence de couleur et des brillantsmètres. L'application de ces théories détermine directement le chemin optique de l'instrument, les résultats internes et les méthodes de calcul des données.

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