Коэффициент пропускания, оптическая плотность. Коэффициент пропускания

Коэффициенты отражения, пропускания и поглощения, оптическая плотность.

Цвет различных предметов, освещенных одним и тем же источником света (например, солнцем), бывает весьма разнообразен, несмотря на то, что все эти предметы освещены светом одного состава. Основную роль в таких эффектах играют явления отражения и пропускания света. Как уже было выяснено, световой поток, падающий на тело, частично отражается (рассеивается), частично пропускается и частично поглощается телом. Доля светового потока, участвующего в каждом из этих процессов, определяется с помощью соответствующих коэффициентов: отражения r, пропускания t и поглощения a (см. § 76).

Каждый из указанных коэффициентов (a, r, t) может зависеть от длины волны (цвета), благодаря чему и возникают разнообразные эффекты при освещении тел. Нетрудно видеть, что какое-либо тело, у которого, например, для красного света коэффициент пропускания велик, а коэффициент отражения мал, а для зеленого, наоборот, будет казаться красным в проходящем свете и зеленым в отраженном. Такими свойствами обладает, например, хлорофилл — зеленое вещество, содержащееся в листьях растений и обусловливающее зеленый цвет их. Раствор (вытяжка) хлорофилла в спирту оказывается на просвет красным, а на отражении — зеленым.

Тела, у которых для всех лучей поглощение велико, а отражение и пропускание очень малы, будут черными непрозрачными телами (например, сажа). Для очень белого непрозрачного тела (окись магния) коэффициент r близок к единице для всех длин волн, а коэффициенты a и t очень малы. Вполне прозрачное стекло имеет малые коэффициенты отражения r и поглощения a и коэффициент пропускания t, близкий к единице для всех длин волн; наоборот, у окрашенного стекла для некоторых длин волн коэффициенты t и r равны практически нулю и соответственно значение коэффициента а близко к единице. Различие в значениях коэффициентов a, t и r и их зависимость от цвета (длины волны) обусловливают чрезвычайное разнообразие в цветах и оттенках различных тел.

Опти́ческая пло́тность — мера ослабления света прозрачными объектами (такими, как кристаллы, стекла, фотоплёнка) или отражения света непрозрачными объектами (такими, как фотография, металлы и т.д.).

Вычисляется как десятичный логарифм отношения потока излучения падающего на объект, к потоку излучения прошедшего через него (отразившегося от него), т. е. это есть логарифм от величины, обратной к коэффициенту пропускания (отражения).

D = log Ф in / Ф out

К примеру D=4 означает, что свет был ослаблен в 104=10 000 раз, т. е. для человека это полностью чёрный объект, а D=0 означает, что свет прошёл (отразился) полностью.

В терминах оптической плотности задаются требования к выдержке негативов.

Прибор для измерения оптической плотности называется денситометром. В рентгеновских методах неразрушающего контроля оптическая плотность рентгеновского снимка является параметром оценки пригодности снимка к дальнейшей расшифровке. Допустимые значения оптической плотности в рентгеновских методах неразрушающего контроля регламентируются в соответствии с требованиями ГОСТ.

Коэффицие́нт отраже́ния — безразмерная физическая величина, характеризующая способность тела отражать падающее на него излучение. В качестве буквенного обозначения используется греческая или латинская [1] .

Количественно коэффициент отражения равен отношению потока излучения, отраженного телом, к потоку, упавшему на тело [1] :

Сумма коэффициента отражения и коэффициентов поглощения, пропускания и рассеяния равна единице. Это утверждение следует из закона сохранения энергии.

В тех случаях, когда спектр падающего излучения настолько узок, что его можно считать монохроматическим, говорят о монохроматическом коэффициенте отражения. Если спектр падающего на тело излучения широк, то соответствующий коэффициент отражения иногда называют интегральным.

В общем случае значение коэффициента отражения тела зависит как от свойств самого тела, так и от угла падения, спектрального состава и поляризации излучения. Вследствие зависимости коэффициента отражения поверхности тела от длины волны падающего на него света визуально тело воспринимается как окрашенное в тот или иной цвет.

Коэффицие́нт пропуска́ния — безразмерная физическая величина, равная отношению потока излучения , прошедшего через среду, к потоку излучения , упавшего на её поверхность:

В общем случае значение коэффициента пропускания [1] тела зависит как от свойств самого тела, так и от угла падения, спектрального состава и поляризации излучения.

Коэффициент пропускания связан с оптической плотностью соотношением:

Сумма коэффициента пропускания и коэффициентов отражения, поглощения и рассеяния равна единице. Это утверждение следует из закона сохранения энергии.

Коэффициент поглощения — доля поглощения объектом взаимодействующего с ним другого объекта. Взаимодействующим объектом может быть электромагнитное излучение, энергия звуковых волн, ионизирующее или проникающее излучение, вещество (например, газообразный водород).

отношениепотока излучения, поглощённого данным телом, к потоку излучения, [1] :

К примеру D=4 означает, что свет был ослаблен в 10 4 =10 000 раз, то есть для человека это полностью чёрный объект, а D=0 означает, что свет прошёл (отразился) полностью.

В терминах оптической плотности задаются требования к выдержке негативов.

Прибор для измерения оптической плотности называется денситометром. В рентгеновских методах неразрушающего контроля оптическая плотность рентгеновского снимка является параметром оценки пригодности снимка к дальнейшей расшифровке. Допустимые значения оптической плотности в рентгеновских методах неразрушающего контроля регламентируются в соответствии с требованиями ГОСТ.

D, мера непрозрачности слоя вещества для световых лучей. Равна десятичному логарифму отношения потока излучения (См. Поток излучения) F, падающего на слой, к ослабленному в результате поглощения и рассеяния потоку F, прошедшему через этот слой: D = lg (F/F), иначе, О. п. есть логарифм величины, обратной Пропускания коэффициенту слоя вещества: D = lg (1/τ). (В определении используемой иногда натуральной О. п. десятичный логарифм lg заменяется натуральным ln.) Понятие О. п. введено Р. Бунзеном; оно привлекается для характеристики ослабления оптического излучения (См. Оптическое излучение) (света) в слоях и плёнках различных веществ (красителей, растворов, окрашенных и молочных стекол и многое др.), в Светофильтрах и иных оптических изделиях. Особенно широко О. п. пользуются для количественной оценки проявленных фотографических слоев как в черно-белой, так и в цветной фотографии, где методы её измерения составляют содержание отдельной дисциплины — денситометрии (См. Денситометрия). Различают несколько типов О. п. в зависимости от характера падающего и способа измерения прошедшего потоков излучения (рис.).

О. п. зависит от набора частот ν (длин волн λ), характеризующего исходный поток; её значение для предельного случая одной единственной ν называется монохроматической О. п. Регулярная (рис., а)монохроматическая О. п. слоя нерассеивающей среды (без учёта поправок на отражение от передней и задней границ слоя) равна 0,4343 kνl, где kν — натуральный Поглощения показатель среды, l — толщина слоя (kνl = κcl — показатель в уравнении Бугера — Ламберта — Бера закона; если рассеянием в среде нельзя пренебречь, kν заменяется на натуральный Ослабления показатель). Для смеси нереагирующих веществ или совокупносги расположенных одна за другой сред О. п. этого типа аддитивна, т. е. равна сумме таких же О. п. отдельных веществ или отдельных сред соответственно. То же справедливо и для регулярной немонохроматической О. п. (излучение сложного спектрального состава) в случае сред с неселективным (не зависящим от ν) поглощением. Регулярная немонохроматич. О. п. совокупности сред с селективным поглощением меньше суммы О. п. этих сред. (О приборах для измерения О. п. см. в статьях Денситометр, Микрофотометр, Спектрозональная аэрофотосъёмка, Спектросенситометр, Спектрофотометр, Фотометр.)

Читать еще:  Во сне приехали гости из далека. Магия чисел

Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Коэффициент пропускания

Коэффициент пропускания т характеризует отношение потока излучения, пропущенного телом, к потоку излучения, упавшему на [c.232]

Для расчетов, связанных с переходом от коэффициентов пропускания к оптической плотности, рекомендуется пользоваться табл. 15.1. На пересечении строки со столбцом приведены соответствующие значения оптической плотности. По этой таблице можно найти оптическую плотность, отвечающую любым значениям коэффициента пропускания от О до 99%. Промежуточные значения оптической плотности находят методом линейной интерполяции. При определении оптической плотности, соответствующей коэффициентам пропускания, меньшим 10%, рекомендуется сначала увеличить данный коэффициент пропускания в 10 раз, затем найти оптическую плотность, соответствующую полученному коэффициенту пропускания, и к этому значению оптической плотности прибавить единицу. [c.137]

КФО — колориметр фотоэлектрический однолучевой — предназначен для измерения коэффициентов пропускания прозрачных сред в видимой области спектра. Оптическая схема прибора и его внешний вид приведены на рис. 15.4, 15.5, характеристика светофильтров — на рис. 15.6. [c.137]

Инфракрасный спектрофотометрический метод измерения влажности. Основан на зависимости между содержанием воды в эмульсии и ее спектральными свойствами [144]. Характерные спектрограммы коэффициентов пропускания для воды и нефти приведены на рис. 9.4 (кривые 3 а 4). Метод измерения состоит в следующем. Измеряемую пробу нефти заливают в прозрачную кювету и через нее пропускают световой луч, получаемый при помощи узкополосного оптического фильтра. Спектральные характеристики двух таких фильтров даны на рис. 9.4 (кривые I и 2). Интенсивность светового сигнала, прошедшего через кювету, измеряют фотоэлементом. Если обозначить через /о и 1 интенсивности светового потока до и после прохождения через нефть, а через и к2 — коэффициенты поглощения воды и нефти в измеряемом спектральном диапазоне с учетом толщины слоя нефти в кювете, то можно записать следующее равенство [c.169]

Сравнение кривых изменения показателя цвета (коэффициента пропускания К на КФК) и относительного содержания различных видов загрязнений в зависимости от времени очистки показывает антибатное их изменение, то есть с уменьшением количества примесей показатель цвета растет и наоборот (рис. 2). [c.115]

Что называется коэффициентом пропускания Т и оптической плотностью /) В каких пределах изменяются эти величины [c.135]

Спектрофотометр СФ-46, так же как СФ-26, предназначен для измерения коэффициентов пропускания жидких и твердых прозрачных веществ в области спектра от 190 до 1100 нм, но снабжен микропроцессорной системой (МПС) Электроника МС-2703 , значительно расширяющей возможности спектрофотометра. Так, кроме значений светопропускания и оптической плотности, прибор может показывать непосредственно концентрацию вещества как в одноразовом, так и в циклическом режиме с периодом 5 с. Возможно также определение скорости изменения оптической плотности [c.146]

Из анализа приведенных кинетических кривых также видно, что в начальный момент процесса сорбционной очистки при резком увеличении чистоты парафина (по коэффициенту пропускания) практически не удаляются ароматические соединения. Это позволяет сделать вывод о том, что ароматические соединения, содержащиеся в твердых парафинах, не влияют на их цвет и представлены углеводородами, идентифицируемыми методом ГХС как легкие ароматические [3], то есть соединениями с одним ароматическим кольцом и длинной парафиновой цепочкой. Сравнительно низкое содержание соединений, включающих ароматические фрагменты (по данным ИК-спектроскопии) подтверждает высказанное ранее предположение [3] о неароматической природе гетеросоединений, присутствующих в твердых парафинах. [c.115]

Коэффициентом пропускания называется отношение прошедшей через тело лучистой энергии к падающей энергии [c.11]

Е) необходимо устанавливать эмпирически. Наиболее просто это можно сделать с помощью ступенчатого ослабителя, представляющего собой кварцевую или стеклянную пластинку с нанесенным на нее набором полупрозрачных металлических полосок, обладающих различными коэффициентами пропускания Т/. [c.76]

О до 1. Часто эту величину выражают в процентах. Если величина Т отнесена к толщине слоя в 1 см, то ее называют коэффициентом пропускания. Поглощение излучения характеризуют оптической плотностью [c.179]

Относительное отверстие монохроматора 111 Диапазон показателей шкалы коэффициентов пропускания, %. от О до 110 [c.130]

Для измерения коэффициентов пропускания жидкостей имеется набор парных кювет с толщиной слоя 5, 10, 20 и 50 мм. [c.215]

Если требуется с большой точностью отсчета измерить коэффициент пропускания больше 90%, то рукоятку 2 устанавливают в положение 3 и снятый по шкале пропусканий отсчет умножают на 0,1 и к нему прибавляют 90. [c.82]

Спектрофотометр СФ-26 (рис. 32) снабжен рядом устройств для повышения точности измерения рукояткой 12 включения резисторов компенсации при растяжке 10 /о-ного диапазона на всю шкалу, имеющую десять положений, обеспечивающих работу в диапазонах коэффициентов пропускания от 110 до 100, 100—90, от 10 до 0 рукояткой 13 отсчет для выбора шкалы измерений, имеющей четыре положения. Положение Х1 рукоятки отсчет используют для измерения в диапазоне от 100 до О, положение Х0,Ь> — для растяжки 10%-ного диапазона на всю шкалу измерительного прибора при включенном компенсаторе положение калибр — для установки 100%-ного отсчета при работе с сильно поглощающими образцами, когда световые потоки, прошедшие через измеряемый образец и попадающие на фотоприемник, малы. При этом измерение проводят с более широкими щелями для увеличения светового потока положение Х0,01 используют при измерении образцов с пропусканием меньше 10% для растяжки [c.82]

Спектрофотометр СФ-26 предназначен для измерения коэффициента пропускания или поглощения жидких и твердых веществ в области спектра от 186 до 1100 нм. [c.130]

Если величина Т отнесена к толщине слоя в 1 см, то она называется коэффициентом пропускания. Таким образом, О = —lg Т, [c.374]

Основная погрешность измерений коэффициента пропускания в области спектра от 190 до 1100 нм, % абс., не более. . I [c.130]

Коэффициент пропускания, оптическая плотность, концентрация (в режиме одиночных измерений), изменение оптической плотности во времени [c.136]

Спектрофотометры. Спектрофотометр двухлучевой СФ-26 предназначен для измерения коэффициентов пропускания и оптической плотности жидких и твердых веществ в области спектра от 186 до 1100 нм. Оптическая схема и внешний вид спектрофотометра приведены на рис. 15.12 и 15.13. Для обеспечения работы прибора в столь широком диапазоне спектра используют два источника излучения дейтериевую лампу ДДС-30 для работы в области спектра 186-350 нм и лампу накаливания ОП-33-0,3 д1я работы в области 340-1100 нм. Приемниками излучения служат также два фотоэлемента. Сурьмяно-цезиевый с окном из кварцевого стекла применяется для измерений в области спектра от 186 до 650 нм, кислородно-цезиевый — для измерений в диапазоне от 600 до 1100 нм. Длину волны падающего излучения устанавливают поворотом кварцевой призмы. Анализируемый образец может быть как в твердом виде (тогда его помещают в специальный держатель), так и в виде раствора [c.143]

Дальнейшая работа зависит от того, что требуется измерить коэффициент пропускания или оптическую плотность. [c.140]

Читать еще:  Как решить квадратное уравнение пример. Приведенное квадратное уравнение

Для измерения коэффициента пропускания нажимают клавишу т(2) . На цифровом табло слева от мигающей запятой появляется символ 2 , означающий, что произошло измерение коэффициента светопропускания. Отсчет на табло справа от запятой показывает коэффициент пропускания исследуемого раствора в процентах. [c.140]

При измерении коэффициента пропускания нажимают клавишу т(2) , при этом на табло должно появиться значение 100,0 1, а слева — индекс 2 . Если показание имеет другое значение, еще раз нажимают клавишу К(1) . [c.148]

Введем обозначение /у/о = — кажущийся коэффициент пропускания. При сочетании с уравнением (16.1) получаем [c.183]

В заключение калибруют прибор. Для этого определяют коэффициент пропускания для эталонной призмы мутности, поместив ее в световую камеру вместо кюветы. При этом необходимо проследить, чтобы штифт на торце световой камеры вошел в отверстие на оправе кюветы. [c.163]

Оптическая толщина связана с коэффициентом пропускания (прозрачностью) Т соотношением т = — In Г и с его оптической плотностью D=-lgT соотношениемD = 0,434 т. [c.41]

С помощью колориметрических методов определения цвета (прибор КНС, хромометр Сейболта), широко применяющихся в нефтепереработке, в стандартных условиях устанавливается степень очистки нефтепродукта, косвенно характеризующая суммарное содержание окрашивающих примесей [1]. Получение спектральных характеристик (коэффициент пропускания — на колориметре фотоэлектрическом концентрационном (КФК), аналогичном прибору ФОУ [2], более удобно при проведении лабораторных исследований и может с успехом применяться как достаточно чувствительный и универсальный экспресс-метод. Цветовые характеристики, снятые на приборах КНС и КФК для образцов, полученных в процессе контактной очистки (перемешивания очищаемого продукта с мелкодисперсным адсорбентом при повышенных темпе[ 1атурах) твердых парафинов куганакской глиной при разных температурах в течение 60 минут, соответствуютдруг другу (рис. 1). [c.114]

Разработаны методики экспресс-определения ряда катионов редких, драгоценных и тяжелых металлов, хлора, кислорода, неорганических анионов, фенолов, аминов, гидразинов, альдегидов. Построены линейные градуировочные графики зависимости коэффициентов пропускания и диффузного отражения от концентрации микрокомпонентов с прямой пропорцианальной зависимостью или на основе функции Кубелки-Мунка-Гуревича. Погрешность определения с помощью стандартных цветовых шкал компараторов ЭКОТЕСТ 10-50% относительное стандартное отклонение для тестов ФОТОКО-ЛОРИМЕТРА-РЕФЛ ЕКТОМЕТРА 0,1-0,3. [c.106]

Кривую 5 = (p(lg ) называют характеристической кривой фотоэмульсии (рис. 3.10). Она имеет ряд замечательных особенностей. Во-первых, логарифипческий масштаб позволяет сжать шкалу освещенностей. Во-вторых, выбор единиц освещенности не сказывается на форме кривой. Переход от одних единиц к другим приводит лишь к смещению всей кривой, так как lgаЕ = lg а Е. Поэтому при построении кривой освещенность можно выражать в любых удобных единицах, чаще всего — в единицах коэффициента пропускания ступенчатого ослабителя т/. Кривая имеет прямолинейный участок ВС (область нормальных почернений), в пределах которого фактор контрастности [c.77]

Здесь ( —значение заряда на конденсаторе С — емкость конденсатораг I — среднее значение фототека Т — время экспозиции /ф — мгновенное значение фототока v(X) — чувствительность фотокатода к излучению данной длины волны г] Х)—коэффициент пропускания спектрального прибора I — интенсивность спектральной линии. [c.81]

Источником возбуждения является пламя горючей смеси пропан— бутан—воздух. Для выделения спектральных линий (На, К), полосы (СаОН) применяют интерференционные светофильтры с шириной пропускания 13 нм, коэффициентом пропускания 7 20% и со следующими длинами волн в максимуме пропускания для измерения эмиссии натрия Хмаис = 589 5 нм, калия Хмакс = 768 5 нм, кальция Я,макс = 622 5 нм (рис. 8). Мешающее излучение поглощают абсорбционные светофильтры. Детектором излучения является фотоэлемент [c.23]

Важное значение при этом И1меет физическое состояние, в котором находится полимер, а также его температура. При низких температурах коэффициент пропускания стеклообразных (некристаллических) полимеров больше, чем кристаллических, из-за наличия у последних мутности, свидетельствующей о структурной неоднородности (гетерогенности). При повышенных температурах (в высокоэластическом и вязкотекучем состояниях) коэффициент пропускания полимеров всегда значительно меньше, чем при низких температурах. [c.233]

КФК-2 Галогенная лампа КГМ-6,3-15 Свето- фильтры 315- 980 20-45 Фотоэлемент Ф-26 (315-540 нм) и фотодиод ФД-7К (ФД-24К) Микроамперметр типа М907 или М907-10 Коэффициент пропускания, оптическая плотность [c.136]

Смотреть страницы где упоминается термин Коэффициент пропускания: [c.187] [c.529] [c.530] [c.530] [c.185] [c.186] [c.186] [c.115] [c.116] [c.146] [c.217] [c.233] [c.133] [c.139] [c.163] [c.57] Смотреть главы в:

Тепло- и массообмен Теплотехнический эксперимент (1982) — [ c.192 ]

Основные формулы и данные по теплообмену для инженеров Справочник (1979) — [ c.88 ]

Физико-химические методы анализа Изд4 (1964) — [ c.35 ]

Ультразвук и его применение в промышленности (1958) — [ c.37 ]

Хроматография полимеров (1978) — [ c.95 ]

Физическая химия Термодинамика (2004) — [ c.80 ]

Количественная молекулярная спектроскопия и излучательная способность газов (1963) — [ c.67 ]

Аналитическая химия Часть 2 (1989) — [ c.51 ]

Техника лабораторных работ (1982) — [ c.330 ]

Физико-химические методы анализа Издание 4 (1964) — [ c.35 ]

Химия красителей (1970) — [ c.50 , c.51 ]

Химия и технология лакокрасочных покрытий Изд 2 (1989) — [ c.127 ]

Физические методы органической химии Том 2 (1952) — [ c.257 , c.308 ]

Физические методы органической химии Том 2 (1952) — [ c.257 , c.308 ]

Основы переработки пластмасс (1985) — [ c.368 ]

Оптические и световые коэффициенты

Свет, падая на поверхность, претерпевает физические изменения, характеризующиеся его переходом из одной среды в другую. При этом явлении происходит изменение его направления – преломление, разнообразие которого создает рассеяние света.

В зависимости от степени неровности поверхности предметов могут быть зеркальными или шероховатыми, а тела и средыоднородными и неоднородными.

В зависимости от физического строения тела или среды рассеяние проявляется в отражении, пропускании или поглощении светового потока.

Падающий на тело (среду) поток излучения Ф разделяется слоем материала на составляющие ФR, ФА, ФТ (рис.2.7):

Рисунок 2.7 – Падающий поток излучения разделяется слоем материала на составляющие ΦR, ΦА и ΦТ

Коэффициент отражения r равен отношению отраженного потока излучения ФR к упавшему потоку Ф

Коэффициент отраженияхарактеризует светлоту поверхности в процентах (ρ100) относительно идеально белой с ρ = 1, ρ =100%.

Коэффициент пропускания t равен отношению прошедшего через материал потока излучения ФТ к упавшему потоку Ф:

Он характеризует прозрачность тел и сред.

Коэффициент поглощения a равен отношению поглощаемой материалом доли потока излучения ФА к упавшему потоку Ф:

Характеризует в основном оптическую плотность среды, ослабляющую поток излучения.

Рассчитанные таким образом коэффициенты являются оптическими.

Если коэффициенты определяются по преобразованию световых потоков (F, лм), то их называют световыми (фотометрическими).

Все изменения падающего света распространяются на точно определенную долю в его спектре и зависят от физического свойства тела и длины волны, но не зависят от силы падающего света. В фотографии оптические коэффициенты характеризуют в основном поверхности тел в соответствии со зрительными оценками их светлоты.

Если тела нейтрально-серые, т.е. имеют спектрально-неизбирательное поглощение, оптические и световые коэффициенты равны друг другу.

Для окрашенных тел оптические и световые коэффициенты не совпадают. Описанные выше коэффициенты – интегральные, они оценивают преобразование сложного излучения в целом.

Имеется еще два рода коэффициентов: монохроматические и зональные. Первые оценивают действие оптической среды на монохроматическое излучение.

Читать еще:  Огнеземельцы. Экзотические племена - ямано

Зональные коэффициенты оценивают преобразование излучения, занимающего одну из зон спектра (синюю с 500 нм, зеленую с и красную с

Эти коэффициенты используются при работе с цветом.

Оптическая плотность

Тела, пропускающие и поглощающие свет (кроме матовых и мутных сред), характеризуются оптической прозрачностью θ, непрозрачностью О и оптической плотностью D.

Часто вместо коэффициентов пропускания и отражения используют оптическую плотность D.

В фотографии оптическая плотность наиболее распространена для выражения спектральных свойств светофильтров и меры почернения (потемнения) негативов и позитивов. Величина плотности зависит от таких одновременно действующих факторов: структуры падающего светового потока (сходящихся, расходящихся, параллельных лучей или рассеянного света) структуры прошедшего или отраженного потока (интегрального, регулярного, диффузного).

Оптическая плотность D, мера непрозрачности слоя вещества для световых лучей. Равна десятичному логарифму отношения потока излучения F0, падающего на слой, к ослабленному в результате поглощения и рассеяния потоку F, прошедшему через этот слой: D = lg (F0/F), иначе, Оптическая плотность есть логарифм величины, обратной пропускания коэффициенту слоя вещества: D = lg (1/t).

В определении оптической плотности иногда десятичный логарифм lg заменяется натуральным ln.

Понятие Оптическая плотность введено Р. Бунзеном; оно используется для характеристики ослабления оптического излучения (света) в слоях и плёнках различных веществ (красителей, растворов, окрашенных и молочных стекол и многое др.), в светофильтрах и иных оптических изделиях.

Особенно широко оптическая плотность используются для количественной оценки проявленных фотографических слоев как в черно-белой, так и в цветной фотографии, где методы её измерения составляют содержание отдельной дисциплины — денситометрии. Различают несколько типов Оптическая плотность в зависимости от характера падающего и способа измерения прошедшего потоков излучения

Различается плотность D для белого света, монохроматическая Dλ для отдельных длин волн и зональная Dзон, выражающая ослабление светового потока в синей, зеленой или красной зоне спектра (Dc 3, D3 3, DK 3).

Плотность прозрачных сред(светофильтров, негативов) определяется в проходящем свете десятичным логарифмом величины, обратной коэффициенту пропускания τ:

Плотность поверхностейвыражается величиной отраженного света и определяется десятичным логарифмом коэффициента отражения ρ:

Величина плотности D = l ослабляет свет в 10 раз.

Интервал оптических плотностей прозрачных сред практически неограничен: от полного пропускания света (D = 0) до его полного поглощения (D = 6 и более, ослабление в миллионы раз). Интервал плотностей поверхностей предметов ограничен содержанием в их отраженном свете поверхностно отраженной составляющей порядка 4-1 % (черная типографская краска, черное сукно). Практически предельные плотности D = 2,1. 2,4 имеют черный бархат и черный мех, ограничиваемые поверхностно отраженной составляющей порядка 0,6-0,3 %.

Оптическая плотность связана простыми зависимостями с концентрацией светопоглощающего вещества и со зрительным восприятием наблюдаемого объекта – его светлотой, чем и объясняется широкое использование этого параметра.

Заменив оптические коэффициенты на потоки излучения – упавший на среду (Ф) и вышедший из нее (Фτ или Фρ), получим выражения

Чем больше света поглощается средой, тем она темнее и тем выше ее оптическая плотность как в проходящем так и в отраженном свете.

Оптическая плотность может быть определена по световым коэффициентам. В этом случае ее называют визуальной.

Визуальная плотность в проходящем свете равна логарифму величины, обратной световому коэффициенту пропускания:

Визуальная плотность в отраженном свете определяется по формуле

Для нейтрально-серых оптических сред. т.е. для серых светофильтров, серых шкал, черно-белых изображений, оптические и световые коэффициенты совпадают, поэтому совпадают и оптические плотности:

Если известно, о какой плотности идет речь, индекс при D опускают. Описанные выше оптические плотности – интегральные, они отражают изменение мощностных характеристик белого (смешанного) излучения. Если оптическая плотность измеряется для монохроматического излучения, то ее называют монохроматической (спектральной). Она определяется с использованием монохроматических потоков излучения Фλпо формуле

В приведенных выше формулах лучистые потоки Ф, могут быть заменены на световые потоки Fλ, что следует из выражения

Поэтому можно записать:

Для цветных сред интегральные оптическая и визуальная плотности не совпадают, так как они рассчитываются по разным формулам:

Для фотоматериалов с прозрачной подложкой оптическая плотность определяется без плотности подложки и неэкспонированного эмульсионного слоя после обработки, называемой в совокупности «нулевой» плотностью или плотностью вуали D.

Суммарная оптическая плотность двух и более светопоглощающих слоев (например, светофильтров) равна сумме оптических плотностей каждого слоя (фильтра). Графически характеристика поглощения выражается кривой зависимости оптической плотности D от длины волны белого света λ, нм.

Оптическая прозрачность Θ характеристика вещества толщиной 1 см, показывающая, какая доля излучения заданного спектра в виде параллельных лучей проходит через него без изменения направления: Θ = Фτ.

Оптическая прозрачность связана не с пропусканием излучения вообще, а с его направленным пропусканием, и характеризует одновременно поглощение и рассеяние. Например, матовое стекло, оптически непрозрачное, пропускает рассеянный свет; УФ фильтры прозрачны для видимого света и непрозрачны для УФ излучения; черные ИК фильтры пропускают ИК излучение и не пропускают видимый свет.

Оптическую прозрачность определяет кривая спектрального пропускания для длин волн оптического диапазона излучений. Прозрачность объективов для белого света увеличивается при нанесении на линзы просветляющих покрытий. Прозрачность атмосферы зависит от наличия в ней мелких частиц пыли, газа, водяных паров, находящихся во взвешенном состоянии и влияющих на характер освещения и рисунок изображения при съемке. Прозрачность воды зависит от различных взвесей, мути и толщины ее слоя.

Оптическая непрозрачность О – отношение падающего светового потока к прошедшему через слой – величина, обратная прозрачности: О = Ф/Фτ = l/Θ. Непрозрачность может изменяться от единицы (полное пропускание) до бесконечности и показывает, во сколько раз уменьшается свет, проходя через слой. Непрозрачность характеризует плотность среды. Переход к оптической плотности выражается десятичным логарифмом непрозрачности:
D = lg О =lg (l/τ) = — lg τ .

Спектральные отличия тел. По характеру излучения и поглощения светового потока все тела отличаются от ЧТ и условно делятся на селективные и серые, отличающиеся избирательным и неизбирательным поглощением, отражением и пропусканием. К селективным относятся хроматические тела, обладающие какой-либо цветностью, к серым – ахроматические. Термин «серый» характеризуется двумя признаками: характером излучения и поглощения относительно ЧТ и цветом поверхности, наблюдаемым в обиходе. Второй признак широко используется при визуальном определении цвета ахроматических тел – белых, серых и черных, отражающих спектр соответственно белого света от единицы до нуля.

Серое тело обладает степенью поглощения света, близкой к поглощению ЧТ. Коэффициент поглощения ЧТ равен 1, а серого тела – близок к 1 и также не зависит от длины волны излучения или поглощения. Распределение энергии, излучаемой по спектру, у серых тел для каждой данной температуры подобно распределению энергии ЧТ при той же температуре, но интенсивность излучения меньше в несколько раз (рис. 23).

Для несерых тел поглощение избирательно и зависит от длины волны, поэтому они считаются серыми лишь в определенных, узких интервалах длин волн, для которых коэффициент поглощения приблизительно постоянен. В видимой области спектра свойствами серого тела обладают уголь (α = 0,8)

Источники:

http://infopedia.su/9x2cca.html

http://www.chem21.info/info/117030/

http://poisk-ru.ru/s1575t2.html

Ссылка на основную публикацию
Статьи на тему:

Adblock
detector