Óptica física -Brillometro y Colorímetro

En el desarrollo de instrumentos ópticos, la óptica física es la base teórica más fundamental, y tanto los resultados internos de colorímetro y medidor de brillo implican óptica física. La participación de la óptica física puede mejorar la comprensión del instrumento por parte de los clientes y ayudar a los clientes que han comprado medidores de diferencia de color y medidores de brillo a utilizar mejor el instrumento y analizar los datos.

Teoría corpuscular (Newton)

En esta teoría, se piensa que la luz es como un grupo de pequeñas partículas elásticas.

Teoría de la fluctuación (Huygens)

Se cree que la luz es una onda (onda mecánica) excitada por algún tipo de vibración.
① El fenómeno de interferencia de “A”: experimento de interferencia de doble rendija de Young

Los dos haces de luz tienen la misma frecuencia y una diferencia de fase constante. El fenómeno aparece como una franja central brillante con franjas claras y oscuras alternas espaciadas uniformemente en ambos lados. Explique que cuando la diferencia de distancia desde un cierto punto de la pantalla hasta un doble orificio (doble rendija) es un múltiplo entero de la longitud de onda (incluso múltiplo de media longitud de onda), las dos ondas se superponen en fase, lo que resulta en una vibración mejorada y la generación de una franja brillante; Las dos ondas se superponen inversamente y las vibraciones se cancelan creando un filamento. Aplique planos de inspección, mida el espesor y mejore la intensidad de la luz transmitida de lentes ópticas (películas antirreflectantes)

② El fenómeno de difracción de la luz: difracción de rendija única (o difracción de apertura circular)
El ancho de rendija condicional (o apertura) se puede comparar con la longitud de onda. El fenómeno se manifiesta como la franja más brillante y ancha en el centro, y las franjas claras y oscuras (o anillos en el campo) publicadas a intervalos desiguales en ambos lados. El problema difícil es que es difícil explicar la rectitud de la luz y la imposibilidad de encontrar el medio de propagación.

Teoría electromagnética (Maxwell)

Piense en la luz como una onda electromagnética.
Mecanismos de generación de diversas ondas electromagnéticas. El movimiento de electrones libres en ondas de radio; Los electrones externos de los átomos infrarrojos, visibles y ultravioleta están excitados; Los electrones de la capa interna del átomo de rayos X están excitados; γ El núcleo de un átomo de radiación está excitado. Espectro de emisión espectral de la luz visible: espectro continuo, espectro de líneas brillantes; El espectro de absorción (espectro característico) es difícil de explicar del fenómeno del efecto fotoeléctrico.

Teoría de los fotones (Einstein)

Se cree que la luz se compone de partes discretas de fotones y que la energía de cada fotón es E=h ν。

Fenómeno

①. La luz incidente es casi instantánea a la emisión de fotoelectrones;
②. La frecuencia de la luz incidente debe ser mayor que la frecuencia límite del metal del fotocátodo ν；
③. Cuando ν＞ v。 La intensidad de la fotocorriente es proporcional a la intensidad de la luz incidente;
④. La energía cinética inicial máxima del fotoelectrón es independiente de la intensidad de la luz incidente y solo aumenta con el aumento de la lámpara del haz humano.

Interpretación

①. La energía de los fotones puede ser absorbida completamente por los electrones sin necesidad de un proceso de acumulación de energía;
②. Los electrones de la superficie necesitan realizar al menos trabajo (trabajo de escape) h para escapar contra la fuerza gravitacional del núcleo atómico metálico ν；
③. Intensidad de la luz incidente. Más fotones incidentes por unidad de tiempo producen más fotoelectrones;
④. La energía de un fotón incidente sólo está relacionada con su frecuencia e incide sobre una superficie metálica, excepto con el propósito de escapar del trabajo. El resto se convierte en energía cinética inicial de los fotoelectrones. Las preguntas difíciles no pueden explicar la volatilidad de la luz.

Dualidad onda-partícula de la luz

Se cree que la luz es una sustancia de naturaleza electromagnética, que tiene ambas características ondulatorias.

También tiene propiedades de partículas. La ley del movimiento de una gran cantidad de fotones muestra volatilidad y el comportamiento de fotones individuales muestra propiedad de partícula. Base experimental: interferencia de luz débil, difracción de rayos X

Esta óptica física tiene aplicaciones en la vida real, donde las teorías de la óptica física se materializan en medidores de diferencia de color y brillómetros. La aplicación de estas teorías determina directamente la trayectoria óptica del instrumento, los resultados internos y los métodos de cálculo de datos.

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