Ottica fisica -Glossometro e Colorimetro

Nello sviluppo degli strumenti ottici, l'ottica fisica è la base teorica fondamentale ed entrambi i risultati interni Colorimetro ed misuratore di brillantezza coinvolgono l'ottica fisica. Il coinvolgimento dell'ottica fisica può migliorare la comprensione dello strumento da parte dei clienti e aiutare i clienti che hanno acquistato misuratori di differenza cromatica e misuratori di lucentezza a utilizzare meglio lo strumento e ad analizzare i dati.

Teoria corpuscolare (Newton)

In questa teoria, si pensa che la luce sia come un gruppo di piccole particelle elastiche.

Teoria della fluttuazione (Huygens)

Si ritiene che la luce sia un'onda (onda meccanica) eccitata da qualche tipo di vibrazione.
① Il fenomeno dell'interferenza di “A”: l'esperimento dell'interferenza della doppia fenditura di Young

I due fasci di luce hanno la stessa frequenza e differenza di fase costante. Il fenomeno appare come una striscia centrale luminosa con strisce chiare e scure alternate uniformemente distanziate su entrambi i lati. Spiegare che quando la differenza di distanza da un certo punto sullo schermo a un doppio foro (doppia fenditura) è un multiplo intero della lunghezza d'onda (anche multiplo di mezza lunghezza d'onda), le due onde si sovrappongono in fase, risultando in una maggiore vibrazione e la generazione di una striscia luminosa; Le due onde si sovrappongono in modo inverso e le vibrazioni si annullano creando un filamento. Applicare piani di ispezione, misurare lo spessore e migliorare l'intensità della luce trasmessa delle lenti ottiche (pellicole antiriflesso)

② Il fenomeno della diffrazione della luce – diffrazione da singola fenditura (o diffrazione da apertura circolare)
La larghezza condizionale della fessura (o apertura) può essere paragonata alla lunghezza d'onda. Il fenomeno appare come la striscia luminosa più chiara e larga al centro, e le strisce chiare e scure (o anelli in campagna) pubblicate ad intervalli disuguali su entrambi i lati. Il problema difficile è che è difficile spiegare la rettilineità della luce e l'incapacità di trovare il mezzo di propagazione.

Teoria elettromagnetica (Maxwell)

Pensa alla luce come a un'onda elettromagnetica.
Meccanismi di generazione di varie onde elettromagnetiche Il movimento degli elettroni liberi nelle onde radio; Gli elettroni esterni degli atomi infrarossi, visibili e ultravioletti sono eccitati; Gli elettroni nello strato interno dell'atomo dei raggi X sono eccitati; γ Il nucleo di un atomo di radiazione è eccitato. Spettro di emissione spettrale della luce visibile – spettro continuo, spettro a linee luminose; Lo spettro di assorbimento (spettro caratteristico) è difficile da spiegare il fenomeno dell'effetto fotoelettrico.

Teoria dei fotoni (Einstein)

Si ritiene che la luce sia costituita da parti distinte di fotoni e che l'energia di ciascun fotone sia E=h ν.

Fenomeno

①. La luce incidente è quasi istantanea rispetto all'emissione del fotoelettrone;
②. La frequenza della luce incidente deve essere maggiore della frequenza limite del metallo del fotocatodo ν；
③. Quando ν＞ v。 L'intensità della fotocorrente è proporzionale all'intensità della luce incidente;
④. L'energia cinetica iniziale massima del fotoelettrone è indipendente dall'intensità della luce incidente e aumenta solo con l'aumento della lampada a raggio umano.

Interpretazione

①. L'energia dei fotoni può essere completamente assorbita dagli elettroni senza la necessità di un processo di accumulo di energia;
②. Gli elettroni di superficie devono compiere almeno lavoro (lavoro di fuga) h per sfuggire alla forza gravitazionale del nucleo atomico metallico ν；
③. Intensità della luce incidente. Più fotoni incidenti per unità di tempo producono più fotoelettroni;
④. L'energia di un fotone incidente è correlata solo alla sua frequenza e incide su una superficie metallica, tranne che per sfuggire al lavoro. Il resto viene convertito nell'energia cinetica iniziale dei fotoelettroni. Le domande difficili non possono spiegare la volatilità della luce.

Dualità onda-particella della luce

Si ritiene che la luce sia una sostanza di natura elettromagnetica, che possiede entrambe le caratteristiche ondulatorie.

Ha anche proprietà delle particelle. La legge del movimento di un gran numero di fotoni mostra volatilità e il comportamento dei singoli fotoni mostra le proprietà delle particelle. Basi sperimentali: interferenza di luce debole, diffrazione di raggi X

Queste ottiche fisiche hanno applicazioni nella vita reale, dove le teorie dell'ottica fisica sono incarnate nei misuratori di differenza cromatica e nei glossmetri. L'applicazione di queste teorie determina direttamente il percorso ottico dello strumento, i risultati interni e i metodi di calcolo dei dati.

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