Ограничение световых пучков в опт. с-мах. Глубина резкости.

Для получения удовлетворительной резкости в опт. системе необходимо использовать пучки ограниченной ширины. Это обусловлено двумя причинами: 1) параксиальное приближение предполагает, что сечение пучка, участвующего в создании изображения, является малым, малыми должны быть также и углы, образуемые лучами с опт. осью; 2) идеальная центрированная оптическая с-ма, лишенная аберраций, дает отчетливое изображение на некоторой плоскости ОП₂ только тех точек предмета, которые лежат в сопряженной с ней плоскостью ОП₁ (точка А). Положение ОП₁ и ОП₂ относительно гл. опт. оси, при котором изображение является стигматическим, определяется выражением . Когда точка не лежит в плоскости ОП₁ (точка В), то на сопряженной с ней плоскости ОП2 она будет отображаться в виде некоторого пятна (кружка рассеивания). Размер кружка будет зависеть от расстояния от точки В до сопряженной плоскости и

от угловой ширины пучка, который создает изображение. Ширина пучка может быть ограничена с помощью диафрагмы D или оправой линзы L. Для получения удовлетворительного качества изображения размер кружка не должен превышать некоторого значения, которое определяется разрешающей способностью глаза. Максимальное расстояние между точками в пространстве предметов, которые отображаются с нормальной резкостью в плоскости пространства изображений, называется глубиной резкости. Понятно, что с уменьшением диафрагмы глубина резкости увеличивается. Однако, это приводит к уменьшению яркости изображения тех точек, на которые сфокусирована оптическая с-ма, т.е. точек, находящихся на ОП1. Ограничение пучков осуществляется по-разному для лучей, которые идут с разных точек предмета. Для точек, расположенных на опт. оси, ограничение пучков (диафрагмирование) осуществляется апертурной диафрагмой, входным и выходным зрачками. Апертурной называется диафрагма, которая осуществляет максимальное ограничение пучка, создаваемого источником, находящимся на опт. оси с-мы (диафрагма DD'). Если бы оправа линзы L1 закрывала кольцевые зоны и , то апертурной диафрагмой по-прежнему была бы диафрагма DD'. Но если оправа линзы будет закрывать области и , то апертурной диафрагмой будет уже диафрагма , а не . Вх одным зрачком называется изображение апертурной диафрагмы (В₁В₂) которое создается опт. системой, находящейся перед ней. Когда апертурная диафрагма находится перед первой линзой или создана ее оправой, то входной зрачок совпадает с апертурной диафрагмой. Выходным зрачком называется изображение апертурной диафрагмы, которое изображается той частью опт. с-мы, которая находится после апертурной диафрагмы (Е₁Е₂). Можно сказать, что выходной зрачок есть изображение входного, созданное всей опт. системой. Лучи от точек предмета, которые не лежат на опт. оси могут частично или целиком останавливаться на своем пути элементами опт. с-мы. Вследствие этого освещенность соответствующих точек изображения уменьшается. Такое явление называется виньетованием.

37. Разрешающая способность опт. приборов. Оптическая с-ма, лишенная аберраций, в соответствии с законами геометрической оптики должна давать стигматическое изображение, т.е. каждая точка предмета изображается в пространстве изображений в виде точки. В действительности это не так. На сравнимых с длиной волны расстояниях от точки схождения лучей кривизна волновых поверхностей становится значительной, и законы геометрической оптики не выполняются. Создаваемое системой изображение представляет дифракционную картину. В границах центрального максимума, (диска Эйри), сосредоточено 86% интенсивности, поэтому его можно считать изображением точечного источника, создаваемой опт. системой. Таким образом, явление дифракции ограничивает предел разрешения, т.е. возможность раздельного наблюдения мелких объектов и устанавливает предел увеличения опт. приборов. Угловой размер центрального максимума j₁в случае дифракции Фраунгофера на круглом отверстии определяется условием , где r - радиус апертуры. В случае очень большого расстояния звезды можно рассматривать как точечные источники, несмотря на их огромные размеры. Изображение звезды можно рассматривать как дифракционную картину, которая создается оправой объектива. Как и в случае двух узких спектральных линий мы можем условно использовать критерий Релея в следующем виде: два точечных некогерентных источника считаются разделенными, когда центр дифракционной картины от одного из них совпадает с ближайшим к центру максимумом картины от другого. Пусть угловое расстояние между точечными источниками 1 и 2 равно , Со сказанного понятно, что они будут наблюдаться раздельно, когда . Разрешающая способность телескопа есть величина . Линейное расстояние между дифракционными центрами будет равно . Разрешающая способность микроскопа. Рассм. случай, когда световой пучок от удаленного источника ограничен оправой объектива. Получающееся в центре светлое пятно будет являться дифракционным изображением точечного источника. Поскольку микроскоп предназначен для рассматривания мелких объектов, то его обычно характеризуют не угловой характеристикой, а минимальным расстоянием между двумя точками y0, при котором они еще будут различимыми в данный прибор. При определении разрешающей способности микроскопа необходимо учитывать два обстоятельства. Во-первых, в виду того, что предмет находится очень близко от объектива, световую волну, создающую изображение, нельзя считать плоской. Во-вторых, необходимо учитывать когерентность света. В случае, если два рассматриваемые объекты являются самосветящимися, то его излучение будет некогерентным. При рассм. предметов, освещаемых внешним излучением, регистрируемый свет будет частично когерентным, поскольку ширина и длина когерентности значительно превосходят размеры рассматриваемых предметов. Пусть две точки А и В некоторого объекта являются самосветящимися, т.е. некогерентными. Тогда каждая из точек вследствие дифракции будет создавать свое изображение в виде светлых кружков. В соответствии с критерием Рэлея эти две точки будут разрешаемыми, если центры дифракционных максимумов будут на расстоянии y1, не меньшем радиуса первого темного кольца. Радиус этого кольца r₁ можно определить из условия где MN – расстояние от апертурной диафрагмы до плоскости изображения, , т.к. угол - малый, то . Для устранения аберрации кома, необходимо выполнение условия синусов: , изображение в воздухе: . где u₁ - апертура пучка, попадающего на объектив. Обычно под разрешающей силой микроскопа понимают величину Y, обрат-

ную y₁. Числовая апертура:

Аберрации опт. систем

Место схожд. стигматического пучка наз-ся фокусом. Его волновая пов-ть является сферической. Астигматическим называется пучок, не имеющий точки схождения. Поверхность астигматического пучка несферическая. Параксиальный пучок при прохождении через центрированную опт. с-му остается гомоцентрическим. Центрированная оптическая с-ма при использовании параксиальных лучей дает стигматическое изображение. Однако параксиальный пучок является идеализацией. В практической оптике используются широкие непараксиальные пучки, которые к тому же являются немонохром. Это приводит к тому, что получаемое изобр. уже не будет полностью геом. подобным предмету, т.е. будут возникать искажения изобр-ия. В таком случае говорят, что опт. с-ма обладает погрешностями, т.е. аберрациями. В общем случае: аберрация - любое нарушение гомоцентричности светового пучка вызванное его прохожд. через опт. с-му. Аберрации опт. с-м бывают монохром. и хроматические. Монохром.аберрации возникают при прохождении монохром. непараксиальных пучков через опт. с-му. Хроматические аберрации имеют место при использовании немонохром. пучков света. Вследствие явления дисперсии света коэфф. преломления, а, следовательно, и точка схождения лучей различной длины, будут различными. Это приводит к тому, что даже при отсутствии монохроматических аберрации, изображение, получаемое в белом свете, будет окрашенным. Процесс устранения аберраций опт. с-мы называется корригированием. Полностью устранить аберрации нельзя, но можно уменьшить до нужной величины. Например, при рассм. предмета визуально, или с помощью опт. прибора размер аберрации должен быть меньше min разрешаемого ими геом. размера. В этом случае аберрации не будут влиять на качество изобр. Рассм. монохром. аберрации. Одной из наиболее часто встречаемых аберраций является сферическая аберрация. возникает при отображении широким пучком точек, лежащих на опт. оси. рассм. точечный объект А, расположенный на опт. оси. Из всей совокупности лучей, падающих на линзу, выделим 2 пары: 1-1' и 2-2'. Для 1ой углы падения на преломляющую пов-ть являются малыми, и параксиальное приближение выполняется с большой точностью. Эти лучи образуют стигматическое изобр. в точке А 1. Для второй пары лучей углы падения будут больше чем для параксиальных лучей, поэтому и углы преломл. также будут больше. Это приведет к тому, что они пересекут опт.ось в точке А 2, расположенной ближе к линзе. Наблюдая изобр. на экране, заметим, что ни при каком его положении не получится точечное изобр. если расположить экран перпенд. опт. оси так, чтобы он проходил через точку А 1, то изобр. будет иметь вид яркой точки в центре, окруженной светлым ореолом, к-ый наз-т кружком рассеяния. Центр изобр. будут создавать параксиальные лучи; кружок рассеяния будут создавать непаракс. лучи. Вблизи точки А ₁ имеется зона max концентрации световой энергии. Поверхность, огибающая эту область пространства, называется каустической поверхностью, или каустикой. В сечении каустика представляет геом. место точек схождения меридиональных лучей. Сферическая аберрация х-ся разностью коорд. точек A₁ и A₂: δs=OA₁-OA₂. Это разность называется продольной аберрацией. Продольная аберрация считается (+), если точка А 2 расположена правее точки А 1 и (-) – если точка А 2 расположена левее А₁. В приведенном на рис. примере продольная аберрация будет (-). Кроме величины δs продольная аберрация характеризуется величиной δs =CD - размером кружка рассеяния на экране, расположенном в плоскости параксиального изображения, вдоль направления перпенд. опт. оси. Собирающая линза имеет отрицательную аберрацию продольную аберрацию, рассеивающая – положительную. Размер продольной и поперечной аберрации зависит от апертуры пучка, падающего на линзу. Осуществляя диафрагмирование пучка, можно значительно уменьшить сферическую аберрацию. Однако, диафрагмирование приводит к уменьшению освещенности изображения. Кроме того, в случае микроскопа уменьшение апертуры нежелательно еще и потому, что это уменьшает их разрешающую способность. Сферическую аберрацию можно в значительной мере уменьшить, используя комбинацию из нескольких собирающих и рассеивающих линз.

Аберрация кома. Часто источник, посылающий на линзу широкий пучок, расположен вне опт. оси. В этом случае каустика не имеет осевой симметрии. Она симм. отн-но меридиональной плоскости и по форме напоминает комету с хвостом. Такой вид погрешности опт. систем называется аберрацией кома. В отличие от сферической аберрации, кома определяется не только сферичностью поверхности линзы, но удаленностью от опт. оси с-мы. Действительно, при наклонном падении широкого пучка на линзу его верхние и нижние лучи преломляются по-разному. В итоге широкий параллельный пучок дает на экране не точечное изображение, а пятно довольно сложной формы. Кома является одной из наиболее существенных аберраций, особенно в микроскопии, где используют широкие пучки. Аберрация кома полностью устраняется при выполнении условия: y₁n₁ sin u₁= y₂n₂ sin u₂, где y₁, y₂ - размер предмета и изображения, u₁, u₂ - апертура лучей падающих на объектив и лучей, форм. изобр. это усл-ие синусов Аббе, может быть получено как следствие физического требования в соответствии, с которым для получения стигматического изобр. необходимо, чтобы опт. длина путей между сопряженными точками предмета и изображения были одинаковыми. Точки, для которых устранена сферическая аберрация и выполнено условие синусов Аббе, наз-ся апланатическими. Получаемые при этом изображения также называются апланатическими. Опт. с-ма может давать апланатическое изобр. только при опр. расст. до предмета и изобр.. Это усл-ие выполняется в микроскопе, где предмет всегда располагается в одной плоскости, находящейся вблизи фокальной плоскости. Причиной хроматической аберрации является явление дисперсии света в веществе, из которого изготовлена линза. Действительно, фокусное расстояние тонкой линзы определяется выражением

Хроматическая аберрация. Ахроматизация линз., продифф.: или , где - отн-ая дисперсия. Если световой пучок, падающий на линзу, является немонохром., то при изменении длины волны величина , т.е. и фокусное расстояние для волн различной длины будет различным. Это приводит к тому, что положение изображения в немонохроматическом свете будет различным, т.е. к хроматической аберрации. Если используются две линзы, сложенные вплотную, то фокусное расстояние такой опт. с-мы

будет равно , продифференцировав: , решив: Для ахроматизации, т.е. исчезновения хроматической аберрации, необходимо выполнение условия или - Это усл-ие может быть выполнено, только если слагаемые имеют различные знаки. Поскольку и (линзы

работают в области нормальной дисперсии), то для выполнения условия

необходимо, чтобы различные знаки имели f₁ и f₂, т.е. одна линза должна быть собирающей, а другая - рассеивающей. Пусть f ₁>0, f₂<0, Если ахроматический объектив должен обладать положительной опт. силой, т.е. быть собирающим, то

необходимо, чтобы , и . ТО, ахроматической объектив можно изготовить из двух линз, сложенных вплотную: собирающей и рассеивающей, если он должен иметь (+) опт. силу, то первую линзу необходимо изготовить из материала, обладающего большей отн-ой дисперсией. Если фокусное расст. ахроматического объектива известно, то можно определить f₁ и f­₂: , . Значения f₁ и f­₂ достигаются подбором радиусов кривизны сферических пов-тей линз . Опт. с-мы, у которых устранена хроматическая аберрация, наз-ся

ахроматизироваными. Следует заметить, что полностью устранить хроматическую аберрацию невозможно. Обычно ее устраняют для какой-либо опр. спектральной обл. В приборах, предназначенных для визуальных наблюдений, это обычно желто-зеленая область. Хроматическая аберрация является крайне нежелательной в микроскопах. Поэтому их составные части являются ахроматизироваными. Объективы, у которых ахроматизация выполнена для двух цветов спектра называют ахроматами. Однако во многих случаях, которые имеют место в микроскопии, такой ахроматизации недостаточно. Аббе определил условия, при которых достигается ахроматизация объективов для трех длин волн. Такие объективы наз-ся апохроматами. Апохроматы широко используются в опт. микроскопах. Астигматизм наклонных пучков и кривизна поля. Даже узкие пучки утрачивают гомоцентричность при прохождении через опт. с-му, если они составляют с опт. осью значительные углы. Для того, чтобы наглядно представить характер искажений, возникающих в этом случае, введем несколько опр. Плоскость, проходящую через опт. ось с-мы и центральный луч падающего пучка, наз-ся меридианальной. Часто эта плоскость совмещается с плоскостью рисунка. Плоскость, перпенд. меридианальной плоскости и также содержащая центральный луч, наз-ся саггитальной. Рассм. гомоцентрический узкий пучок света, исходящий из точки А и падающий на опт. с-му под углом к ее гл. опт. оси. Пусть mm и ss – сечения линзы меридианальной и саггитальной плоскостью соответственно. Вследствие различия радиусов кривизны преломляющих пов-ей в этих взаимно перпенд. сечениях, волновая пов-ть пучка после преломления будет не сферической. Меридианальные лучи пересекаться на фокальной линии Рm, расположенной в саггитальной плоскости, саггитальные лучи на линии Рs, расположенной в меридианальной плоскости. Расстояние между этими линиями, которое мы опр-ли как астигматическая разность, быстро возрастает с увеличением угла между пучком и опт. осью. Такой вид аберрации наз-ся астигматизмом. Астигматизм приводит к искривлению поля изобр., т.е. изобр. даже плоской фигуры оказывается не совсем резким на плоскости. Астигматизм крайне нежелателен для фотообъективов, которые должны давать резкие изобр. на плоскости пленки и светочувствительной матрицы. Комбинируя линзы с различным радиусом кривизны пов-ти и фокусными расст., можно приблизительно совместить меридианальные и саггитальные фокальные линии, сделав их практически прямыми. Опт. с-мы, у которых исправлена аберрация астигматизма, называются анастигматами.

21. Принцип Гюйгенса-Френеля. Зоны Френеля. Аналитическое и графическое определения амплитуд создаваемых зонами Френеля. Дифракция – отклонение света от прямолинейного распространения не связанное с преломлением или отражением. принцип Гюйгенса: всякая точка пр-ва до которой дошло волновое возмущение является источником вторичных волн. Френель: полное световое поле – результат взаимной интерференции источников вторичных волн. Метод зон: Рассм. Действие света из т.А в т.В. Заменим действие источника А действием воображаемых источников, расположенных на поверхности S – пов-ть фронта волны. Разбиваем S на зон такого размера, чтобы расстояние от краёв зоны о В отличались на . , тогда площадь сферического сегмента (первая зона): , a – от А до пов-ти, b – от пов-ти до B. Площадь всех зон одинакова. Чем дальше от центра по поверхности, тем воздействие зон ослабляется. Действия соседних зон ослабляют друг друга, т.к. волны приходят в т. В в противофазе. Т.е. амплитуда первой зоны больше амплитуды в т. В. - радиус m -ой зоны Френеля. Если пропустить свет через зонную пластинку с открытыми нечётными зонами (в центре светло), то в т. В интенсивность возрастёт: , т.е. чётные зоны перестанут мешать. Т.е. зонная пластинка работает как линза. - фокус зонной пластинки. Тогда a и b должны удовлетворять . Аналитическое определение амплитуд: – источник, P – наблюдение. Полное поле: , где - коэфф. учитывающий зависимость амплитуды вторичных волн от угла между и направлением на P. Если рассм. пов-ть S (как выше): , R – расст. От зоны до P. Для приблизительного вычисления интеграла Френель предложил метод: построим сферы с радиусами с центром в т. P. На сферической волновой поверхности эти сферы вырежут кольцевые зоны – зоны Френеля. Площадь зон: , где a расстояние от P₀ до зоны. Площади всех зон одинаковы. Итого амплитуда в т. P: , где - амплитуда создаваемая последней зоной. Если зон много или фронт открытый то последним можно пренебречь. Графический метод: каждую из зон Френеля разбивают на N частей. При переходе от одного края зоны к другому фаза волны изменяется на π, а при переходе от одной подзоны к другой на . Поскольку площади подзон одинаковы, то амплитуда волн, приходящих в точку Р от каждого участка будет в соответствии с методом зон Френеля также одинаковой. Обозначим ее Е₀. Примем фазу волны, приходящей в Р из первой подзоны, за 0. Тогда суммарная амплитуда волны в точке Р, создаваемая первой зоной, с учетом возникающего сдвига фаз будет равна: При увеличении числа разбиений до бесконечности ломаная кривая превращается в плавную. Графическое построение амплитуды при учете вклада от последующих зон производится аналогично. Необходимо учесть, что при движении на край зоны значение Е₀₁ несколько уменьшается. Вследствие этого непрерывная кривая не замыкается, а имеет вид спирали (спираль Френеля). Она позволяет определить амплитуду при открытии любого числа зон Френеля и их частей.

22. Дифракция Френеля на круглом отверстии и диске. C помощью метода зон Френеля, можно определить амплитуду волн дифрагировавших на простых препятствиях. При нечётном числе зон: else , то что в скобках 0. т.е. при небольших m амплитуда в точке Р будет амплитуде, создаваемой 1-ой зоной Френеля, если m — нечетно, и =0 при четном m. Т.е. если в апертуре можно построить чётное число зон, то в центре будет наблюдаться ноль, else не ноль. m число зон в отверстии , для плоской , - расстояние от источника, r – от отверстия до экрана. Про спираль Френеля: пока открывается только первая зона Френеля, интенсивность увеличивается и достигает максимума при полностью открытой зоне. По мере открытия второй зоны интенсивность убывает и при открытых полностью двух зонах уменьшается практически до нуля. Затем интенсивность снова увеличивается и т.д. Дифракция на диске: если диск закроет m первых зон Френеля, то амплитуда: , в скобках . Если диск закрывает небольшое число зон, то в центре светлое пятно, общий вид картины: чередующиеся тёмные и светлые пятна. Зонная пластинка. Из принципа построения зон Френеля, следует, что в точку наблюдения в одинаковой фазе приходят волны, создаваемые четными и соответственно нечетными зонами Френеля. Причем, сдвиг фаз между ними составляет π. Поэтому, если закрыть четные или нечетные зоны, то волны от соседних зон не будут гасить друг друга. Суммарная амплитуда в точке наблюдения будет равна , если закрыть четные зоны и соответственно , если закрыть нечетные зоны. Можно изготовить экран, у которого, например, нечетные зоны открыты, а четные – закрыты. Такую пластинку называют зонной. Интенсивность в точке наблюдения, расположенной на расстоянии r от экрана, будет намного больше интенсивности, когда открыты все зоны. Действие зонной пластинки аналогично действию собирающей линзы, а расстояния связаны также , где - фокус. Зонная пластинка может иметь несколько фокусов. Интенсивность света в фокусе зонной пластинки можно увеличить еще в четыре раза, если не закрывать соседние (четные или нечетные) зоны, а изменить их фазу на π. Недостатки метода зон Френеля: 1. даёт неправильное значение фазы волны в точке наблюдения, фаза сдвинута на . 2. не позволяет определить зависимость коэфф.а наклона . Поэтому приходится постулировать, что монотонно уменьшается с увеличением угла и принимает нулевые значения при .

23. Приближение Френеля. Интеграл Кирхгофа - интеграл суперпозиции, из него следует, что сумма косинусов не изменится, если источник и приёмник поменять местами. Т.е. точный источник установленный в точке P, будет создавать тот же эффект в точке P₀, что и источник P₀ в точке P. – теорема взаимности Гельмгольца. Плоскость в которой наблюдается дифракция – плоскость дифракционной картины. Плоскость, совпадающая с отверстием – плоскость источников. В каждой из плоскостей выберем с-му координат. В плоскости источников выберем элемент площади с координатами x', y' ­. Определим амплитуду волны создаваемую элементом в т. P (x, y). Пусть , тогда . Приближения Френеля: 1. будем считать, что элемент расположен достаточно далеко от точки наблюдения P, т.е. , , , , тогда можно , . Тогда . 2. 3. Множитель - быстро осциллирующий, поэтому выражение для R, можно разложить в ряд и ограничиться членами второго порядка , тогда интеграл Кирхгофа примет вид , где - комплексная амплитуда падающей волны на площадке , т.е. . Можно переписать , где - комплексная функция определяющая амплитуду волны в области источников. Случай, когда все эти приближения выполняются наз-ся дифракцией Френеля.

Дифракция Френеля на прямолинейном краю полуплоскости: Будем разбивать волновой фронт на полосатые зоны. z – длина перпендикуляра из точки наблюдения P к волновому фронту, совпадающему с краем полуплоскости. Проведём цилиндрические коаксиальные поверхности, ось которых проходит через т. P параллельно краю полуплоскости. Радиусы цилиндрических поверхностей: … т.е. волновой фронт будет разбит на прямоугольные полосы (зоны Шустера). Первую зону считаем за две, ширина зон , , , … монотонно уменьшается от центра, следовательно и площади также будут уменьшаться. Можно записать интеграл Кирхгоффа с учётом приближений Френеля , если волна плоская, то , сделав замену переменных получим . Для графических построений можно пользоваться , с учётом преобразований Эйлера , где , - интегралы Френеля. Если , - оси в системе координат, то - уравнение клотоиды (Спираль Корню). Дифф. дуги спирали , т.е. параметр - длина спирали

25. дифракция на двух щелях. Рассм. дифракцию на двух щелях, каждую из которых можно рассматривать как когерентные источники. Результирующая комплексная амплитуда будет определяться суммой амплитуд и , создаваемых в направлении φ каждой щелью: , где , , - сдвиг фаз между волнами, решив с-му: . интенсивность, создаваемую двумя щелями в направлении φ: или , т.е. интенсивность вследствие интерференции будет равна . Для углов интенсивность равна 0 – главные минимумы, . - главные максимумы . - дополнительные минимумы

7. Фотометрия. Энергетические фотометрические величины. Основная - энергетический поток излучения х-ет среднюю мощность излучения (<P>), которая переноситься ЭМ волной через пов-ть : - по пов-ти. Энергетическая освещённость - если поток распределён неравномерно, то это средняя освещённость. Локальная формула: . - энергетическая экспозиция (интегральный эффект, производимый ЭМ волной). Энергетической силой излучения - характеристика точечных источников отношению величины потока излучения, излучаемого внутрь телесного угла dΩ, к величине этого угла. Мерой телесного угла является отношение площади участка, вырезаемого на поверхности сферы конусом с вершиной в ее центре, к квадрату ее радиуса , телесный угол, опирающийся на произвольную площадку: . Источники, у которых сила излучения одинакова по всем направлениям, называются изотропными. Для них: . Световой поток, излучаемый изотропным источником по всем направлениям: . Можно записать .ТО освещенность, создаваемая точечным источником, прямо пропорциональна косинусу угла между направлением падающих лучей и нормалью к освещаемой поверхности и обратно пропорциональна квадрату расстояния до источника. Энергетическая яркость - отношение потока, который излучается единичной видимой поверхности источника в телесный угол , к величине этого угла: - сила света, создаваемая единичной видимой площадкой источника. Источники, яркость которых не зависит от направления излучения () - ламбертовые. Для них з-н Ламберта: , где - сила излучения в нулевом направлении. Энергетическая светимость М_е - отношение полного энергетического потока, испускаемого протяженным источником по всем направлениям, к величине его площади: или , для ламбертовых: . Световые величины: сила света – кандела - сила света, испускаемого с поверхности площадью 1/60 см² черного излучателя в перпендикулярном направлении при температуре затвердевания платины и давлении, равном 101 325 Па. Световой поток - сила света, испускаемая источником в телесный угол : (люмен). Яркость – кд/м², Освещённость – люкс. Спектральная световая эффективность - чувствительность «среднего» глаза человека для монохроматического излучения - отношение светового потока к энергетическому, создающему световой. Отношение спектральной световой эффективности к максимальному значению называется относительная спектральная эффективность - зависимость от называется кривая видности. Если известна спектральная плотность энергетического потока излучения источника и , то спектральную плотность соответствующего светового потока можно определить: - связь