Fotometr - Polski Serwis Naukowy

Fotometr (luksomierz) - przyrząd pomiarowy do pomiaru natężenia oświetlenia.

Fotometr w astronomii

Zobacz hasło astrofotometr w Wikisłowniku

Jest to przyrząd służący do pomiaru jasności obiektów astronomicznych, przy czym przedmiotem podlegającym bezpośrednim pomiarom jest obraz obiektu utworzony przez teleskop. Fotometr służy do pomiaru zaczernienia kliszy - gdy obraz obiektu zostaje uprzednio zarejestrowany na kliszy fotograficznej, bądź do bezpośredniego pomiaru jasności obrazu danego obiektu, wówczas fotometr jest umieszczony w ognisku teleskopu.

Fotometria – dział optyki zajmujący się pomiarem światła tak jak jest ono postrzegane przez ludzkie oko i tym różni się od radiometrii, która mierzy obiektywną wartość fal elektromagnetycznych. Fotometria jest zainteresowana wrażeniem jakie jest percypowane przez ludzkie oko na skutek stymulacji falą elektromagnetyczną. Punktem wyjścia fotometrii jest więc charakter oka jako wybiórczego detektora widma elektromagnetycznego. Jednostki fotometryczne, w przeciwieństwie do radiometrycznych mogą służyć jako wskaźniki w eksperymentach psychofizycznych. Jednostki fotometryczne różnią się w swej naturze od radiometrycznych mniej więcej tak jak fon różni się od bela.

Katoda (gr. kata - "w dół", hodós - "ścieżka") - elektroda, z której do układu dostaje się ładunek ujemny lub jest absorbowany ładunek dodatni. W zależności od charakteru układu lub urządzenia elektrycznego (kierunku przepływającego przez nie prądu elektrycznego), katoda może być elektrodą dodatnią lub ujemną. Katoda występuje zawsze w parze z elektrodą jej przeciwną pod względem znaku, czyli anodą.

Zasada działania

Ze źródła A zostaje skierowana za pomocą obiektywu B wiązka światła na mierzony obraz gwiazdy, który znajduje się na kliszy D. Wiązka światła przechodzi przez diafragmę C, która ma za zadanie ograniczyć oświetlone pole na kliszy. Po przejściu przez kliszę wiązka jest skierowana przez obiekt E na katodę fotokomórki F. Kliszę ustawia się w taki sposób, aby obraz gwiazdy znalazł się w środku pola, i jest mierzone natężenie prądu i1 w obwodzie G. Następnie klisza musi być ustawiona tak, by światło przechodziło przez miejsce nie zaczernione i notuje się natężenie prądu i2. Z uwagi na to, że natężenie jest proporcjonalne do oświetlenia fotokatody, zaczernienie kliszy:
$D=1g * {i2 \over i1}$ .
Zmierzywszy w ten sposób wartości D dla badanych gwiazd, możemy za pomocą charakterystyki danej kliszy wyznaczyć stosunki oświetleń promieniowaniem tych gwiazd. Jeżeli wśród tych gwiazd znajdą się gwiazdy o znanych uprzednio jasnościach, metoda ta umożliwia wyznaczenie wzrostu oświetlenia promieniowaniem obserwowanych gwiazd. Dokładność tej metody jest jednak uwarunkowana przede wszystkim jakością obrazów, które są przetrzymywane na kliszy i nie przekracza 2 %. Główną jej zaletą jest to, że umożliwia otrzymywanie w ciągu jednej obserwacji materiału do pomiaru jasności dużej liczby gwiazd. Jednak dokładniejsze wyniki można osiągnąć metodami fotometrii fotoelektrycznej. Tu rezygnuje się z zapisu obrazu na kliszy. Zebraną przez teleskop wiązkę światła gwiazdy kieruje się na fotokatodę fotometru. Zazwyczaj przy pomocy dodatkowej soczewki rzutuje się na fotokatodę nie obraz gwiazdy, lecz oświetlonego jej światłem obiektywu teleskopu. W ten sposób eliminuje się wpływ niejednakowej czułości różnych miejsc na powierzchni fotokatody. Promieniowanie innych gwiazd i tła nieba usuwa diafragma o odpowiedniej średnicy. W celu umocnienia strumienia elektronów wybitych przez promieniowanie gwiazdy z fotokatody w fotometrach powszechnie stosuje się fotopowielacze. Prąd z tego urządzenia po przejściu przez wzmacniacze zwykle jest rejestrowany za pomocą urządzenia samopiszącego.

Bolometr - przyrząd do pomiaru energii przenoszonej przez promieniowanie w jak najszerszym zakresie długości fal (intencjonalnie w pełnym zakresie). W praktyce większość bolometrów jest wrażliwa na promieniowanie w zakresie widzialnym i podczerwonym. Współczesne bolometry działają na zasadzie zmiany oporu elektrycznego czujnika pod wpływem zmiany temperatury wywołanej pochłanianiem padającego promieniowania. Czujnik stanowią cienkie druciki lub folia, wykonane z metalu, półprzewodnika albo materiału nadprzewodzącego; zmianę oporu elektrycznego czujnika, proporcjonalną do ilości pochłoniętej energii, mierzy się zwykle za pomocą mostka pomiarowego; próg czułości bolometru jest wysoki, rzędu 10-9 -10 -12 wata.

Fotokatoda to katoda wysyłająca elektrony pod wpływem światła. Fotokatoda jest podłączana do ujemnego bieguna napięcia zasilającego i stanowi ważny element wielu detektorów promieniowania zawierających lampy próżniowe.

Zobacz też

fotometria, kandela, luks, światłość, światło

bolometr, aktywny radiometr wnękowy