By: Nasser Hafezi-Motlaghn-hafezi.profcms.um.ac.ir/imagesm/1359/stories/...By: Nasser Hafezi-Motlagh 5 هب هک یسیطانغموتکلا جاوما عیسو فیطا یکچوک

By: Nasser Hafezi-Motlagh

2By: Nasser Hafezi-Motlagh

.سیالکترومغناطیواجماعظیمطیفازجزئی:مرئینوروکنندمیاشغالرامترمیلییکازبزرگترهایموجطولقریباًتیوییرادامواجگاماواجاموایکسپرتوبنفش،فرامرئی،نور،فروسرخامواجترتیببههاآنازپس.ارنددقرار

.میکرون0/760تایکرونم0/380بینهایموجطول:مرئینورطیفواحدازهمندرتبهونانومترکوچکترواحدازنیزاهیگامواجینادموررد

صورتبهمختلفاثراتمتفاوتهایموجطول.شودمیاستفادهآنگسترومبهموجطولکاهشبا.کنندمیایجادچشمدرگوناگونهایرنگواحساس.شودمیاحساسچشمتوسطبنفشوآبیسبز،زرد،قرمز،هایرنگترتیب




بهکهالکترومغناطیسیامواجوسیعازطیفکوچکیقسمتتنها:مرئینورایناثر.گذاردمیبیناییورنگتأثیرانسانچشمرویاستمعروفنورمرئی

حداکثرانسانچشمونیستیکسانبیناییاحساسایجاددرهاموجطولحساسیتهکرصورتید.داردمیکرون0/555موجدرطولراخودحساسیت

چشمبیسنحساسیتنیحمنکنیماختیارواحدبرابرموجطولینادرراچشم.استرسمقابلمختلفهایموجطولدرجذبچشمتوسطنیزنامرئیامواج:چشمرویرؤیتغیرقابلامواجاثرتشعشعاتازراچشماستالزملذا.کنندمیایجادآندرحرارتیاثروشوندمی

نبایدمیکروموجآنتنمقابلدرگاههیچمثالً.کردحفظرؤیتغیرقابلخطرناکچشمبرایکهزیراکردنگاهنبایدبرموجداخلبهمستقیماًیاوایستاد

.بسیارمضراست




و0/51هایموجطولدروکندمیتغییرتندیبهموجطولباچشمحساسیتموجطولکهخورشیدتشعشعات.شودمینصفچشمحساسیتمیکرون0/61

انموجشطولکهتشعشاتیوازنالیهتوسطاست،میکرون0/29ازکمترهاآن.شوندمیجذبهواکربناکسیددیوآببخارتوسطاستمیکرون1/4ازبیشتر

یزندگمحیطباچشمتطبیقیتکاملدهندهنشانانسانچشمحساسیتمنحنیمنحنیکمبسیارهایروشناییشدتدر.استمتمادیسالیانطولدرانسان

استانداردمنحنیچپسمتدرنانومتر50اندازهبهکهآیدمیدستبهدیگری.است


:رؤیتدراصلیعواملربیشتچشمازآنهفاصلیاوکوچکترجسمیاتئجزهرچه.جسماندازه:اولعامل.شودمیترمشکلؤیترشود،

واستآناطرافوجسمبینروشنیاختالفبهمربوطکه.کنتراست:دومعامل.شدخواهدترمشکلرؤیتشودکمتراختالفهرچهدنشکمباکهاستجسمازشدهساطعیاشدهمنعکسروشناییمیزان:سومعامل

.شودمیترمشکلرؤیتآن.استبهتررؤیتباشد،ترطوالنیچههرکهاسترؤیتزمان:چهارمعامل




کهاینبهنظر.استواتالکترومغناطیسیامواجتوانواحدچشمرویمختلف،هایموجطولبانوریامواجتأثیر

مختلفهایموجدرطولنوریتوانواتیکاست،متفاوتبرایتواندنمیواتلذاکند،میایجادمختلفبیناییاحساس

واحدیازبایدوگیردقراراستفادهموردنوریمحاسباتاشد،باستوارانسانچشمتوسطارزیابیاساسبرکهدیگر

.کرداستفاده



بهاویهزمقابلقوسنسبتبرابرمعمولیزاویهکهشکلیهمانبهنسبتبرابرفضاییزاویهاست،دایرهمرکزازفاصلهیاقوسشعاع.استکرهمرکزازسطحفاصلهمجذوریاشعاعمجذوربهسطحازکهتساییفضازاویهبرابرکهاستاسترادیانفضایزاویهواحد

جداعمترمربیکطحسیکمتر،یکشعاعبهایکرهطحسسطحیککهفضاییزاویهکهاستروشنبیترتاینبه.دسازمی

4pبابرابردهدمیتشکیلبستهنامنظمسطحهریابستهکروی

.استاسترادیان


نشانرامختلفزوایایدرشدهساطعنورقوتنور،شدت.دهدمیگرفت،میقراراستفادهموردروشناییبرایشمعکهابتدادر

دواحعنوانبهافقصفحهدراستانداردشمعیکنورشدت.شدمیمشخصKباکهقرارگرفتاستفادهموردنورشدت

المللیبینشمعوهفنرشمع:بعدیاستانداردهای


باطورعمدهبهنورشدتIکاندالآنواحدوشودمیدادهنشان(cd)ورینشدتازاستعبارتکاندالیکتعریفطبق.است

مساحتباسیاهجسمیکازکه1

60دمایدرمربعسانتیمتر

کیفشاردرو(پالتینفلزگدازدمای)گرادسانتیدرجه1768شدت.گیردفرامیراسرچشمهاطرافکرهیکشکلبهاتمسفر

-.استکاندالیکبامعادلطورتقریبیبهشمعیکنور


The Candela is the luminous intensity, ina given direction, of a source that emitsmonochromatic radiation of frequency540×1012 hertz and that has a radiantintensity in that directionof 1 ⁄683 watt per steradian.


یکنواختنورشدتدارایجهاتهمهدرکهنورمنبعیککهاینفرضباارشیانورمیزانگیرد،قرارکرویمختصاتیکمرکزدر،ستااندالکیک

یکیانوریشارواحدشودمیخارجفضاییزاویهاسترادیانهرازکهرانوری4pبستهطحسهربهمربوطییفضازاویهچون.نامندمی(Lumen)لومن

در.ندکمیتولیدلومن4pبرابرارنوریشکلدرمنبعایناست،استرادیانبهمحاسبرایوستنیانکسیجهاتهمهدرمنابعنورشدتعملیدمواراغلب.بگیریمگرالانتفضاییزاویهرویارنورشدتاستالزمنوریشار



حرارتبهشدهگرفتهتوانازایمالحظهقابلمقدارالکتریکیهایالمپدرکهشودمیتبدیلالکترومغناطیسیتشعشعبهآنازمقداریوشدهتبدیلنورانیاثراتدارایآنمختلفهایموجطولوداردوسیعینسبتاًطیف

اثرالکترومغناطیسیشاردرموجودهایموجطولازهریک.هستندگوناگونموجطولردنورانیشاربهالکترومغناطیسیتوانتبدیل.داردمتفاوتینورانیهکدهدمینشانشزمایآوشودیمانجامصورتمؤثرترینبهمیکرون0/555

تولیدورانینشارلومن683موجطولایندرناطیسیغالکترومتوانواتهر683تبدیلنسبتایندیگرهایموجطولدر.ندکمی V(l)درهکتساردزیرصورتبهنورانیشارو.استانسانچشمنسبیحساسیتV(l)آن:آیدمی


برحسبونامندمیالمپنوریبهرهراالمپورودیتوانبهنورانیشارنسبت.کنندمیبیانواتبرلومن

(680تقریبیشکلهب)683برابرنوریبهرهمقدارحداکثرکهاستبدیهیههمونداردتلفاتگونههیچکهیفرضالمپیکازکهاستواتبرنملو

در.آیدمیتسدبهدیرگمیتروصمیکرون0/555موجطولدرآنتشعشعبرایوات،برلومن20تا8ازنوریبهرهعملیالتهابیهایالمپموردتاایهجیوهایپالمبرایوات،برلومن90حدودتانتسفلورهایپالم

برلومن100ازتربیشتامیدسبخارهایپالمبرایوواتبرلومن50حدود.تساوات


برتوابرحسبخروجینوریتواننسبتصورتبهراالمپالکتریکیبهره.کنیممیتعریفواتبرحسبالکتریکیورودیتوان


بریدهتابنوریتوانمیزانسطحیکروشناییشارچگالییاروشناییشدتلومننآواحدوشودمیصخمشEحرفباودهدمینشانراسطحواحدبعمرمترAطحسبرکهنوریارشکلرگا.است(Lux)لوکسیابعمربرمتر:دشبایکنواختطحسرویآنعیتوزولومنfتابدمی

:نباشدیکنواختسطحرویروشناییتوزیعکهصورتیدر


.یابدمیکاهشسطحازمنبعفاصلهمجذورباسطحهررویروشناییشدتهتجبرعمودطحسرویروشناییشدتمعینفاصلهیکدرکهاستروشناینقطهنبعمیکبرایییناشوراصلیقانوننکتهاین.تساحداکثرنورانتشار

.یدآیمشماربه



باشندتهداشمختلففیزیکیاندازهولیبرابرنورشدتکهنورانیمنبعدواگرنظربهتردرخشندهاستترکوچککهمنبعیشوند،رؤیتهمسرپشتمنبعازشدهساطعنورنسبتصورتبهراجهتهردرLدرخشندگی.رسدمیواحد.کنندمیتعریفجهتآندرنورانیمنبعسطحمؤلفهبهجهتآندر

مترسانتیبرکاندالواحد).است(Nit)نیتیامربعمتربرکاندالدرخشندگیهمهدرخشندگیگسترده،منابعدر.(شودمینامیده(Stilb)استیلبمربعسطحطمتوسدرخشندگیازاستبهتربنابراینونیستیکسانلزوماًسطحعریفتنورانیمنبعسطحذرههربرایرادرخشندگییاوکرداستفادهمنبع.کرد



تعریفدرخشندگیمفهومبراساسشودمینامیدهکاندالکهنورشدتواحددارایکلویندرجه2041حرارتدرجهدرسیاهکنندهتشعشعیک.استشده

اینبنابر.تساسطحبرعمودجهتدرعمترمرببراندالک6×105درخشندگیجهتدرسیاهکنندهتشعشعمربعسانتیمترشصتمیکمساحتبایطحس

.ندکمیایجاداندالکیکنورشدتسطح،برعمودجذبمی‌تابدآنبهکهرانوریهمهکهاستجسمیسیاهجسمفیزیک،در

به.ی‌گذردنمیابازنمی‌تابدسیاهجسمازالکترومغناطیسیتابشهیچ.می‌کنداهسی(کلویندرجهصفردمای)استسردکهوقتیجسمایندلیل،همین.اباندمی‌تالکترومغناطیسیموجخودازشود،داغسیاهجسماگر.می‌شوددیده(تابشایندرگوناگونهایموجطولنسبیشدتیعنی)تابشاینطیف

.داردبستگیآندمایبهفقطواستسیاهجسمازمستقل


یککهکلویندرجهحسببردماییمقدارازاستعبارتنوررنگدمای.کندتولیدرانظرموردنورتاداردنیازسیاهجسم

𝑇𝜆𝑚𝑎𝑥 = 2.898 × 106 𝑛𝑚 𝐾


تاریخطیدرکهشودمینامیدهفوتومترینوری،هایکمیتگیریاندازهفوتومترهایدر.استکردهایمالحظهقابلهایپیشرفتروشناییمهندسی

چشمچون.داشتعهدهبهاساسینقشیگیریاندازهدرانسانچشماولیهکمیتدومقایسهازطریقتواندمیتنهانیست،مطلقگیریاندازهبهقادرانسان.کندمعینرامجهولکمیتمجهول،دیگریو(استاندارد)معلومیکی

شوند،یمنامیدهفیزیکیفوتومترکهامروزیازفوتومترهایبسیاریبرعکس،شدتکهنورسنجمثلگیرند،میاندازهمطلقطوربهرانوریهایکمیت

سلولدرکهالکتریکیجریانگیریاندازهطریقازراسطحیکرویروشنایی.کندمیگیریاندازهشود،میبرقرارفوتوالکتریک



دتشدارایکهاستانداردالمپیکبامقایسهطریقازراالمپیکنورشدتI1معلومنورشدتدارایاستانداردالمپ.آورندمیدستبهاستمعلومنور

حرکتبا(I2)استمجهولکهراگیریاندازهتحتالمپنورشدتواستبهسطحدوروشناییشدتشدنبرابرزمانتاریلرویمتحرکپرده

:حالتایندر.آورددستبهتوانمیدستگاهیاچشمتشخیص


این.شودمیاستفادهاولبریختازکرهالمپیکنوریشارگیریاندازهبرایرنگباآنداخلیسطحکهشودمیتشکیلتوخالیبزرگکرهیکازفوتومتردرراشیآزماتحتالمپ.دنکمیپخشالًکامرانورواستشدهپوشیدهسفیدبهالمپنورمستقیمععشتشازع،مانندادقرارباوندزیآویمکرهداخل

توانمیحالتایندر.شودمیممانعتکرهداخلیسطحازکوچکیقسمتاینبهکرهداخلیسطحازانعکاسطریقازکهروشناییشدتکهدادنشان

شدتاینگیریاندازهباواستمتناسبالمپنوریشاربارسدمیقسمتتوانمیهمراگیریاندازهاین.کردمحاسبهرانوریشارکلتوانمیروشنایی

.دادانجامداستاندارالمپبامقایسهازطریقسهولتبه



دراین.کنندمیگیریاندازهفوتوالکتریکسلولازاستفادهباراروشناییشدتکهکندمیبرقرارالکتریکیجریانیسلول،سطحبرشدهتابیدهنوروسایلروشناییشدتجریان،گیریاندازهباواستروشناییشدتتابعآنمقدار

.شودمیمشخص



واژه انگلیسی برگردان فارسی واژه انگلیسی برگردان فارسی

Luminous

Intensityشدت‌نور Solid Angle زاویه‌فضایی

Luminous Flux شار‌نوری Color

Temperatureدمای‌رنگ‌نور

Luminous

Efficacy

(‌بازده)بهرهنوری Luminance درخشندگی

Illuminance شدت‌روشنایی Luminance

meterسنجدرخشش


LDR:‌نورمقاومت‌وابسته‌به‌


Photodiode:نوریدیود


Phototransistor:ترانزیستور‌نوری


CMOS و‌CCD



دهیرنگ:المپیک(CRI:رنگنمودشاخص)دهیرنگضریباگر.المپنوردررنگیاجسامحقیقیرنگدادننشانازاستعبارتغیردروشوندمیدیدهطبیعیطوربههارنگباشدمناسبالمپنورطیفنسبیمیزاندهی،رنگکمّیگیریاندازهبرای.کنندمیتغییرصورتاین.شودمیمقایسهطبیعیسفیدنورباوگیریاندازهطیفقسمتهردرنور.استکاملدهیرنگمعرف100عددبلقکارکردساعاتبرحسبالمپیکمتوسطعمر:المپمتوسطعمر

دبرساولیهنوریشارازمعینیدرصدبهآنخروجینوریشارکهاینازکهکارکردساعاتاساسبرراالمپعمرنیزگاهی.شودمیگیریاندازه.گیرندمیاندازه،سوزندمیهاالمپازمعینیدرصدآنطی




Cuvette



:پاسخ


𝑾𝒕 = 𝜺𝝈𝑻𝟒

گيرياندازهاساسبرزيرشکلمطابقدماسنجيکدما،گيرياندازهمنظوربهبهسمجيک،ذکرشدهتابشيدماسنجکاليبراسيونجهت.ايمساختهتابشيانرژيقرائتmV81بابرابرراخروجيولتاژودادهقراردستگاهمقابلراC27°دمايدمايباشد،mV256ديگرجسميکبرايدماسنجخروجيولتاژاگر.ايمنمودهاست؟گرادسانتيدرجهچندجسم

σ = 5.67 × 10−8 W⋅m−2⋅K−4


سياهجسمکيازتابشيانرژيبينرابطه،بولتزمان-استفانقانونطبقجسمدمايTآندرکهکرد،محاسبهرابطهطبقتوانميرادمابا

استبولتزمان-استفانثابتσوتشعشعضريبε،کلوينبرحسب:لذا

W1=εσ(27+273)4

W2=εσT24

⟹Vo1=KW1=81Vo2=KW2=256⟹W1/W2=81/256=(T1/T2)4⟹T2=43×300°K

=400°K⟹T2=127℃

:پاسخ


جهاد.الکتریکیروشنایی:3ساختمانفیزیکمبانی.زهراقیابکلو،-1.1392:تهرانامیرکبیر،صنعتیواحددانشگاهی

م،بیستچاپانتشار،سهامیشرکت،روشناییمهندسی.حسنکلهر،-2.1388:تهران

انتشارات.الکترونیکیگیریاندازهودقیقابزار.ناصر،مطلقحافظی-3.1395:تهراننور،پیامدانشگاه

برایمقدمه.فاطمه،نیایداور.ناصر،مطلقحافظی.سیداحسان،تهامی-4سؤاالتتشریحیپاسخهمراهبهدرس نامهپزشکی،مهندسی

ادآزدانشگاه،سراسریدانشگاهدکتریوارشدکارشناسیهایآزمونگسترشسوم،چاپ.پزشکیآموزشودرمانبهداشت،وزارتواسالمی

.1396:تهرانپایه،علوم

Documents

By: Nasser Hafezi-Motlaghn-hafezi.profcms.um.ac.ir/imagesm/1359/stories/...By: Nasser Hafezi-Motlagh 5 هب هک یسیطانغموتکلا جاوما عیسو فیطا یکچوک