Единицы физических величин и их размерности - Сена Л.А.
Скачать (прямая ссылка):
§ 8.5. Единицы измерения параметров оптических приборов
В этом параграфе мы рассмотрим единицы величин, характеризующих оптические свойства приборов. По существу эти величины следовало бы отнести к группе геометрических величин, но, поскольку с ними
единицы излучения
[гл. 8
приходится встречаться в оптике, мы сочли более целесообразным включить их в раздел единиц, относящихся к теории излучения.
Оптическая сила. Если на прибор падает плоская световая волна (параллельные лучи) и прибор сообщает ей кривизну, радиус которой равен /, то мы говорим, что этот прибор обладает оптической силой
D = j. (8.39)
За единицу оптической силы принимается оптическая сила такого прибора, который сообщает плоской волне
........-Z^;^^'*^
------F--Н
Рис. 2d.
кривизну, радиус которой равен одному метру. Такая оптическая сила носит название диоптрии и в зависимости от направления радиуса кривизны считается либо положительной (сходящиеся лучи), либо отрицательной (расходящиеся лучи). Размерность диоптрии
[D] = L-1. (8.40)
Главное фокусное расстояние. Величина f, обратная оптической силе, носит название главного фокусного расстояния прибора и измеряется обычно в метрах или в сантиметрах.
В случае тонкой линзы главное фокусное расстояние представляет собой расстояние от линзы до главного фокуса, т. е. до точки, в которую собираются лучи, падающие на линзу параллельно главной оптической оси (рис. 26).
5 8.5] единицы измерения параметров приборов 227
Для рассеивающих линз главным фокусом является точка, в которой пересекаются продолжения расходящихся лучей, полученных в результате падения на линзу пучка параллельных лучей (рис. 27).
Рис. 27.
Для сложной центрированной оптической системы главное фокусное расстояние измеряется от главного
х- .U
gig
—i—I -he
і—
I
I .....J-^j"^
i I г— Рис. 28. - F "\
фокуса, т. е. точки действительного или мнимого пересечения лучей, выходящих из прибора, при входе их в прибор параллельно главной оптической оси, до главной плоскости — плоскости, в которой пересекаются напра-. вления падающего и выходящего лучей (рис. 28).
228
ЕДИНИЦЫ ИЗЛУЧЕНИЯ
[ГЛ. в
Светосила — отношение диаметра входного отверстия прибора к его главному фокусному расстоянию. Обычно светосилу представляют в виде дроби, в числителе которой стоит единица. Так, например, говорят, что «светосила фотоаппарата равна 1/4,5». Светосила является величиной отвлеченной, нулевой размерности.
§ 8.6. Единицы измерения оптических свойств вещества
Показатель преломления п. При преломлении света на границе раздела двух изотропных сред отношение синуса угла падения к синусу угла преломления (углы отсчитываются от перпендикуляра к границе раздела) остается величиной постоянной. Это отношение носит название показателя преломления второй среды по отношению к первой, или относительного показателя преломления.
В том случае, когда свет падает из пустоты в данную среду, мы называем это отношение абсолютным показателем преломления, полагая тем самым показатель преломления пустоты равным единице. Из определения следует, что показатель преломления есть величина отвлеченная.
JI учепоглощательная способность (коэффициент поглощения лучистой энергии) представляет собой отношение поглощаемой телом энергии ко всей падающей на него энергии. Разумеется, лучепоглощательная способность является величиной отвлеченной.
Световые коэффициенты. При падении светового потока на поверхность какого-либо тела часть этого светового потока непосредственно отражается (по закону отражения), часть более или менее равномерно рассеивается во все стороны, часть поглощается и часть проходит насквозь. Отношения этих световых потоков ко всему падающему световому потоку носят названия соответственно коэффициента отражения R, коэффициента рассеяния S, коэффициента поглощения К и коэффициента пропускания т (прозрачность). Последние два коэффициента обычно полезно относить к единице гол-
§8.6] единицы измерения оптических свопств 229
щины слоя. В частности, коэффициент поглощения, отнесенный к единице длины, может быть определен по формуле
S = S0e-*x, (8.41)
где So—интенсивность падающего света; S — интенсивность света, прошедшего через толщину х. Очевидно, размерность коэффициента
[K] = L-\ (8.42)
так как показатель степени должен обладать нулевой размерностью.
Глава 9
Некоторые единицы атомной физики
§9.1. Введение
Развитие атомной физики породило значительное число специфических методов измерений свойств атомных частиц, величин, характеризующих процессы, в которых они участвуют, и т. п. При этом во многих случаях оказалось удобным ввести специальные единицы измерений, частично основанные на единицах системы СГС, частично смешанного характера, а подчас и не связанные непосредственно с какой-либо определенной системой.
В последнее время в литературе иногда встречается стремление свести все подобные измерения к единицам одной из общих систем (чаще всего СИ), однако в подавляющем числе научных статей сохраняются те единицы, которые всегда применялись в атомной физике. Не ставя перед собой задачу изложить все эти единицы, мы рассмотрим наиболее важные и те, которые имеют наибольшее распространение.
