ФОТОМЕ́ТРИ́Я

ФОТОМЕ́ТРИ́Я, раз­дел фи­зич. оп­ти­ки, в ко­то­ром рас­смат­ри­ва­ют­ся энер­ге­тич. ха­рак­те­ри­сти­ки оп­тич. из­лу­че­ния в про­цес­сах его ис­пус­ка­ния, рас­про­стра­не­ния и взаи­мо­дей­ст­вия с ве­ще­ст­вом. В Ф. вхо­дят экс­пе­рим. ме­то­ды и сред­ст­ва из­ме­ре­ний фо­то­мет­ри­че­ских ве­ли­чин (в т. ч. све­то­вых), а так­же опи­раю­щие­ся на эти ве­ли­чи­ны тео­ре­тич. по­ло­же­ния и рас­чёты. Осн. энер­ге­тич. по­ня­ти­ем Ф. яв­ля­ет­ся по­ток из­лу­че­ния Ф_е, имею­щий фи­зич. смысл мощ­но­сти, пе­ре­но­симой элек­тро­маг­нит­ным из­лу­че­ни­ем. Про­стран­ст­вен­ное рас­пре­де­ле­ние Ф_e по пло­ща­ди и те­лес­но­му уг­лу опи­сы­ва­ют энер­ге­ти­че­ские фо­то­мет­ри­че­ские ве­ли­чи­ны. В фо­то­мет­рии им­пульс­ной при­ме­ня­ют­ся так­же ин­те­граль­ные по вре­ме­ни фо­то­мет­рич. ве­ли­чи­ны. Изу­че­ние за­ви­си­мо­стей фо­то­мет­рич. ве­ли­чин от дли­ны вол­ны из­лу­че­ния и спек­траль­ных плот­но­стей энер­ге­тич. ве­ли­чин со­став­ля­ет пред­мет спек­тро­фо­то­мет­рии и спек­тро­ра­дио­мет­рии.

Фун­да­мен­таль­ный для Ф. за­кон Е=I/r², со­глас­но ко­то­ро­му ос­ве­щён­ность Е из­ме­ня­ет­ся об­рат­но про­пор­цио­наль­но квад­ра­ту рас­стоя­ния r от то­чеч­но­го ис­точ­ни­ка с си­лой све­та I, сфор­му­ли­ро­ван И. Ке­п­ле­ром в 1604. Од­на­ко ос­ново­по­лож­ни­ком экс­пе­рим. Ф. счи­та­ют П. Бу­ге­ра, пред­ло­жив­ше­го (1729) ви­зу­аль­ный ме­тод ко­ли­че­ст­вен­но­го срав­не­ния ис­точ­ни­ков све­та. В сер. 20 в. бы­ли раз­ви­ты ме­то­ды ви­зу­аль­ной Ф. и для ма­лых яр­ко­стей. Ны­не в Ф. ши­ро­ко ис­поль­зу­ют фи­зич. при­ём­ни­ки оп­тич. из­лу­че­ния. На­ча­тое И. Лам­бер­том (1760) раз­ви­тие тео­ре­тич. ме­то­дов Ф. обоб­ще­но в тео­рии све­то­во­го по­ля рос. фи­зи­ка А. А. Гер­шу­на (1930-е гг.). Тео­ре­тич. Ф. ос­но­вы­ва­ет­ся на со­от­но­ше­нии dФ_е=L_edG, вы­ра­жаю­щем в диф­фе­рен­ци­аль­ной фор­ме за­кон квад­ра­тов рас­стоя­ний; здесь dФ_е – диф­фе­рен­ци­ал по­то­ка из­лу­че­ния в эле­мен­тар­ном пуч­ке лу­чей, ме­рой мно­же­ст­ва ко­то­рых яв­ля­ет­ся диф­фе­рен­ци­ал dG гео­мет­рич. фак­то­ра G, L_e – энер­ге­тич. яр­кость из­лу­че­ния.

Фо­то­мет­рич. свой­ст­ва тел ха­рак­те­ри­зу­ют­ся ко­эф. про­пус­ка­ния T, от­ра­же­ния R и по­гло­ще­ния A, ко­то­рые свя­за­ны со­от­но­ше­ни­ем T+R+A=1. Ос­лаб­ле­ние сре­дой на­прав­лен­но­го пуч­ка из­лу­че­ния опи­сы­ва­ет­ся Бу­ге­ра – Лам­бер­та – Бе­ра за­ко­ном.

Экс­пе­рим. ме­то­ды Ф. ос­но­ва­ны на аб­со­лют­ных и от­но­сит. из­ме­ре­ни­ях по­то­ка из­лу­че­ния разл. се­лек­тив­ны­ми и не­се­лек­тив­ны­ми при­ём­ни­ка­ми из­лу­че­ния (см. Фо­то­метр). Ме­то­ды Ф. при­ме­ня­ют в све­то­тех­ни­ке и сиг­на­ли­за­ции, в ас­тро­но­мии и ас­т­ро­фи­зи­ке для ис­сле­до­ва­ния кос­мич. ис­точ­ни­ков из­лу­че­ния, при рас­чё­те пе­ре­но­са из­лу­че­ния в плаз­ме га­зо­раз­ряд­ных ис­точ­ни­ков све­та и звёзд, при хи­мич. ана­ли­зе ве­ществ, в пи­ро­мет­рии оп­ти­чес­кой, при рас­чё­тах те­п­ло­обме­на из­лу­че­ни­ем и в др. об­лас­тях.