Оптические фильтры и их характеристики

Светофильтры – это устройства, предназначенные для измерения световых потоков. Существуют светофильтры, которые изменяют световой поток, проходящий через них за счет поглощения света по всем длинам волн. Например, светофильтр, применяемый в защитных масках электросварщиков. Такие фильтры называются абсорбционными (поглощающими). Интенсивность света в этих фильтрах может быть определена по закону Бугера:

(3)

I – интенсивность света вышедшая из светофильтра,

I₀ – интенсивность света падающего на светофильтр,

d – толщина фильтра,

- коэффициент поглощения света материалом фильтра.

Существуют светофильтры, пропускающие свет определенной длины волны за счет интерференции. Они называются интерференционными.

В некоторых светофильтрах коэффициент поглощения неодинаков в разных частях спектра. Такой светофильтр будет пропускать ту часть спектра, которую меньше других частей поглотил фильтр.

Для характеристики светофильтров используются ряд параметров (рис.4):

1. Максимальная интенсивность света, пропускаемая фильтром – I_max

2. Полоса пропускания света на уровне половинной интенсивности (рис.3)

(4)

3. Наименьшая интенсивность пропускания света - I₀. Эту интенсивность называют фоном.

4. Контрастность фильтра:

(5)

5. Добротность фильтра:

(6)

6. Крутизна спектральной характеристики фильтра:

(7)

Рис.4

Задание 2.

1. Произвести измерение пропускающей способности светофильтров. Для этого в кюветный отсек поместить светофильтр и закрыть отсек поворотной шторкой. Измерение и таблицу выполнить аналогично заданию 1. Построить график измерения интенсивности прохождения света через светофильтр.

2. По полученным данным найти характеристики светофильтра и занести их в таблицу №2.

Таблица №2