Supplement 1.7: Stralingsgrootheden en radiometrie (7/9)

Radiantie ... verder vanaf de vorige pagina

Meetmethoden voor de radiantie

Voor metingen is een detector met een bekende gevoelige oppervlakte en een ruimtehoekbegrenzer, bijvoorbeeld een diafragma, nodig. Als deze opstelling wordt aangevuld met een verzamelende lens, wordt een aanzienlijk grotere lichtsterkte bereikt.

Het gezichtsveld van een detector met diafragma

Een detector met een diafragma om het gezichtsveld te beperken.

De detector en het diafragma bevinden zich op een afstand r van elkaar. De straal van de detector is D, de straal van het diafragma is B. $α$ is de grootst mogelijke halve gezichtsveldhoek.

Opdracht 4: Gezichtsveld van een detector met diafragma ↓

Bepaal aan de hand van de geometrische verhoudingen een vergelijking voor de gezichtsveldhoek $α$ in functie van B en D.

Opmerking: zoek een rechthoekige driehoek die de hoek $α$ en de stralen B en D bevat.

De oplossing vindt u op deze pagina.

Vergelijkingen ↓

Het gezichtsveld van een detector met lens en diafragma

De signaalopbrengst van een detector met diafragma is zeer gering. Er wordt een veel betere lichtopbrengst verkregen wanneer de opstelling wordt aangevuld met een lens.

Een detector met een verzamelende lens en een diafragma om het gezichtsveld te beperken.

De maximale ontvangsthoek $α$ wordt bepaald door de lens (met straal L en brandpuntsafstand f) en het diafragma op afstand b. Het gevoelige oppervlak van de detector achter het diafragma moet zo groot zijn gekozen dat het de straalgang niet beperkt. De grootst mogelijke halve gezichtsveldhoek $α$ wordt bepaald door het beeld van het diafragma B' op afstand b' van de lens.

Opdracht 5: Gezichtsveld van een detector met lens en diafragma ↓

Bepaal aan de hand van de geometrische verhoudingen en met behulp van de afbeeldingsvergelijkingen voor een lens een verband voor de gezichtsveldhoek $α$ in functie van L, B, b en f.

Opmerking: Zoek opnieuw een rechthoekige driehoek die nu de hoek $α$ en de grootheden L, B' en b' bevat. Gebruik de afbeeldingsvergelijkingen van de lens om uit B' en b' de relatie als functie van B en b weer te geven.

Hoe wordt het resultaat vereenvoudigd voor b=f, d.w.z. wanneer het diafragma zich op de brandpuntsafstand van de lens bevindt?

U vindt de oplossing op deze pagina.

Inzicht in Spectra van de Aarde

Supplement 1.7: Stralingsgrootheden en radiometrie (7/9)

Radiantie ... verder vanaf de vorige pagina

Meetmethoden voor de radiantie