प्रकाशमिती

प्रकाश स्रोतातून उत्सर्जित होणारी प्रकाश ऊर्जा मोजण्यासाठी अनेक पद्धती प्रचलित आहेत. यामध्ये विविध प्रकारची यंत्रे वापरली जातात. उदाहरणार्थ, जेव्हा प्रकाश स्रोतातून उत्सर्जित होणारा प्रकाश थर्मोपाइलच्या काळ्या पृष्ठभागावर पडतो तेव्हा त्या पृष्ठभागाचे तापमान वाढते. ज्याच्या सहाय्याने प्रकाश ऊर्जा मोजता येते. दोन प्रकाश स्रोतांद्वारे उत्सर्जित होणाऱ्या ऊर्जेच्या परिमाणांची तुलना त्या स्रोतांना थर्मल बीमपासून समान अंतरावर ठेवून आणि बीमच्या तळाशी वाढलेल्या तापमानामुळे गॅल्व्हानोमीटरच्या उंचीशी त्यांच्याद्वारे निर्माण झालेल्या थर्मोइलेक्ट्रिक प्रवाहांची तुलना करून केली जाऊ शकते. . परंतु या सर्व पद्धती केवळ उर्जेच्या सापेक्ष प्रमाणांची तुलना करू शकतात, त्या प्रकाश स्रोतांच्या तेजाची तुलना करू शकत नाहीत, कारण प्रकाश स्रोतांची चमक त्यांच्यापासून उत्सर्जित होणाऱ्या प्रकाशाच्या तरंगलांबीवर अवलंबून असते. आपल्या डोळ्यांद्वारे आपल्याला प्रकाशाचे सापेक्ष ज्ञान खूप चांगले मिळते, परंतु आपले डोळे देखील फारसे विश्वासार्ह साधन नाहीत. वेगवेगळ्या व्यक्तींच्या डोळ्यांना वेगवेगळ्या रंगांचा प्रकाश वेगवेगळ्या प्रकारे आणि वेगवेगळ्या प्रमाणात जाणवतो. म्हणून, दोन प्रकाश स्रोतांच्या ब्राइटनेसची मानक स्त्रोताच्या ब्राइटनेसशी तुलना करून आणि त्या मानकाच्या ब्राइटनेसचा एक युनिट म्हणून विचार करून त्यांची चमक मोजणे आवश्यक आहे, अन्यथा ऑप्टिकल ब्राइटनेसचे मूल्यांकन करण्यासाठी प्रत्येकजण सहमत होऊ शकत नाही. दुसरी पद्धत अशी असू शकते की त्या स्त्रोतांच्या प्रकाशाची तुलना त्यांच्याद्वारे प्रकाशित केलेल्या पृष्ठभागावरील प्रकाशाच्या तीव्रतेची तुलना करून. प्रकाश स्रोतांच्या प्रदीपन किंवा प्रदीपन शक्तींची किंवा प्रकाशित पृष्ठभागाच्या प्रकाशाच्या तीव्रतेची तुलना करण्यासाठी वापरल्या जाणाऱ्या उपकरणांना किंवा उपकरणांना फोटोमीटर म्हणतात आणि ऑप्टिक्सचा जो भाग ही कार्ये करतो. त्याला फोटोमेट्री म्हणतात .

फोटोमेट्रीच्या प्रक्रियेत मानक प्रकाश स्रोताला अनन्यसाधारण महत्त्व आहे. अशा मानकांची प्रारंभिक पात्रता अशी आहे की त्याद्वारे उत्सर्जित होणारा प्रकाश स्थिर किंवा खूप परिवर्तनशील असावा आणि त्याचे स्पेक्ट्रल वितरण देखील प्रकाश स्रोतांच्या वर्णक्रमीय वितरणाच्या मर्यादेच्या जवळ असावे ज्यासाठी तो तुलना करण्यासाठी वापरला जात आहे. याव्यतिरिक्त, मानक प्रकाश स्रोत सहजपणे पुनरुत्पादित करणे आवश्यक आहे आणि प्रत्येक बाबतीत त्याच्या विविध भागांमध्ये पुरेशी स्थिरता असणे आवश्यक आहे. या पात्रता पूर्ण करण्यासाठी अनेक मानक स्रोत वापरले गेले आहेत. सर्वात जुने मानक म्हणजे स्पुमॅन्सेटी मेणबत्ती, किंवा ब्रिटिश मेणबत्ती, जी 7/8 इंच आणि १/६ पाउंड व्यासाची आहे आणि प्रति तास ११० धान्ये जळते. पण त्यामध्ये वापरण्यात आलेली वात आणि प्रयोगाच्या ठिकाणी असलेल्या वातावरणातील पाण्याचे प्रमाण यामुळे त्याच्या प्रकाशमानतेवर अपरिहार्यपणे परिणाम होतो. त्यामुळे ते यापुढे वारंवार वापरले जात नाही आणि विविध विद्युत मानक प्रकाश स्रोतांद्वारे बदलले जाते. यापैकी व्हर्नन हार्कोर्ट पेंटेन दिवा, दहा मेणबत्ती दिवा आणि हेफनर दिवा इत्यादी विशेषतः उल्लेखनीय आहेत. वर नमूद केलेल्या व्हर्नन हार्कोर्ट दिव्यामध्ये अशी व्यवस्था आहे की ज्योतीचा आकार नेहमी निश्चित असतो. १९०९ पर्यंत, मानक प्रकाशमान तीव्रता या दिव्याच्या प्रकाशाच्या एक दशांश समान मानली जात होती. , १९२१ मध्ये, अशा अनेक विद्युत दिव्यांच्या गटाची सरासरी प्रदीपन किंवा प्रकाशमानता आंतरराष्ट्रीय मानक मानली गेली. ब्रिटन, फ्रान्स आणि युनायटेड स्टेट्स या तीन प्रमुख मानकीकरण प्रयोगशाळांमध्ये अशा मानकांद्वारे इतर दिवे प्रमाणित केले जात राहिले. परंतु शुद्ध पेटेनची कमतरता (इतर हायड्रोकार्बनपासून मुक्त) आणि ज्योतीच्या दीर्घायुष्यात होणारे अनियंत्रित बदल, ज्या बर्नरमधून ज्वाला बाहेर पडते, त्या बर्नरमधील तापमानात वाढ झाल्यामुळे या दिव्याचा प्रसारही कमी झाला आहे. वर नमूद केलेल्या हेफनर दिव्यामध्ये, अमाइल एसीटेटच्या ज्वलनाने एक ज्योत निर्माण होते, जी लाल रंगाची असते आणि साधारणतः 4 सेमी लांबीची असते. सुलभ, सहज उपलब्ध आणि पुनरुत्पादन करण्यायोग्य असल्यामुळे, आजकाल हा दिवा फोटोमेट्रिक हेतूसाठी अधिक वापरला जातो, त्याचा प्रकाश पेंटेन दिव्याच्या आंतरराष्ट्रीय मानकाच्या ९/१० पट आहे. १९३९ मध्ये, आंतरराष्ट्रीय कराराद्वारे एक नवीन आणि सर्वोत्तम प्राथमिक मानक वापरला जात आहे, ज्याचे नाव प्लांकियन रेडिएटर आहे. यामध्ये, प्लॅटिनम त्याच्या वितळण्याच्या बिंदूपर्यंत विद्युतरित्या गरम केले जाते. त्याचा प्रकाश विशेष रेडिएशन सिस्टमद्वारे फोटोमीटरमध्ये प्रसारित केला जातो. या रेडिएशनच्या आधारे चमकदार तीव्रतेचे आंतरराष्ट्रीय एकक देखील निश्चित केले गेले, परंतु दुसऱ्या महायुद्धामुळे त्याचा सराव पुढे ढकलण्यात आला. १ जानेवारी १९४८ पासून जगातील काही देशांनी त्याचा पुन्हा वापर सुरू केला आहे. प्लँकियन किरणोत्सर्गाच्या प्रति युनिट सेंटीमीटर चमकदार तीव्रतेच्या सोळाव्या भागाला आंतरराष्ट्रीय कॅन्डेला किंवा कॅन्डेला म्हणतात.