Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Рассеянный свет - это свет в оптической системе , которая не была предусмотрена в конструкции. Свет может исходить от предполагаемого источника, но следовать по пути, отличному от предполагаемого, или он может исходить от источника, отличного от предполагаемого. Этот свет часто устанавливает рабочий предел динамического диапазона системы; он ограничивает отношение сигнал / шум или контрастность , ограничивая степень темноты системы. [1] Глазной рассеянный свет - это рассеянный свет в человеческом глазу .

Оптические системы [ править ]

Монохроматический свет [ править ]

Подробнее о том, как рассеянный свет влияет на работу этих инструментов, см. Ультрафиолетовая и видимая спектроскопия.

Оптические измерительные приборы, работающие с монохроматическим светом , такие как спектрофотометры , определяют рассеянный свет как свет в системе с длинами волн (цветами), отличными от предполагаемых. Уровень постороннего света - одна из самых важных характеристик прибора. [2] Например, у интенсивных узких полос поглощения может легко оказаться, что пиковое поглощение меньше, чем истинное поглощение образца, поскольку способность прибора измерять пропускание света через образец ограничивается уровнем рассеянного света. Одним из методов уменьшения рассеянного света в этих системах является использование двойных монохроматоров.. Отношение пропускаемого паразитного света к сигналу уменьшается до произведения отношения для каждого монохроматора, поэтому объединение двух монохроматоров последовательно с 10 −3 рассеянным светом каждый дает систему с коэффициентом рассеянного света 10 −6 , что позволяет значительно увеличить динамический диапазон для измерений.

Также были изобретены методы измерения и компенсации паразитного света в спектрофотометрах. [3] Стандарт ASTM E387 описывает методы оценки паразитного света в спектрофотометрах. [4] Термины, которые они используют для этого, - паразитная мощность излучения (SRP) и коэффициент паразитной мощности излучения (SRPR).

Существуют также коммерческие источники эталонных материалов, которые помогут в проверке уровня паразитного света в спектрофотометрах. [5]

Астрономия [ править ]

В оптической астрономии рассеянный свет от свечения неба может ограничить способность обнаруживать слабые объекты. В этом смысле рассеянный свет - это свет от других источников, сфокусированный в том же месте, что и слабый объект.

Рассеянный свет - серьезная проблема при разработке коронографа , используемого для наблюдения за короной Солнца .

Источники [ править ]

Есть много источников рассеянного света. [6] Например:

  • Призрачные порядки в дифракционных решетках . Это может быть вызвано, например, периодическим изменением расстояния между штрихами в линейчатых решетках.
  • Свет рассеивается в сторону телескопа от частиц на оптическом пути к звезде.
  • Свет, излучаемый компонентами оптической системы.
    • Очевидно, что инфракрасные оптические системы особенно чувствительны к тепловому излучению .
      • один из способов уменьшить влияние паразитного ИК-излучения, генерируемого в системе, - это перейти от работы с сигналами постоянного тока к узкой полосе частот, где амплитуда паразитных излучений меньше. Это может быть сделано, например, путем модуляции света источника, входящего в систему, с помощью оптического прерывателя и изоляции обнаруженного компонента сигнала источника от обнаруженного паразитного компонента с помощью синхронизированного усилителя, синхронизированного с частотой прерывателя. Однако этот подход все еще ограничен динамическим диапазоном детектора. То есть паразитная составляющая не должна быть настолько большой, чтобы насыщать детектор.
  • Отражения от поверхностей линз .
    • Антибликовые покрытия используются для уменьшения паразитного света.
    • Нарцисс [7]. В частности, тепловое излучение инфракрасного детектора отражается обратно к себе от поверхностей линз.
  • Свет, рассеянный от поверхностей несущих конструкций внутри оптической системы.
  • Диффузное отражение от несовершенных зеркальных поверхностей.
  • Утечки света в корпусе системы.
    • Это может быть первая причина, по которой приходит на ум, но, как показывает этот список, это далеко не единственный источник рассеянного света.

Инструменты дизайна [ править ]

Ряд программ проектирования оптики позволяет моделировать рассеянный свет в оптической системе, например:

  • как можно скорее
  • ФРЕД [6]
  • Synopsys LightИнструменты
  • TracePro
  • Земакс

Дизайнер может использовать такую ​​модель для прогнозирования и минимизации рассеянного света в окончательной системе.

См. Также [ править ]

  • Блики (видение)
  • Отблеск от линз
  • Спектральное распределение мощности
  • Вуалирующий свет

Ссылки [ править ]

  1. ^ «Раздел 4: Отношение оптического сигнала к шуму и рассеянный свет» . Проверено 6 февраля 2009 года . CS1 maint: discouraged parameter (link)
  2. ^ «Рассеянный свет и проверка работоспособности» . Меттлер Толедо . Проверено 14 августа 2018 года . CS1 maint: discouraged parameter (link)
  3. ^ "Измерение и компенсация рассеянного света - Патент 4526470" . Проверено 6 февраля 2009 года . CS1 maint: discouraged parameter (link)
  4. ^ «ASTM E387 -04 Стандартный метод испытаний для оценки Бродячей Radiant мощности Отношения ...» извлекаться 6 февраля 2009 года . CS1 maint: discouraged parameter (link)
  5. ^ "Справочные материалы рассеянного света" . Проверено 6 февраля 2009 года . CS1 maint: discouraged parameter (link)
  6. ^ a b «Изображения рассеянного света и фантомных изображений - проанализированы и уменьшены с помощью программного обеспечения для моделирования» (PDF) . Проверено 6 февраля 2009 года . CS1 maint: discouraged parameter (link) .
  7. ^ "Эффект Нарцисса в инфракрасных оптических сканирующих системах". Bibcode : 1977SPIE..107 ... 57L . DOI : 10.1117 / 12.964596 . Cite journal requires |journal= (help) .