Фотомагнитоэлектри'ческий эффе'кт,фотомагнитный эффект, фотогальваномагнитный эффект, то же, что .

       Фото'метр(от и ) ,прибор для измерения каких-либо из ,чаще других – одной или нескольких .При использовании Ф. осуществляют определённое пространственное ограничение и регистрацию его приёмником излучения с заданной .Освещённость измеряют ,яркость – , и –с помощью .Приборы для измерения цвета объекта называют .Если в качестве приёмника используется глаз, Ф. называются визуальными, или зрительными, если же применяется какой-либо физический приёмник, Ф. называются физическими. Оптический блок Ф., иногда называемый фотометрической головкой, содержит линзы, светорассеивающие пластинки, ,светофильтры, диафрагмы (см. в оптике) и приёмник излучения. Чаще всего в Ф. с физическими приёмниками поток излучения преобразуется в электрический сигнал, регистрируемый устройствами типа микроамперметра, вольтметра и т.д. В импульсных Ф. (см. ) применяют регистрирующие устройства типа ,запоминающего ,пикового вольтметра. В визуальном Ф. равенство яркостей двух полей сравнения, освещаемых по отдельности сраниваемыми световыми потоками, устанавливается глазом, который располагается у окуляра фотометрической головки.
        Оптические схемы Ф. ( рис. ) для определения размерных фотометрических величин обеспечивают постоянство или изменение по определённому закону .(О принципах абсолютной градуировки Ф. см. ст. .) Для Ф. с абсолютной градуировкой характерны большие систематические погрешности измерений (осуществить их с погрешностью менее 5% затруднительно). Квалифицированные специалисты в хорошо оборудованных лабораториях обычно выполняют измерения с погрешностями от 10% до 20%. Оплошности в самой постановке измерений могут вызвать увеличение погрешностей до 50% и более.
        Точность Ф. для измерений отношения потоков излучения ( и ) более высока. Они строятся по одноканальной и двухканальной оптическим схемам. В одноканальном Ф. измеряется относительное уменьшение потока излучения при установке образца на пути пучка лучей. В двухканальном Ф. ослабление потока излучения образцом осуществляют, сравнивая потоки в измерительном и т. н. опорном каналах. Для уравнивания потоков излучения в каналах применяются регулируемые диафрагмы, и др. подобные устройства. Коэффициенты пропускания и отражения светорассеивающих образцов измеряют также в интегрирующих Ф. О спектрофотометрах см. в ст. .
      
         Лит.см. при статьях , .
         А. С. Дойников.
      Принципиальные оптические схемы фотометров для измерения: а — освещенности и экспозиции, а также (с привлечением закона квадратов расстояний) силы света и освечивания; б — силы света и освечивания (т. н. телецентрическим методом); в — яркости и интеграла импульса яркости (с применением фокусирующей оптической системы); г — яркости (с применением габаритной диафрагмы). И — источник света; П — приемник излучения с исправляющими его спектральную чувствительность светофильтрами и ослабителями; О — объектив с фокусным расстоянием f; D — диафрагма, устанавливаемая в фокальной плоскости (б) или в плоскости изображения источника (в); D a— апертурная диафрагма; D r— габаритная диафрагма; a и b — угловые размеры фотометрируемых пучков лучей.

       Фото'метр интегри'рующий, шаровой фотометр, прибор, позволяющий определять по одному измерению. Основной частью Ф. и. является фотометрический шар (шар Ульбрихта), который представляет собой полый шар (или полое тело иной формы) с внутренней поверхностью, окрашенной неселективной белой матовой краской. Диаметр шара должен значительно превышать размеры фотометрируемых источников света, вследствие чего для измерения световых потоков, например люминесцентных светильников, строят Ф. и. диаметром до 5 м. любой точки шара, защищенной небольшим экраном от прямых лучей горящего в шаре источника, пропорциональна световому потоку этого источника (в общем случае – ) .Освещённость экранированного участка измеряется тем или иным способом, например с помощью встроенного в шар фотоэлемента. Ф. и. широко применяется при световых и цветовых измерениях, в частности для измерения световых потоков ламп и светильников, и .
      
         Лит.:Тиходеев П. М., Световые измерения в светотехнике. (Фотометрия), 2 изд., М. – Л., 1962.

       Фото'метр шаро'вой,то же, что .

       Фотометри'ческая ла'мпа,электрический источник света, служащий для воспроизведения определённого числа единиц той или иной .Применяется при фотометрических и спектральных измерениях в ультрафиолетовой (УФ), видимой и ближней инфракрасной (ИК) областях спектра (см. , ) .
        Для воспроизведения и при используют светоизмерительные (СИ) фотометрические –Ф. л. (СИС) и Ф. л. (СИП). СИС выпускают с номинальными значениями силы света от 5 кддо 1500 кд,СИП – со значениями светового потока от 10 лмдо 3500 лм.Конструктивно СИ лампы бывают пустотные, с телом накала в виде прямой нити, работающие при Т цв= 2360 К, и более мощные, газонаполненные (газополные), с телом накала в виде спирали, Т цв= 2800–2854 К.
        В зависимости от точности воспроизведения световых единиц СИ лампы подразделяются на рабочие, с результата измерения относительно его среднего значения не свыше 3%, и образцовые 1-го, 2-го и 3-го разрядов с отклонением соответственно 0,4%, 0,6% и 1%. Некоторые СИ лампы накаливания используются в качестве вторичных .
        Воспроизведение мгновенных (пиковых) значений силы света в импульсе и осуществляется при помощи импульсных .Номинальные значения пиков силы света у выпускаемых в СССР шаровых (типа ИШО-1) и трубчатых (ИПО-75) Ф. л. составляют соответственно 3Ч10 5и 10 6 кд,а освечивания – 0,9 и 300 кдЧ сек.Относительное квадратичное отклонение пиковой силы света в импульсах у этих Ф. л. не превышает 1,7%.
        Значения яркостной и цветовой температур в диапазоне от 800 до 3000 К в УФ, видимой и ближней ИК областях спектра воспроизводятся образцовыми и рабочими температурными Ф. л. накаливания с телом накала в виде нити, ленты или светящейся полости.
        Для воспроизведения значений длин волн при градуировке спектральных приборов служат спектральные газоразрядные лампы с линейчатым спектром, которых сосредоточено в очень узких спектральных интервалах. Воспроизведение распределения мощности УФ излучения в абсолютных единицах осуществляется с помощью газоразрядной ртутной лампы – т. н. ультрафиолетовой нормали.
        Лит.см. при ст. .
         В. А. Гаванин.

       Фотометри'ческая скамья',лабораторное устройство для определения .На Ф. с. можно устанавливать и перемещать на точно измеряемое расстояние источники света, фотометрические головки (см. ) и различные применяемые в приспособления. Основная часть Ф. с. – прямолинейные направляющие со шкалой (обычно длина 3–5 ми ценой делений 1 мм) ;на направляющих легко перемещаются и закрепляются каретки с установленными на них приборами и приспособлениями. Рассеянный и посторонний свет устраняется поперечными светопоглощающими экранами – промежуточными с отверстиями для фотометрируемого пучка лучей и концевыми. Вспомогательное оборудование Ф. с. включает отвес, измеритель расстояний, вращающийся поглотитель, держатель с поворотным и пр.

       Фотометри'ческие величи'ны,величины, характеризующие .Различают и .Первые из них характеризуют излучение безотносительно к его действию на какой-либо ;они выражаются в единицах, образованных на основе единиц энергии: (система СИ), или .
        Редуцированные, или эффективные, Ф. в. оценивают излучение по его действию на те или иные селективные приёмники излучения. Если в качестве такого приёмника служит человеческий глаз, соответствующие Ф. в. называются .Для характеристики излучения по его действию на др. селективные приёмники (бактерии, растения и т.д.) предложены и применяются др. системы редуцированных Ф. в.: бактерицидные Ф. в., фитовеличины и др.

       Фотометри'ческие двойны'е звёзды,звёзды, о двойственности которых судят на основании результатов точных многоцветных электрофотометрических измерений. В случае, если компоненты двойной звезды имеют различную температуру поверхностей, результаты таких измерений имеют особенности, не наблюдаемые у одиночных звёзд. См. .

       Фотометри'ческий ана'лиз,совокупность методов химического ,основанных на зависимости между концентрацией вещества в растворе или газе и поглощением излучения. Эта зависимость для монохроматического излучения выражается (в определённой области концентраций) .Ф. а. включает измерения в видимой, ультрафиолетовой и инфракрасной областях спектра. Обычно при Ф. а. сравнивают интенсивность излучения, прошедшего через пробу анализируемого материала, с первоначальной интенсивностью или интенсивностью эталонного образца. Метод Ф. а., в котором используется видимый свет, называется .Ф. а., в процессе которого сканируется интенсивность проходящего излучения, диспергированного на монохроматические составляющие, называется .Близок к Ф. а. метод атомной абсорбции, а также методы турбидиметрического (см. ) и .
      
         Лит.:Шарло Г., Методы аналитической химии. Количественный анализ неорганических соединений, пер. с франц., М. – Л., 1965; Бабко А. К., Пилипенко А. Т., Фотометрический анализ, М., 1968; Берштейн И. Я., Каминский Ю. Л., Спектрофотометрический анализ в органической химии, Л., 1975.
         Ю. А. Клячко.

       Фотометри'ческий парадо'кс,один из .

       Фотометри'ческий эквивале'нт ,масса проявленного серебра на единице площади фотослоя, которая, будучи равномерно распределена по этому слою, даст его почернения, равную 1. Величина, обратная Ф. э., называется проявленного серебра. Ф. э. зависит от выбора фотоматериала, условий его проявления и др. факторов, определяющих размеры, структуру и расположение проявленных зёрен серебра в фотослое. Типичные значения Ф. э. для многих фотоматериалов имеют значения от 1 до 3 г/м 2.

       Фотометри'я(от и ) ,раздел физической оптики, в котором рассматриваются энергетические характеристики ,испускаемого источниками, распространяющегося в различных средах и взаимодействующего с телами. При этом энергия электромагнитных колебаний оптического диапазона усредняется по малым интервалам времени, которые, однако, значительно превышают период таких колебаний. Ф. охватывает как экспериментальные методы и средства измерений ,так и относящиеся к этим величинам теоретические положения и расчёты.
        Основным энергетическим понятием Ф. является Ф е, имеющий физический смысл средней мощности, переносимой электромагнитным излучением. Пространственное распределение Ф еописывают ,производные от потока излучения по площади и (или) .В применяются также интегральные по времени фотометрические величины. В узком смысле Ф. иногда называют измерения и расчёт величин, относящихся к наиболее употребительной системе –системе ( , , , , и пр.; соответствующие энергетические фотометрические величины – энергетическая освещённость, энергетическая сила света, энергетическая яркость и т.д.). Световые величины – это фотометрические величины, редуцированные в соответствии со т. н. среднего светлоадаптированного человеческого глаза (важнейшего для деятельности человека ;см. ;об условиях, при которых получают характеристики среднего глаза как приёмника, см. ст. ) .Применяются и др. системы редуцированных (по отношению к др. приёмникам) фотометрических величин: эритемные, бактерицидные, фотосинтетические. Изучение зависимостей фотометрических величин от длины волны излучения и энергетических величин составляет предмет и спектрорадиометрии. Методы Ф. широко применяются в астрономии для исследования космических источников излучения в различных диапазонах спектра излучения (см. , ) .Сведение Ф. лишь к измерениям световых величин ошибочно.
        Фундаментальный для Ф. закон Е= I/l 2 ,согласно которому освещённость Еизменяется обратно пропорционально квадрату расстояния lот точечного источника с силой света Iбыл сформулирован И. в 1604. Однако основоположником экспериментальной Ф. следует считать П. ,который опубликовал в 1729 описание визуального метода количественного сравнения источников света – установления (путём изменения расстояний до источников) равенства освещённостей соседних поверхностей с использованием в качестве прибора глаза. Методы визуальной Ф. применяются в отдельных случаях до настоящего времени (2-я половина 20 в.) и в результате работ сов. учёных, которые ввели понятие т. н. эквивалентной яркости, распространены на область малых яркостей. В зависимости от используемых методов измерения фотометрических величин Ф. условно делят на визуальную, фотографическую, фотоэлектрическую, фотохимическую и так далее.
        Начатое И. (1760) развитие теоретических методов Ф. нашло обобщённое выражение в теории ,доведённой до стройной системы сов. учёным А. А. Гершуном (30-е гг. 20 в.). Современная теоретическая Ф. распространена на .Теоретическая Ф. основывается на соотношении dФ е = L edG,выражающем в дифференциальной форме закон квадратов расстояний; здесь dФ е–дифференциал потока излучения элементарного пучка лучей, мерой множества которых (см. ) является дифференциал dG , L e–энергетическая яркость излучения. Фотометрические свойства веществ и тел характеризуются t, r и a ,которые для одного и того же тела связаны очевидным соотношением t + r + a = 1. Ослабление потока излучения узконаправленного пучка при прохождении через вещество описывается .
        Экспериментальные методы Ф. основаны на абсолютных и относительных измерениях потока излучения различными селективными и неселективными приёмниками излучения (т. е. приёмниками, реакция которых зависит или не зависит от длины волны излучения). Для определения размерных фотометрических величин применяют либо с непосредственным сравнением неизвестного и известного потоков, либо фотометры, предварительно градуированные в соответствующих единицах измерения энергетических или редуцированных фотометрических величин. В частности, для передачи значений световых величин обычно используют сличаемые с государственными образцовые и рабочие светоизмерительные лампы – источники с известными фотометрическими характеристиками. Ф. в основном построена по принципу использования образцовых и рабочих спектрально неселективных приёмников излучения, сличаемых с государственными эталонами мощности и энергии когерентного излучения .Измерение безразмерных величин t и r выполняется фотометрами с применением относительных методов, путём регистрации отношения реакций линейного приемника излучения на соответствующие потоки излучения. Применяется также уравнивание реакций линейного или нелинейного приёмника излучения изменением по определённому закону в известное число раз сравниваемых потоков излучения.
        Теоретические и экспериментальные методы Ф. находят применение в и технике сигнализации, в астрономии и астрофизике, при расчёте переноса излучения в газоразрядных источников света и звёзд, при химическом анализе веществ, в ,при расчётах излучением и во многих др. областях науки и производства.
        Лит.:Бугер П., Оптический трактат о градации света, пер. с франц., М., 1950; Гершун А. А., Избр. труды по фотометрии и светотехнике, М., 1958; Мешков В. В., Основы светотехники, ч. 1–2, М. – Л., 1957–61; Тиходеев П. М., Световые измерения в светотехнике. (Фотометрия), 2 изд., М. – Л., 1962; Волькенштейн А. А., Визуальная фотометрия малых яркостей, М. – Л., 1965; Сапожников Р. А., Теоретическая фотометрия, 2 изд., Л., 1967; Гуревич М. М., Введение в фотометрию, Л., 1968.
         А. С. Дойников.

       Фотометри'я и'мпульсная,раздел ,в котором изучают импульсные и оценивают их параметры в интервалах времени, меньших периодов повторения исследуемых импульсов излучения.
        После исследований, относившихся к т. н. проблесковым огням (франц. учёные А. Блондель и Ж. Рей), которые были выполнены в конце 19 – начале 20 вв., а также работ 20–30-х гг. 20 в., подытоженных французской фотометристкой М. Моро-Ано, современное развитие Ф. и. началось в 50–60-е гг. и связано с применением и .
        Ф. и. включает расчёт и измерение энергетических, пространственных, спектральных и временных характеристик источников импульсного излучения, теоретическое обоснование методов и расчёт погрешностей измерений, а также метрологическое обеспечение единства измерений (о том, насколько это важно, можно судить по приводимым в ст. типичным значениям погрешностей). Система в Ф. и. дополняется интегралами по времени от и ( , ,интеграл по времени), характеризующими энергию импульсов излучения, а также величинами (параметрами), используемыми в измерительной импульсной технике.
        Плотность потоков излучения импульсных источников, особенно в нано- и пикосекундном диапазонах длительностей импульсов (10 -12–10 -9 сек) ,часто достигает значений, при которых не выполняются те или иные законы классической фотометрии, безусловно справедливые в области постоянства т. н. передаточной функции оптических материалов и .Эта функция характеризует ряд важных свойств оптических сред и при воздействии на них импульсов излучения или меняющегося во времени излучения вообще, например образца среды или фотоприёмника в определённый момент времени. Развитие лазерной техники ставит перед Ф. и. задачи разработки новых методов измерений, таких, как детектирование световых импульсов нелинейными кристаллами (см. ) ,автоматическая обработка получаемых результатов измерения и создание приёмников излучения с высоким временным разрешением и с широким диапазоном линейной зависимости реакции приёмника от изменения воздействующего потока излучения.
        Импульсные методы измерения излучений, обеспечивающие высокие точность и чувствительность, применяются и для получения фотометрических характеристик тел (коэффициент пропускания, и др.). Эти методы весьма перспективны в связи с применением в схемах фотометров цифровой вычислительной техники, быстродействие которой согласуется с длительностью импульсов распространённых источников излучения (обработка информации ведётся в т. н. реальном масштабе времени).
        Лит.:Волькенштейн А. А., Кувалдин Э. В., Фотоэлектрическая импульсная фотометрия, Л., 1975.
         Э. В. Кувалдин.

       Фотометри'я пла'менная,один из видов эмиссионного .Применяется главным образом для количественного определения в растворах атомов многих металлов и редкоземельных элементов по их спектральным линиям или полосам. Источником возбуждения спектров является пламя светильного газа, водорода, ацетилена или дициана. Анализируемый раствор инжектируется в пламя в виде аэрозоля в токе кислорода или воздуха. Наиболее распространено водород-кислородное пламя, характеризующееся достаточно высокой температурой (2900 К), малой интенсивностью собственного излучения и отсутствием в пламени твёрдых частиц при неполном сгорании.
        Определяемое излучение выделяется узкополосным фильтром или ,в котором в качестве диспергирующего элемента применяется призма или дифракционная решётка. Благодаря сравнительной простоте спектров пламени и высокой стабильности излучения пламени измерение интенсивностей спектральных линий производится почти исключительно фотоэлектрическим способом. Приёмником излучения служит фотоэлемент или фотоэлектронный умножитель, а регистрирующим прибором – гальванометр или самописец. Регистрация спектральных линий или полос на самописце обычно проводится методом сканирования, полученная запись выражает зависимость интенсивности излучения от длины волны. Мерой концентрации исследуемого элемента служит интенсивность его спектральной линии. Зависимость интенсивности линий от концентрации устанавливается по результатам фотометрирования спектров эталонных растворов. Преимущества Ф. п. – точность, скорость и высокая чувствительность (для щелочных элементов 0,01 мкг/мл,для щёлочноземельных – 0,1 мкг/мл) .Для анализа по методу Ф. п. применяют спектрофотометры с автоматической регистрацией спектров и выдачей результатов.
        Лит.см. при ст. .

       Фотометри'я фотографи'ческая,раздел ,в котором рассматриваются методы количественной оценки излучения с помощью .Методы Ф. ф. применяют преимущественно при малой интенсивности измеряемого излучения, например в астрономии.
        Лит.:Миз К., Джеймс Т., Теория фотографического процесса, пер. с англ., Л., 1973.

       Фотомонта'ж(от и ) ,метод печатания фотоснимка с двух или нескольких негативов; изображение, полученное этим методом. При Ф. нередко используют графический материал. При механическом способе Ф. из фотографий вырезают нужные изображения, подгоняют их путем увеличения под необходимый масштаб, склеивают на листе бумаги, ретушируют, затем переснимают. При проекционном способе Ф. на фотобумаге последовательно печатают изображения с ряда негативов. При этом нередко используют т. н. маски, последовательно перекрывающие те или иные части негатива. Ф. широко применяется при изготовлении плакатов, реклам, политических карикатур и т.д. Среди крупнейших мастеров Ф.: А. С. Житомирский, Г. Г. Клуцис, В. Б. Корецкий, Л. М. Лисицкий, А. М. Родченко (СССР), Дж. Хартфилд (ГДР).
        Лит.:Fotografie 73. Специальное ревю художественной фотографии, 1973, № 3.
      А. М. Родченко. Иллюстрация к поэме В. В. Маяковского «Про это». Издано в 1923.

       Фото'н(от греч. phos, родительный падеж photуs – свет), элементарная частица, квант электромагнитного излучения (в узком смысле – света). Масса покоя m 0Ф. равна нулю (из опытных данных следует, что во всяком случае m 0(4Ч10 -21 m е ,где m е –масса электрона), и поэтому его скорость равна скорости света с» 3Ч10 10 см/сек. (собственный момент количества движения) Ф. равен 1 (в единицах  = h/2p ,где h= 6,624Ч10 -27 эргЧ сек –постоянная Планка), и, следовательно, Ф. относится к .Частица со спином Jи ненулевой массой покоя имеет 2 J+ 1 спиновых состояний, различающихся проекцией спина, но в связи с тем, что уФ. m 0= 0, он может находиться только в двух спиновых состояниях с проекциями спина на направление движения ± 1; этому свойству Ф. в классической электродинамике соответствует поперечность электромагнитной волны.
        Т. к. не существует системы отсчёта, в которой Ф. покоится, ему нельзя приписать определённой внутренней .По электрической и магнитной мультипольностям системы зарядов (2 l-поля; см. ) ,излучившей данный Ф., различают состояния Ф. электрического и магнитного типа; чётность электрического мультипольного Ф. равна (– 1) l,магнитного (– 1) l + 1. Ф. – абсолютно (истинно) нейтральная частица и поэтому обладает определённым значением зарядовой чётности (см. ) ,равным -1. Кроме электромагнитного взаимодействия, Ф. участвует в гравитационном взаимодействии.
        Представление о Ф. возникло в ходе развития квантовой теории и теории относительности. (Сам термин «фотон» появился лишь в 1929.) В 1900 М. получил формулу для спектра теплового излучения абсолютно чёрного тела (см. ) ,исходя из предположения, что излучение электромагнитных волн происходит определёнными порциями – «квантами», энергия которых может принимать лишь дискретный ряд значений, кратных неделимой порции – кванту hn ,где n – частота электромагнитной волны. Развивая идею Планка, А. ввёл гипотезу световых квантов, согласно которой эта дискретность обусловлена не механизмом поглощения и испускания, а тем, что само излучение состоит из «неделимых квантов энергии, поглощаемых или испускаемых только целиком» (А. Эйнштейн, Собрание научных трудов, т. 3, с. 93, М., 1966). Это позволило Эйнштейну объяснить ряд закономерностей , ,фотохимических реакций. В то же время созданная Эйнштейном специальная теория относительности (1905) привела к отказу от объяснения электромагнитных волн колебаниями особой среды – эфира, и тем самым создала предпосылки для того, чтобы считать излучение одной из форм материи, а световые кванты – реальными элементарными частицами. В опытах А. по рассеянию рентгеновских лучей было установлено, что кванты излучения подчиняются тем же кинематическим законам, что и частицы вещества, в частности кванту излучения с частотой n необходимо приписать также и импульс hn /c(см. ) .
        К середине 30-х гг. в результате развития стало ясно, что ни наличие волновых свойств, проявляющихся в волновых свойствах света, ни способность исчезать или появляться в актах поглощения и излучения не выделяют Ф. среди других элементарных частиц. Оказалось, что частицы вещества, например электроны, обладают волновыми свойствами (см. , ), и была установлена возможность взаимопревращения пар электронов и позитронов в Ф.: например в электростатическом поле атомного ядра Ф. с энергией выше 1 Мэв(фотоны с энергией выше 100 кэвчасто называют g -квантами) может превратиться в электрон и позитрон (процесс рождения пары) и, наоборот, столкновение электрона и позитрона приводит к превращению их в два (или три) g-кванта (аннигиляция пары; см. ) .
        Современной теорией, последовательно описывающей взаимодействия Ф., электронов и позитронов с учётом их возможных взаимопревращений, является квантовая электродинамика (см. ) .Она рассматривает электромагнитное взаимодействие между заряженными частицами как процесс обмена виртуальными Ф. (см. ) .Сами Ф. через образование виртуальных электрон-позитронных пар также могут взаимодействовать между собой, однако вероятность такого взаимодействия очень мала и экспериментально оно не наблюдалось. При рассеянии Ф. высоких энергий на и атомных ядрах следует учитывать, что Ф. может превращаться виртуально в совокупность адронов, которые сильно взаимодействуют с адронами мишени. В то же время виртуальный Ф., возникающий, например, при аннигиляции электрона и позитрона высоких энергий, может превращаться в реальные адроны. (Такие процессы наблюдаются на встречных электрон-позитронных пучках.) Описание взаимодействия реальных и виртуальных Ф. с адронами осуществляется с помощью различных теоретических моделей, например векторной доминантности (см. ) ,модели и др.