قياس ضوئي

من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة
اذهب إلى: تصفح، ‏ ابحث

علم قياس الضوء (بالإنجليزية: Photometry): هو أحد فروع العلم الذي يتعامل مع قياسات الضوء (الإشعاعات الكهرومغناطيسية المرئية) بحسب قابليتها لإحداث الإحساس البصري.[1]

يتعامل قياس الضوء خصوصًا مع صفة الضوء كالشدة، بينما تدرس صفات الضوء المتعلقة بإداراك الألوان من خلال قياس الألوان (بالإنجليزية: colorimetry)ا.[1]

تعالج الخواص الفيزيائية الخالصة للضوء مثل المحتوى، الطاقة، وتوزيع القدرة الطيفية من خلال علم قياس الإشعاع. يستخدم مصطلح علم قياس الضوء للإشارة إلى القياسات غير المتعلقة بالإدراك البصري البشري، وهذا خطأ حسب الاستخدام الحديث للمصطلح، فهذه القياسات يجب أن يشار لها بعلم قياس الإشعاع، حتى لو تمت في منطقة الطيف المرئي.[1]

الرؤية النسبية[عدل]

الرؤية النسبية (بالإنجليزية: Relative visibility) لمستوى الطاقة الثابتة للإشعاع الكهرومغناطيسي أحادي اللون تتفاوت مع طول الموجة ضمن منطقة الطيف المرئي. وتعتمد الرؤية النسبية للإشعاع أيضًا على مستوى الإضاءة أثناء المشاهدة. تحدد الخلايا المخروطية في الشبكية الاستجابة البصرية عند مستويات الإضاءة العالية، بينما تحدد الخلايا الأسطوانية الاستجابة عند مستويات الإضاءة المنخفضة. تدعى الرؤية المرتبطة بإحساس الخلايا المخروطية بالرؤية النهارية (photopic). كما تدعى الرؤية المرتبطة بإحساس الخلايا الاسطوانية بالرؤية الليلية (scotopic)، وتدعي الرؤية التي تستخدم فيها كلا النوعين بالرؤية الغلسية (mesopic).[1]

يجرى قياس الضوء بالأصل باستخدام حاسة البصر البشرية كمستقبل للضوء. وبالنتيجة، فإن قياس الضوء هي قياسات شخصية أي تعتمد على الشخص الذي يجري التجربة. ولذلك إذا قام شخصان مختلفان في الرؤية النسبية باستخدام المعايير نفسها، واتبعا الإجراءات ذاتها، فسيحددان قيما مختلفة للإشعاع ذي التوزيع الطيفي المختلف عن التوزيع الطيفي للاختبار القياسي.[1]

ولوضع قواعد أساسية للقياسات الضوئية، ولنتمكن من استبدال العين بحساسات إلكترونية مناسبة في القياسات الضوئية، تبنت هيئة الإضاءة الدولية (Commission Internationale de l’Eclairage، CIE) تابعين للرؤية المرئية كمعايير. سميت هذه الدول المقبولة عالميًا بدوال كفاءة اللمعان الطيفي (spectral luminous efficiency functions) للرؤية النهارية والليلية، ويرمز لها V(λ)، و V'(λ)بالترتيب.[1]

فكميات الإضاءة النهارية والليلية (ولكن ليس الإضاءة الغلسية) لها تعريفات تحددها كما هي الحال في الكميات الفيزيائية الخالصة. وهناك فرق بكل الأحوال، فالكميات الفيزيائية تعرّف باستخدام القوانين الفيزيائية، بينما تعرّف كميات القياسات الضوئية بالاصطلاح. ولذلك تعرف كميات القياسات الضوئية بالكميات الفيزيائية النفسية (psychophysical quantities).[1]

وحدات علم قياس الضوء[عدل]

بحسب نظام الوحدات الدولي، فإن وحدات علم قياس الضوء ترتبط بالوحدات الفيزيائية الخالصة من خلال ثوابت معرّفة وتسمى الفعالية الضوئية الطيفية الأعظمية (maximum spectral luminous efficacy). هذه الكمية، والتي يرمز لها بـ Km، هي عدد اللومن في الواط عند القيمة العظمى للتابع V(λ). يعرف Km في نظام الوحدات الدولي بالقيمة 683 lm/W للإشعاع أحادي اللون ذو طول الموجة 555 نانومتر، وهذا يحدد وحدات القياسات الضوئية التي تقاس من خلالها كميات القياسات الضوئية.[1]

المراجع[عدل]

  1. ^ أ ب ت ث ج ح خ د McGraw-Hill Encyclopedia of Science & Technology 13 (الطبعة 10th edition), Mark D.Licker, 2007, صفحات 440–441, ISBN 978-0-07-144143-8