Denov tadbirkorlik va pedagogika instituti tadbirkorlik va boshqaruv fakulteti

Optik pirometriya nazariyasi
Temperaturani absolyut qora jism nurlanishi qonunlari asosidaaniqlash usuli optik pirometriya deb yuritiladi. Bu usul absolyut qorajism nurlanishini qaysi qonundan foydalanishga ko'ra. radiatsion,rangli yoki temperaturaviy hamda optik pirometriyaga bo'linadiTemperaturaning mutloq termodinamik shkalasi asosida ishlaydigan idealgaz termometrlarida termometrik jism sifatida siyraklangan gazlardan
foydalaniladi. Bunday termometrlarning o’lchash diapazoni bir necha kelvindan
boshlab ming va undan ortiq kelvingacha etadi. Lekin amalda bunday
termometrlardan foydalanish noqulay bo’lganligi uchun, ulardan boshqa
ikkilamchi termometrlarni darajalash uchun ishlatiladi. Bunday termometrlarda
termometrik jism sifatida simob, spirt olinib, termometrik kattalik sifatida ularning
hajmlari olinadi. Temperaturaning ko’tarilishi bilan ularning hajmlari chiziqli
ravishda ortadi va bunday ortish maxsus ideal gaz termometrlari yordamida
darajalanadi.
Termometrik moddasi simob bo’lgan bunday ikkilamchi termometrlar -
3906000C oraliqdagi temperaturani o’lchash uchun ishlatiladi.
Temperaturani o’lchashning yana bir boshqa usuli o’tkazgichlar
qarshiligining temperaturaga qarab o’zgarishini qayd qilishga asoslangan.
Ma’lumki, o’tkazgichlarning qarshiligi temperaturaga bog’liq. Temperaturaning
ortishi bilan ularning qarshiligi chiziqli ravishda ortadi. Bunday hollarda
termometrik jism sifatida ma’lum o’tkazgich, termometrik kattalik sifatida ularning qarshiligi olinadi. Misdan yasalgan ana shunday termometrlar -2001000C
temperaturalarni o’lchashda ishlatiladi. Grafit va bronzadan yasalgan shu tipdagi
termometrlar yanada pastroq temperaturalarni o’lchashga yaroqlidir. Platinadan
yasalgan termometrlarning temperaturani o’lchash intervali yanada kengroq bo’lib,
-2000-11000C oraliqni tashkil etadi. O’tkazgichlardan farqli o’laroq yarim o’tkazgichlarning qarshiligi temperaturaning ortishi bilan kamayadi va bu kamayish temperaturaning
o’zgarishiga juda sezgirdir. Termistor deb ataluvchi va temperaturani o’lchashga
moslashtirilgan ana shunday asboblar yordamida ham ma’lum temperaturalar
oralig’ini qayd qilish mumkin.
Turli xil metallar o’zaro kavsharlanib, ularning kavsharlanish nuqtalaridagi
temperaturalar turlicha bo’lsa, potensiallar farqi hosil bo’ladi. Uning qiymati
kavsharlanish nuqtalaridagi temperaturalar farqiga bog’liq. Ikki xil metallning
kavsharlanish nuqtalaridagi potensiallar farqini o’lchab, ulardan birining
temperaturasi ma’lum bo’lsa, ikkinchi kavsharlanish nuqtadagi temperaturani
aniqlash mumkin. Ana shunday prinsip asosida ishlaydigan asboblarga
termoparalar deyiladi va ular yordamida -2000C 31000C temperaturani o’lchash
mumkin.Juda yuqori temperaturalarni o’lchash ancha murakkabdir. CHunki bunday temperaturalarda ko’pgina qattiq jismlar erib ketadi.
SHuning uchun juda yuqori temperaturalarni o’lchash moddaning boshqa
xossasiga asoslangan. Ma’lumki, qizdirilgan jismlar elektromagnit nurlanish
manbaidir. Pastroq temperaturalarda bu jismlar infraqizil nurlar nurlantiradi.
Temperaturaning ko’tarilishi bilan ularning nurlantirish chastotasi ham o’zgarib
orta boradi. Juda yuqori temperaturalarni o’lchashda termometrik jism sifatida shu
jismning o’zi, termometrik kattalik sifatida shu jism nurlantirayotgan nurlanish
olinadi. CHunki jismlarning nurlantirish energiyasi maksimal qiymatining
chastotasi yoki to’lqin uzunligi nurlantiruvchi jism temperaturasiga bog’liq. Optik
pirometriya deb ataluvchi bu usulda temperaturasi 10630С dan yuqori bo’lgan
nurlantiruvchi jismlar temperaturasi aniqlanadi. Kezi kelganda ta’kidlash
mumkinki, bizdan million-milliard kilometr masofada bo’lgan samoviy jismlar
(quyosh, turli xil yulduzlar, galaktikalar) temperaturalari ham ana shu usul bilan
baholanadi.
Temperaturani o’lchashning yuqorida qayd qilingan usullari va ular asosida
yasalgan termometrlar past va juda past (0K) temperaturalarni o’lchash uchun
yaroqsizdir. Bunday temperaturalarni o’lchashda temperaturalari o’lchanayotgan
modda, jismlarning magnit xossasida foydalaniladi. Bu usulning mohiyati
quyidagicha: juda past temperaturalarda modda zarralarining ilgarilanma va
aylanma harakatlari to’xtaydi. Ammo moddaning magnit xossasini ifodalovchi
atomlarnng magnit momentlari hali harakatda bo’ladi. Ularning temperaturalarini
pasaytirib va doimiy qoldirib tashqi magnit maydoni ulansa, ularning magnit
momentlari ham tashqi maydon ta’sirida ma’lum yo’naliщda orientirlanadi. Bu esa
o’z navbatida atomlarning ham harakati yanada susayganidan, ya’ni temperaturaning pasayganligidan dalolat beradi. Bu jarayonni takrorlab, juda past
temperaturalarni olish mumkin va shu usul bilan bu temperaturalarni o’lchash
imkoniyati tug’iladi. Ana shu usul bilan 0,000016 K temperaturaga erishilgan va
o’lchangan.Shunday qilib, o’lchanayotgan temperaturalar intervaliga qarab, turli xil termometrik jism va termometrik kattaliklardan foydalaniladi hamda turli xil usullar qo’llaniladi.
Pirometr (yun. rug — olov va ...metr) — spektrning optik sohasida shaffofmas jismlarning nurlanishiga qarab ularning temperaturasini oʻlchash uchun ishlatiladigan asbob. P. yordamida temperaturasi oʻlchanadigan jism issikdik muvozanatida turishi va yorugʻlik yutish koeffitsiyenti 1 ga yaqin boʻlishi ke-rak. P. yordamida yuqori temperaturalar oʻlchanadi. Ish prinsipiga qarab, ravshan, rangli va radiatsion P. mavjud. Ravshan P. kengtarqalgan, ular 103—104°K sohasidagi temperaturalarni aniq oʻlchaydi.
Spektrning optik sohasida ^"const li jismlar temperaturasini oʻlchashda rangli P.dan foydalaniladi. Bunda spektrning koʻk va qizil sohalaridagi ravshanliklar nisbati bl(Xl T)/2(X2T) aniqlanadi. Asbob shkalasi °S larga boʻlingan, u jismning rang temperaturasi (Ts)ni koʻrsatadi. Rangli P. ravshan P.dan murakkabroq, lekin sezgirligi va oʻlchash anikligi undan past. Rangli P. ham 103—104 °K sohasidagi temperaturalarni oʻlchaydi.
Jismning toʻliq nurlanishini ifodalovchi radiatsion P. sezgir, lekin oʻlchash aniqligi pastroq. Ularning ishi Stefan—Bolsman nurlanish qonuni va Kirxgof nurlanish qonunita asoslangan. Radiatsion P. kuzatilayotgan nurlanishni kabul kilgich (termoustun yoki bolometr) da fokuslaydi. Bunda signal mutlaq qora jismning nurlanishi boʻyicha taqsimlangan va radiatsion temperatura (T^ni koʻrsatadigan asbobda qayd qilinadi. Jismning haqiqiy temperaturasi kuyidagi formula bilan ifodalanadi: T=at1/4T|, bunda at — jismning toʻla yorugʻlik yutish koeffitsiyenti. Radiatsion P. 200° temperaturadan boshlab oʻlchaydi. Sanoatda P. turli texnologik jarayonlarni temperatura boʻyicha nazorat qilish va boshqarish tizimida keng qoʻllanadi.^[1]
Optika (yunoncha: optike — koʻrish haqidagi fan) — fizikaning yorugʻlikning tabiatini, yorugʻlik hodisalari qonuniyatlarini, yorugʻlik bilan moddalarning oʻzaro taʼsirini oʻrganadigan boʻlimi. Yorugʻlikning toʻgʻri chiziq boʻylab tarqalishi qadimda Mesopotamiya va qad. Misrda maʼlum boʻlgan hamda undan qurilish ishlarida foydalanishgan. Tasvirning koʻzguda hosil boʻlishi bilan miloddan avvalgi 3-asrda Aristotel, Platon, Yevklidlar shugʻullanishgan. O.ning rivojlanishi I. Nyuton, R. Guk, F. Grimaldi, X. Gyuygens va boshqalarning ishlari bilan bogʻliq. 11-asrda arab olimi Ibn al-Xaysam (Algazen) O. toʻgʻrisida risola yozgan boʻlsada, yorugʻlikning sinishi qonunini ifodalay olmagan. Faqat 1620-yillarda bu qonunni tajriba yoʻli bilan golland olimi V. Snellius va R. Dekart isbotladi. 17-asrdan yorugʻlik haqida korpuskulyar va toʻlqin nazariyalar paydo boʻla boshladi. Yorugʻlik korpuskulyar (zarra) nazariyasining targʻibotchisi X. Gyuygens edi.
Yorugʻlikning toʻlqin tabiati haqidagi tasavvurlar M. Lomonosov va L. Eyler tomonidan rivojlantirildi. 19-asr boshlarida ingliz olimi T. Yung va O. Frenel ishlari yorugʻlik toʻlqin nazariyasining uzil-kesil gʻalabasiga olib keldi. O. Frenel kristallooptika hodisalariga toʻlqin nazariyasini qoʻlladi. T. Yung yorugʻlik interferensiyasi hodisasini kuzatdi. Bu hodisa yorugʻlik toʻlqin tabiatiga ega ekanligini koʻrsatdi. O. Frenel yorugʻlik interferensiyasi asosida yorugʻlikning toʻgʻri chiziq boʻylab tarqalishini, turli difraksiya xrdisalarini va boshqalarni tushuntirdi. Yorugʻlikning sinishi va qaytishida yorugʻlikning qutblanishini fransuz olimi E. Malyus kuzatdi (1808) va fanga "yorugʻlikning qutblanishi" terminini kiritdi. M. Faradey yorugʻlik qutblanish tekisligining magnit maydonda burilishini kashf qildi (1846) va elektromagnetizm bilan O. orasidagi bogʻlanishni, tok kuchi elektromagnit birligining elektro-statik birligiga nisbati yorugʻlik tezligiga tengligini (3-10°sm/s) topdi.
J. K. Maksvell elektromagnit maydon tushunchasini rivojlantirdi, yorugʻlik ham elektromagnit toʻlqindan iborat, degan nazariyani yaratdi. U yorugʻlikning elektromagnit nazariyasiga asoslanib, yorugʻlikning hatto bosimi boʻlishini aytdi va uning son miqdorini nazariy aniqladi (1873). Uning nazariy tekshirishlari elektromagnit maydonning yorugʻlik tezligiga teng tezlik bilan tarqalishini koʻrsatdi. Italyan olimi A. Bartoli esa 1876-yilda yorugʻlik bosimining termodinamik asosini yaratdi. 1899-yilda P. N. Lebedev birinchi boʻlib tajriba yoʻli bilan yorugʻlik bosimini aniqladi. 1888-yilda G. Gers vakuumda tarqalayotgan elektromagnit maydonning tezligi yorugʻlik tezligiga teng ekanligini aniqladi va J. Maksvell nazariyasini tajriba yoʻli bilan tasdikladi.
Yorugʻlikning modsalar bilan taʼsirlashuvini 19-asr 90-yillarida juda koʻp olimlar, jumladan, nemis olimi E. Drude, G. Gelmgols va G. A. Lorents tekshirdilar. Lorents modda va yorugʻlikning elektromagnit nazariyasini yaratdi. Shu nazariya asosida O.dagi qator hodisalarni, mas, yorugʻlikning dispersiya hodisasi, dielektrik singdiruvchanlik ye ning elektromagnit toʻlqin uzunligi X ga bogʻliq boʻlishi va h.k.ni tekshirish va tushuntirish mumkin boʻldi.
Klassik elektron nazariya ayrim optik hodisalarni tushuntirib bera olmadi va nazariya natijalari tajriba natijalariga, mas, mutlaq qora jismning issiklik nurlanishi spektrida energiya taqsimoti va boshqalarga mos kelmay qoldi. Bunday qiyinchilikni bartaraf qilish uchun M. Plank yorugʻlikning kvant nazariyasini yaratdi (1900). O.ning keyingi rivojlanishi kvant mexanika nazariyalari bilan bogʻliq. Fotoeffekt hodisasi uchun Plank nazariyasini A. Eynshteyn rivojlantirib, yorugʻlik kvanti — foton tushunchasini fanga kiritdi (1905). Yorugʻlikning elektromagnit nazariyasi nisbiylik nazariyasining yaratilishiga mos boʻldi.
O. shartli ravishda geometrik O. va toʻlqin O.siga, fiziologik O., nochiziqli O. va boshqa xillarga boʻlinadi. Geometrik O.da yorugʻlikning qaytishi va sinishi qonunlari asosida, yaʼni ikki muhit chegarasida yorugʻlikning sinishi va qaytishi natijasida obʼyektlarning tasviri hosil boʻlishini tushuntirish mumkin. Unda fotometriya, yorugʻlik oqimi, yorugʻlik kuchi, yoritilganlik va yorugʻlikni miqsoriy ifodalovchi boshqa kattaliklar qaraladi. Geometrik O. fotometriya bilan birga O. texnikasi, yaʼni optik asboblar nazariyasi va ratsional yoritish, yorugʻlik dastasini taqsimlash va yoʻnaltirish taʼlimotining ilmiy asoslari bilan ham shugʻullanadi.
Toʻlqin O.sida interferensiya, difraksiya va yorugʻlikning qutblanishi kabi yorutlik tabiati bilan bogʻliq boʻlgan hodisalar oʻrganiladi. Bu hodisalar nazariyalarining rivojlanishi yorugʻlik tabiatini toʻla ochib berish bilan birga, yorugʻlikning qaytishi va sinishi qonunlarini ham tushuntirib bera oldi. Yorugʻlikning modda bilan taʼsiri tufayli har xil effektlar — mexanik (yorugʻlik bosimi, Kompton effekti), xususiy optik (yorugʻlikning sochilishi, fotolyuminessensiya), elektr (fotoelektr hodisa), kimyoviy (foto-kimyo va fotografiya effektlari), shuningdek, yorugʻlikning yutilishi va sochilishi, issiklik nurlanishi va boshqa kuzatiladi.

Optika
Yorugʻlikning yutilishi va sochilishi rang haqidagi taʼlimot asosini tashkil qilib, rassomlik sanʼatida keng ishlatiladi. Mas, tiniq boʻlmagan muhitda yorugʻlikning sochilishi fotolyuminessensiya uchun asos boʻlib xizmat qiladi. Lyuminessensiya hodisasi hozirgi zamon gaz razryad va lyuminessensiya yorugʻlik manbalarini yara-tish maqsadida qoʻllaniladi. Bu yorugʻlik manbalari elektr energiyani ancha tejaydi. Ulardan lyuminissensiyalanuvchi ekranlar tayyorlashda foydalaniladi. Bu ekranlar rentgenologiya, televideniye, oʻlchov asboblari va harbiy texnikada ishlatiladi. Fotoelektr hodisaga asosan oʻlchov asboblari, har xil yorugʻlik relelari ixtiro qilindi. O. texnikasi va mashinasozlikda metall yoki obʼyektni nazorat qilish yorugʻlik intenferensiyasi hodisasiga asoslangan. Yorugʻlik difraksiyasi hodisasi arxitektura akustikasida ultraakustik toʻlqinlarni optik qayd qilishga imkon beradi. Rentgen nurlarining molekulalar, ayniqsa, kristallardagi difraksiyasi moddalar strukturasini tahlil qilishda muhim ilmiy va amaliy ahamiyatga ega.
Fiziologik O.da odam koʻzining optik xususiyatlari, koʻz nuqsonlarini optik vositalar (koʻzoynaklar, linzalar va boshqalar) yordamida toʻgʻrilash, koʻz kasalliklarining kelib chiqishiga koʻz optik xususiyatlari buzilishining taʼsiri va boshqa masalalar oʻrganiladi.
O.ning amaliy qoʻllanish sohasi keng, mas, spektral taxlil sohasida atom va molekulalarning spektrini tekshirish natijasida moddalarning tuzilishini aniklash mumkin. Spektral tahlil astronomiya, geol., biol., tibbiyot, tuproqshunoslik, sanʼatshunoslik va kriminalistika ishlarida; metallurgiya, mashinasozlikda, neft, kimyo sanoati, yengil sanoat, geologiya-qidiruv ishlari va boshqa da qoʻllaniladi.


Optika - grekcha (optiks) - ko’rish degan ma’noni bildiradi. Optika fizikaning yorug’lik tabiati, uning qonuniyatlari modda bilan ta’siri protsesslarini o’rganadigan bo’limidir. 2.XVII asrda yorug’lik tabiati haqida 2 ta prinsipial karama-karshi nazariya yuzaga keldi. Nyuton yaratgan korpuskulyar nazariya. Bunga ko’ra yorug’ik manbadan katta tezlikda otilib chiquvchi zarralar oqimidan iborat. Gyugens yaratgan to’lqin nazariyasi. Yorug’lik olamni to’ldirib turuvchi "Efir"da tarkaluvchi to’lqindir. XVIII asr oxirigacha Nyuton nazariyasi ustun bo’lib keldi. XIX asr boshlarida ingliz fizigi Yung (1801) Frenel (1815) kabi olimlarning tadkikotlari tufayli Gyuygens prinsipi ancha rivojlandi. Gyuygens-Frenel prinsipi yuzaga keldi va bu prinsip yorug’lik tabiatdagi interferensiya, difraksiya, kutublanish hodisalarini tushintirib berdi. Lekin bunda "Dunyo efiri" tushunchasi shubhali bo’lib koldi. XIX asr 60-yilda Maksvellning Elektromagnit to’lqin nazariyasi "Dunyo efiri" tushunchasini butunlay rad etdi. Bu nazariyani Fizo, Maykelson, Fuko tajribalari tasdikladi. Lebedev Yorug’lik bosimini o’lchadi. XX asr boshlariga kelib bir talay tajribalar toplanib tushuntirish kiyin edi. Masalan fotoeffekt, Issiqlik nurlanishi kabilar. Plank 1900 yilda, Enshteyn 1905 yilda, Shredinger (1925) Bor 1913 y. Yorug’lik tabiatini rivojlantirdilar va quyidagicha xulosa kilindi. 3.Yorug’lik ham, to’lqin korpuskulyar xossalariga ega murakkab protsessdir! Тo’lkin interferensiyasini esga olaylik Soddalik uchun 2 ta manbadan tarkalayotgan to’lqin agar kogerent bo’lsa iterferensiya yuz beradi. S1 va S2 - Yorug’lik manbalari u1, u 2 - mos yo’llari M nuqtada interferensiya yuz beradi. Agar to’lqin kogerent bo’lib quyidagi shartlar bajarilsa, bir-birini ko’chaytiradi yoki susaytiradi Fazalar farqi o’zgarmas chastotalari teng bo’lsin. u 1- u 2=2m( /2) maks. Kuchaytiradi (shart bajarilsa) u 1- u 2=(2m+1) /2 min. Kamaytiradi shart (bajarilsa) Xuddi shunday hodisa Yorug’likda ham ro’y beradi. Lekin har qanday 2 ta manba kogerent to’lqin chikarmaydi. Bu yerda Gyugens-Frenel prinsipidan foydalanib (ikkilamchi manbalardan foydalanib) kogerent manba hosil qilish mumkin. Yorug’likni to’lqin uzunligi kichik bo’lganligi tufayli, hamda Yorug’lik atomlarda hosil bo’lganligi uchun kogerent to’lqinlar hosil qilish Qiyin. Shuning uchun Тomos Yung, Frenel taklif kilgan metodlari bilan Yorug’lik interferensiyasini hosil qilishga erishishdi. 1. Yung metodi. Bu metodda S manbadan Yorug’lik tarkalyapti. E1- ekranda 1 ta tirqish, E2- da 2 ta tirqish. S1, S2 tirqishlarni ulchami ma’lum qiymatdan keyin S dan kelayotgan to’lqinlar Gyugens prinsipiga asosan S1 va S2 dan ayrim (ikkilamchi) manba bo’lib, tarkala boshlaydi va ular kogerent bo’ladi. E3 - da interferension manzara olish mumkin. 2. Frenel kuzgulari. (3-rasm) Frenel kuzgulari yordamida S manbadan kelayotgan nur sinib guyo S1 va S2 manbadan kelganday bo’ladi va E da interferension manzara hosil qiladi. 2. Frenel biprizmasi. Frenel biprizmasi ko’rsatilgan unda ham S-manbadan tarqalgan yorug’lik guyo S1 va S2 dan tarkalayotganday ko’shilib interferension manzara hosil qiladi. S1, S2 manbalardan chiqqan nurlar ekranda interferensiyalangan. OA - oralikda qancha yorug’ va korong’u yo’llar O nuqta markazidan qanday masofada yetishini hisoblasa bo’ladi. L- manbadan ekrangacha masofa. maksimum sharti minimum sharti m=0,1,2,3. bo’lsa, maksimum masofasi. minimum masofa d-s1 va s2 orasidagi masofa. 2.5.Interferensiya hodisasi tabiatda yoki texnikada ko’plab uchraydi. Masalan shaffof plenkada yoki ponada oq yorug’likni turli xil ranglarda tovlanishini ko’rish mumkin. Bir necha misollarni ko’ramiz: oq yorug’lik Plyonkadan qaytgan 1 va 2 nurlar interfrensiyalanadi. pona pona 1. d - qalinlikda yupka plyonka monoxramatik nur bilan yoritilganda 1 va 2 nur plyonka ustki va ostki sirtidan qaytib n tufayli (sindirish ko’rsatgichi) yo’l farqi paydo bo’ladi va interferensiya bo’lib, bu farq n ga teng bo’lsa plyonka oq bo’lib ko’rinadi, n /2 ga teng bo’lsa qora bo’lib ko’rinadi. Agar oq yorug’lik tarkibidagi biror to’lqin uchun ni ga teng bo’lsa, plyonka shu rangda bo’lib ko’rinadi. Masalan sovun pufagi har xil rangda tovlanadi.d= /4n qalinlikdagi  - katta bo’lmasa minimum bo’lib nur plyonkadan qaytmaydi. Masalan fotoapparat, binoql, teleskop ob’ektivlariga d= /4n qalinlikda plyonka so’riladi. Fotoob’ektlarni ravshanligi shunday usul bilan oshiriladi. Ya’ni ob’ektivdan qaytuvchi yorug’likni kamaytiriladi. 2. d - uzgaruvchan (pona shakli) plyonkada navbatlanuvchi interferension manzara ham bo’ladi. Oq yorug’likda esa turli ranglar jilovlanadi. 3. Nyuton halkalari. 6.R radiusli bir tamoni tekis linza va havo oralig’i bo’lgan shishadan yasalgan sistemada interferension halkalar kuzatish mumkin. Ularni radiuslari quyidagi ifodalar bilan topiladi: max min Bu optik asboblarini qanchalik tekis yoki to’g’ri olinganligini tekshirishda ishlatiladi. Halkalarning to’g’ri aylanaligi, ko’zguning tekisligi yoki linzaning sirtini sharsimonligiga bog’liq. Sirtni sifatini shunday usul bilan aniq baholash mumkin. 7.INТERFEROMEТR Maykelson interferometri. Yorug’lik interferensiyasiga asoslanib ishlaydigan asbob. Uning tuzilishi va ishlashi quyidagicha. S-manbadan Yorug’lik keladi. P1-shaffof shisha plastinka nurini 1,2 ga ajratadi. M1 va M2 ko’zgular to’la qaytaradi. Natija O nuqtada 1', 2' nur uchrashib Interferensiya manzara hosil bo’ladi. M2 – ko’zgu o’rnida sirt olinadi, masalan biror uzoqlikda. Ayniqsa yorug’lik tezligini, “Efir” shamolini tezligini o’lchaganda, nisbiylik nazariyasini yaratilishida bu interferometrni ahamiyati katta. Yorug’lik tezligini hamma yunalishda bir xil ekanligi shu interferometr bilan o’lchaganlar. “Efir” muhiti yo’k ekanligi isbot kilindi. Biz yuqorida interferensiyani tabiatda, texnika, turmushda uchrashiga misollar keltirdik.

Poshakinskiy va Poddubniy (1) shuni ko'rsatdiki, tebranish harakati bo'lgan nanometrik zarralar 1983 yilda Kerker va boshq (2) tomonidan taklif qilinganiga o'xshash optik-mexanik ta'sir ko'rsatishi mumkin.

Kerker effekti - bu sharsimon magnit zarralari tomonidan tarqalgan nurning kuchli yo'nalishini olishdan iborat bo'lgan optik hodisa. Ushbu yo'nalish zarrachalarning elektr kuchlari bilan bir xil intensivlikdagi magnit ta'siriga ega bo'lishini talab qiladi.
Kerker effekti - bu hozirgi paytda tabiatda mavjud bo'lmagan magnit va elektr xususiyatlariga ega bo'lgan moddiy zarralarni talab qiladigan nazariy taklif, Poshakinskiy va Poddubniylar kosmosda tebranadigan nanometrik zarrachalarga, xuddi shu ta'sirga erishdilar.
Mualliflar zarrachalarning tebranishlari tegishli darajada aralashuvchi magnit va elektr polarizatsiyasini yaratishi mumkinligini isbotladilar, chunki yorug'likning elastik bo'lmagan tarqalishi hisoblanganda zarrada bir xil kattalikdagi magnit va elektr qutblanish komponentlari paydo bo'ladi.
Mualliflar nanometrik optik qurilmalarda optik-mexanik effektni akustik to'lqinlarni qo'llash orqali ularni tebranishini ta'minlash orqali qo'llashni taklif qilmoqdalar.
Dhatchayeny va Chung (3) odamlarning hayotiy belgilar haqidagi ma'lumotlarini Android texnologiyasiga ega mobil telefonlardagi ilovalar orqali uzata oladigan eksperimental ekstrakorporeal optik aloqa (OEBC) tizimini taklif qilishadi. Tizim datchiklar to'plami va diodli uyadan (LED qator) iborat.
Puls, tana harorati va nafas olish tezligi kabi hayotiy belgilarni aniqlash, qayta ishlash va xabar berish uchun datchiklar tananing turli qismlariga joylashtiriladi. Ma'lumotlar LED massivi orqali to'planadi va optik dastur bilan mobil telefon kamerasi orqali uzatiladi.
LED massivi Rayleigh Gans Debye (RGB) tarqaladigan to'lqin uzunligi oralig'ida yorug'lik chiqaradi. Chiqarilgan yorug'likning har bir rang va rang kombinatsiyasi hayotiy belgilar bilan bog'liq.
Mualliflar tomonidan taklif qilingan tizim hayotiy belgilarni ishonchli tarzda kuzatishni osonlashtirishi mumkin, chunki eksperimental natijalardagi xatolar minimal edi.
Biz hammamiz turli jismlarning haroratini kontaktli usulda - termometrlar yordamida o'lchashga odatlanganmiz. Oddiy simob termometri har bir oilaning tibbiyot kabinetida bo'lib, sanoatda kengayish termometrlari (konduktometrik termometr) faol qo'llaniladi. Biroq, bugun biz tubdan "yangi", shu paytgacha ko'pchilik uchun noma'lum va turli jismlarning haroratini kontaktsiz o'lchashning kam uchraydigan usuli haqida gaplashamiz.

Ehtimol, bizning maqolalarimizni muntazam o'qiydiganlar, biz allaqachon termal tasvirlar haqida va hatto bir necha marta yozganimizni aytishadi. Biroq, bizda sizga javob beradigan narsa bor: termal tasvirlar - bu ajoyib funksionallikka ega qimmat professional qurilmalar. Ko'pincha, kichik firmalar va oddiy foydalanuvchilar oddiygina moliyaviy imkoniyatga ega emaslar va xizmatda termal tasvirga ega bo'lish uchun shoshilinch ehtiyoj bor.

Keyin, har kuni turli jismlar va atrof-muhit haroratini o'lchash zarurati bilan duch keladigan mutaxassislar uchun pirometr ideal echim bo'ladi.

Pirometr - bu masofada (ko'pincha uch metrgacha) kontaktsiz usul yordamida deyarli har qanday tananing haroratini o'lchash uchun mo'ljallangan qurilma.

Shunga ko'ra, pirometriya kombinatsiyasi yoki masofada isitiladigan jismlarning harorati haqida ma'lumot olish usullari va usullari yig'indisidir.

Pirometrning ishlashi har qanday moddiy jism tomonidan chiqariladigan elektromagnit nurlarni (energiya) idrok etish printsipiga asoslanadi va bu energiyaning intensivligi va emissiya spektri bevosita ushbu moddiy tananing haroratiga bog'liq.

Darvoqe, maqola boshida “yangi” (usul) so‘zini qo‘shtirnoq ichida qo‘yganimizni payqadingizmi?! Gap shundaki, birinchi pirometr 1731 yilda Gollandiyalik olim Pieter van Muschenbroek tomonidan ixtiro qilingan, u qattiq jismlarning issiqlik kengayishi bo'yicha tajribalarini o'tkazish uchun pirometr yaratgan. Siz bizning katalogimizda topishingiz mumkin bo'lgan pirometrdan uzoqda edi, ammo bunday qurilmani qurish haqiqati kashfiyotdir.

"Pirometriya" atamasining o'zi 20-asrning boshlarida paydo bo'lgan, ammo pirometriya faqat o'tgan asrning 60-yillarida rivojlanish uchun turtki bo'ldi. Aynan o'sha paytda tajribalar o'tkazildi va kashfiyotlar qilindi, bu sanoat miqyosida yuqori iste'mol xususiyatlariga ega portativ pirometrlarni ishlab chiqarish imkonini berdi. Birinchi portativ pirometr 1967 yilda Wahl kompaniyasining ichaklarida ishlab chiqilgan. O'shandan beri pirometrlar takomillashib bormoqda va bugungi kunda taqqoslash parallellarini qurishning zamonaviy tamoyillari tufayli, infraqizil qabul qiluvchidan olingan ma'lumotlar asosida tana harorati o'lchanganda, qattiq va suyuqliklarning harorati o'lchanadigan chegaralar sezilarli darajada kengaydi.

Infraqizil (IR) pirometrning ishlash printsipi juda oddiy: ob'ektning nurlanishining yorqinligi va uning harorati o'rtasida mutanosib bog'liqlik mavjudligi sababli, yorqinlikni o'lchash va uni qayta hisoblash orqali siz ishonchli harorat qiymatini olishingiz mumkin. Bular. Radiatsiya usuli bilan ishlaydigan pirometrning asosiy va asosiy elementi IQ diapazonining issiqlik energiyasining yorqinligini elektr signaliga aylantiradigan maxsus sensordir. Bu erda issiqlik nurining yorqinligi optik tizim tomonidan qayd etiladi va sensor tomonidan qayta ishlanadi. Sensordan elektr signali axborotni qayta ishlash blokiga kiradi, shundan so'ng o'lchov natijasi ko'rsatiladi.

2. Pirometriyaning optik usuli - nurlanish spektrining kamida ikkita diapazondagi haroratga bog'liqligiga asoslangan: infraqizil nurlanish diapazoni va ko'rinadigan spektr diapazoni. Bular. bu usul uchun nurlanish rangining ob'ekt haroratiga bog'liqligi printsipi qo'llaniladi.

Masalan, 700-800 ° S haroratgacha qizdirilgan jismlar quyuq to'q sariq rangga ega. Harorati 1000 daraja Selsiy bo'lgan jismlar uchun nurlanishning yorqin to'q sariq rangi xarakterlidir. 2000 ° S haroratli jismlar - yorqin sariq nurni chiqaradi va 2500 ° S harorat - deyarli oq rangga ega.
Optik pirometrlarning ikkita asosiy turi mavjud:

- Yorqinlik pirometri - perdmet nurlanishini etalon ipning nurlanishi bilan vizual taqqoslashdan foydalanib, tananing haroratini aniqlashga qodir bo'lgan qurilma. Bular. operator bu ip orqali elektr tokini o'tkazib, ipning nurlanish miqdorini moslashtirganda, o'lchanayotgan ob'ektga okulyarga qaraydi. Okuyardagi ip ob'ekt tasviriga mos kelishi kerak. Elektr tokining shunday qiymatini tanlash kerakki, bunda ipning nurlanishining rangi ob'ektning rangiga mos keladi va go'yo unda "eriydi". Oqimning bu qiymatiga ko'ra, isitiladigan tananing harorati aniqlanadi. Yorqinlik pirometrlari ko'pincha yo'qolgan filament pirometrlari deb ataladi.

- Rangli pirometr (boshqacha aytganda - spektral nisbatli pirometr yoki multispektral pirometr) - spektrning turli mintaqalarida ob'ektning energiya yorqinligini taqqoslaydigan qurilma. Bular. Ushbu turdagi pirometrda bir nechta sensorlar (kamida ikkita) qo'llaniladi, ular spektrning ikki yoki undan ortiq qismida ob'ektning porlashi yorqinligini o'lchaydi, shundan so'ng ularning nisbati baholanadi. Multispektral pirometrlar ob'ektning haroratini aniqlashda maksimal aniqlikka ega, shuning uchun bugungi kunda mutaxassislar ushbu optik pirometrlarni tanlaydilar.
20-asrning boshlarida yorqinlik pirometrlari hamma joyda mavjud edi, ammo 1960-yillarning o'rtalaridan boshlab vaziyat o'zgara boshladi. Yilni, aniq va qulay infraqizil nurlanish pirometrlari chiqarildi, ular asta-sekin yorqinlik pirometrlarini bozordan chiqarib yubordi. Bugungi kunda deyarli barcha portativ pirometrlar radiatsiya usuli bo'yicha ishlaydigan qurilmalardir. Bu, birinchi navbatda, ular optiklarga qaraganda arzonroq, foydalanish uchun sodda va qulayroq va juda yuqori o'lchov aniqligini ta'minlay olishi bilan bog'liq. Biroq, optik pirometrlar, xususan, spektral nisbat pirometrlari o'zlarining afzalliklariga ega.

Har xil turdagi qurilmalarning afzalliklari va kamchiliklarini batafsilroq ko'rib chiqing.

1) Infraqizil pirometrlarning afzalliklari va kamchiliklari.

- Afzalliklar:

Radiatsion infraqizil pirometrning asosiy afzalligi nisbatan oddiy dizayndir, buning natijasida bunday pirometr arzon narxga ega, ammo yuqori ishonchlilik va kichik o'lchamlarga ega. Faqat bitta qabul qiluvchi, o'zgartirgich va kuchaytirgichdan foydalanish tufayli (kamida ikkita bunday to'plamga ega optik pirometrdan farqli o'laroq) radiatsiya pirometri kamroq buziladi va kamroq turadi.
Infraqizil pirometrning yana bir afzalligi uning yaxshi o'lchamlari (bir xil narx oralig'idagi har qanday optik pirometrdan yuqori). Radiatsiya pirometrlari 300-400 ° S va undan yuqori qizdirilgan jismlarning haroratini mukammal o'lchaydi. Bundan tashqari, ular g'ayrioddiy sharoitlarda va tor spektrli diapazonlarda, masalan, ochiq olov orqali o'lchashda ishlashga moslashtirilgan.

Radiatsiya pirometrining eksklyuziv afzalligi past haroratlarni o'lchash qobiliyatidir - -50 ° C gacha (boshqa turdagi pirometrlar bunga qodir emas).

Aynan shu afzalliklar ushbu turdagi pirometrlarning keng qo'llanilishiga olib keldi.

- Kamchiliklari:

Infraqizil pirometrlarning muhim kamchiliklari yakuniy o'lchov natijasining o'lchov ob'ektining emissiyasiga bog'liqligidir. Bu nimani anglatadi? Keling, ikkita metall idishni olaylik - biri butunlay yangi (engil va porloq), ikkinchisi - yuqori oksidlangan (mat va quyuq). Ikkala idishga ham suv quying va qaynash nuqtasiga (100 ° C) keltiring, shundan so'ng biz infraqizil pirometr bilan o'lchaymiz. Pirometrga ko'ra, oksidlangan idish uchun harorat qiymati haqiqatga to'g'ri keladi - taxminan 95 ° C, lekin yangisi uchun - emas (50 ° C dan past bo'ladi). Buni turli xil emissivlik tufayli, boshqa narsalar teng va bir xil haroratga ega bo'lganligi sababli, har xil jismlar turli miqdorda yorug'lik energiyasini chiqarishi bilan izohlanadi.

Emissiya qiymatiga ob'ektning jismoniy holati (gaz, suyuq yoki qattiq), uning sirtining tuzilishi (mat yoki silliq), himoya qoplamalar yoki plyonkalar mavjudligi, zang, shkala va boshqa tabiiy shakllanishlar ham ta'sir qiladi. To'liq qora jismning emissiyasi bir (1) ga teng, oyna esa nolga (0) teng deb ishoniladi. Amalda emissiya koeffitsienti 0,02 dan 0,99 gacha.

Emissiya tufayli yuzaga kelgan xato zamonaviy qurilmalarda o'rnatilgan maxsus regulyatorlar tufayli qoplanishi mumkin. Bunday regulyator pirometrni o'rganilayotgan ma'lum bir tananing xususiyatlariga moslashtirishga imkon beradi. Regulyator deyarli har qanday ob'ektning haroratini o'lchashda o'lchov natijalarini tuzatishga va eng yuqori aniqlikka erishishga yordam beradi.

Regulyator o'lchovlarning aniqligini oshirish uchun omilni qo'shish imkonini beradi. Turli materiallar uchun alifbo tartibida emissiyaviylik jadvali quyida ko'rsatilgan.

Ammo bularning barchasi standart materiallarga tegishli. Ammo jadvalda ko'rsatilmagan materiallarning haroratini o'lchash zarur bo'lganda nima qilish kerak? Misol uchun, agar eski metall idishning oksidlanish darajasi o'zgarishi mumkin bo'lsa, u holda koeffitsient boshqacha bo'lishi mumkin. Bunday hollarda qurilma bilan birga bo'lishi kerak bo'lgan emissiyani aniqlash uchun maxsus jadvallar yoki usullardan foydalanish kerak.

Infraqizil pirometrlarning ikkinchi kamchiliklari (ha, biz hali ham kamchiliklar haqida gapiramiz) to'g'ridan-to'g'ri qurilmadan o'lchash ob'ektigacha bo'lgan masofaga bog'liq bo'lgan aniqlikdir. Shuning uchun mutaxassislar issiq yoki erishish qiyin bo'lgan narsalarning haroratini o'lchash uchun yuqori optik ruxsatga ega pirometrlarni tanlashni maslahat berishadi. Darhaqiqat, ushbu parametr tufayli ob'ektga masofa aniqlanadi, bunda operator o'lchovlarning aniqligini buzmasdan bo'lishi mumkin.