光度计

光度计，是测量光度数量的仪器（参见光度学），例如亮度（单位：cd/m²）或发光强度（单位：cd）。 在天文学中，它被用来测量天体的亮度。 在分析化学中，UV/VIS 分光镜用于根据 Lambert-Beer 定律确定溶液中的浓度。 在摄影中，光度计被用作曝光表。

光度计的精度为百分之几到远低于百分之一（对应于 0.01 尺寸等级）。大多数光度计的测量原理是基于这样的知识，即测量点处的亮度与其到测量点的距离的平方成反比光源。

恒定光源通过测量水溶液的比色杯（比方说）发出光。 根据染色强度，部分光被吸收，透射光在光敏池中测量。 通过的光量可以清楚地确定测量的水值，可以从现成的测量表中读出，这对应于测量材料的浓度。

如果要使用高度灵敏的平面辐射检测器（例如光电管或光电倍增管）测量光学图像的光，则可以使用法布里透镜（根据查尔斯法布里的说法）以适当的方式加宽光束路径。

根据 Rumford 的说法，将一根不透明的棒 c 放置在白墙前不远处，当被两个待比较的光源照射时，它会在墙上投射出两个阴影 d 和 e。

如果现在从墙上移开较强的光源 f 直到两个影子都同样暗，那么，根据上面给出的定理，两个火焰的发光强度与它们到墙壁的距离的平方有关。

根据威廉·里奇的说法，用要比较的光源照射一个用白纸覆盖的棱镜 p 的两侧。

通过盒子上壁的管子 p，可以同时向外看棱镜 r 的两侧，通过移动光源可以使棱镜 r 的亮度相同。

在 19 世纪更准确和更常用于技术目的的是本生的光度计或油渍光度计。

它基本上由一把纸伞组成，在伞的中央有一点用蜡或硬脂制成的油脂。 当屏幕从后面比从前面更亮时，这在黑暗背景上显得很亮。 观察时，移动光源，直到前面的光点消失。 承载屏幕和要比较的光源的设备，即所谓的光具座 aa，其布置方式使得指示距离的数字不需要先平方。

Desaga 给这个装置做了如下形式：在分开的水平轨道 aa 的一端是火焰 b，它提供了比较的标准（标准火焰），另一端是待测试的火焰 d。 煤气表c指示每小时的煤气消耗量。 一个圆柱形的外壳可以在分开的导轨上滑动，其后壁完全不透明，而前壁有一个带有油渍的隔膜。 一个小的气体火焰在外壳中燃烧。

将其带到离普通火焰 20 厘米以内，然后调节小燃气火焰，使面向普通火焰的脂肪点消失。 然后将外壳旋转180°，在不改变小火焰大小的情况下，将其靠近待测火焰，直至膜片上的油迹再次消失。 根据众所周知的定理，此处找到的距离会导致火焰的光强。

在所有的光度调查中，房间的墙壁必须反射尽可能少的光，因此xxx将它们涂黑。 如果火焰颜色不同，则所有光度计n 的比较或多或少会变得不确定。 普通蜡烛（例如 Hefner 蜡烛）的选择也存在很大困难。 灯带来了更大而不是更小的困难，而且，它不能发出恒定的光。

电照明的进步产生了对光度计的需求，该光度计可以通过将电灯与标准蜡烛进行比较来测量电灯的光度。 早期的光度计，如本生灯，为了使电灯对屏幕的照明与标准蜡烛的照明相同，人们不得不将强光源放置在离屏幕很远的地方。

经过凹透镜的散射，电灯的光线以与标准蜡烛的发散度大致相同的角度照射在白纸屏幕上，并在屏幕上投射出放在屏幕前的一根细杆的影子； 普通蜡烛投射出柱线的第二个影线。

如果两个阴影的亮度相等，这是通过粗调蜡烛和微调透镜来完成的，那么普通蜡烛的发光强度就可以从刻度上读出。 观察者首先透过绿色玻璃，然后是红色玻璃来平衡阴影。 因为电灯比蜡烛的光更白，因为它含有更多的折射光线，所以它的整体亮度不能直接与普通蜡烛相比，而只能与某些颜色的亮度相比； 例如，折射的绿色光线的光度比大于折射率较低的红色光线的光度比。 因此，对这两种不同颜色的测量也给出了光质量的数值表达； 电光的白度超过烛光，这两种颜色的光度差异越大。

除了所描述的光度计之外，还有一些其他仪器值得一提，它们具有一些优势。 非常值得注意的是 Bothe 的切线光度计，其中还通过观察部分透明的纸条来比较两个光源。

然而，光源并不是在一条直线上，而是将它们的光线以直角的方式从它们下方射到纸屏上，并被两者倾斜地照射。 众所周知，照明强度取决于入射角，与光源的距离无关，并且与该角度的余弦成正比。 由此可知，如果要比较的光线强度和距离相等，则屏幕必须平分来自两束光线的直角，以便两边都同样明亮地被照亮，并且屏幕必须转动向一侧或另一侧同时在两侧产生变化，而无需改变光源的距离。

如果发光强度不相等，必须能够通过旋转屏幕得出两个光具有相同效果的点，然后读取的角度的正切给出发光强度的比值。

多夫使用显微镜并获得了能够比较强光源和弱光源的优势。 通过显微镜观察玻璃上写字的显微照片，当来自下方的光线强于上方时，在浅色背景上显得较暗，但当来自上方的光线强于下方时，在黑暗的背景上显得明亮。 当光照相同时，字迹消失。

为了比较火焰，将它们从显微镜的镜子上移开，直到来自上方的持续照明使文字消失； 这会以已知的方式产生与距离的亮度比。 对于透明的有色物体，例如玻璃，显微镜台上的开口被这些玻璃从下方覆盖，直到获得补偿。 同样，不同颜色的不透明物体通过补偿来自它们的倾斜入射光和来自上方的光来进行比较。

为了确定房间不同部分的亮度，将镜子指向天空的显微镜放置在离窗户足够远的地方，直到上下照明达到平衡。 为了减弱来自下方的照明，可以在物体下方插入一个尼科耳棱镜，并在目镜中插入一个后部可旋转的棱镜。