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色差仪的积分球是什么,色差仪积分球的用途是什么

发布日期:2023-02-03 浏览次数:161
色差仪上有使用积分球,而积分球是什么呢,有什么用途?下面我们就来介绍下积分球的工作原理和作用。

一般来说普通的光学仪器,其光学扩散片在小心使用下的前提下,可以降低测量时因探测器上的入射光源不均匀分布或光束偏移,所造成的微小误差,因此可以提高仪器测量的准确性。但是在仪器需要精密测量时,就必须使用积分球作为光学扩散器,以使得上述的误差达到最小。之所以很多精密仪器需要使用到积分球,是由积分球的作用和工作原理决定的。以下我们来详细介绍。
 
积分球工作原理是光通过采样口被积分球收集,如下图。入射光线在积分球内部经过多次反射后,由于内壁上涂有反射率非常高的涂料,因此会变得非常均匀地散射在积分球内部,基本上可以视积分球内部每一个点的光线都是均匀的。
 
积分球的作用:让光变得更均匀。使用积分球来测量光通量时,可使得测量结果更为可靠,积分球可降低并除去由光线的形状、发散角度、及探测器上不同位置的响应度差异所造成的测量误差。

积分球

积分球



1、 理想积分球工作原理,理想积分球的测量条件:
a、积分球的球体内部表面为一完整的几何球面,需要半径处处相等;
b、积分球球内壁是中性均匀漫射面,对各种波长的入射光线具有相同的漫反射比;
c、球壁内没有任何物体,光源也看作只发光而没有实物的抽象光源。

理想积分球工作原理:设入射光直接在球内任一点建立的照度EA,在球内的另一点M处的照度为EA,则在M处dS发生第一次漫射出度为:


漫射出度

故由朗伯定律的特性知dS面的光亮度为:

光亮度

A处dS发生漫射在M处产生的二次照度为:

二次照度公式

2、影响积分球测量精度的因素有以下几种:
a、球内壁是均匀的理想漫射层,服从朗伯定则;
b、球内壁各点的反射率相等;
c、球内壁白色涂层的漫射是中性的;
d、球半径处处相等,球内除灯外无其他物体存在;
e、窗口材料是中性的,其E符合照度的余弦定则.实  际情况与理想条件不符合会带来测量误差,故需修正。
 
其实光学色差仪上使用的积分球,往往是有一些开孔的,这些开孔的数量多有不同,与仪器的测量功能有关系,一般来说,测量时使用的积分球直径越大越好,但积分球的应用受限于光学仪器本身的体积大小,在实际测量过程中,积分球直径大小并不完全代表着光学仪器本身的工作测量性能。


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