Взаимосвязь световых и энергетических параметров излучения.

1. Оптико-электронные приборы для научных исследований.- Под ред. А.А.Новицкого. – М.: Машиностроение. – 1986. – 431 с.

2. Приборы для неразрушающего контроля материалов и изделий, книга 1/ под ред. В.В. Клюева/ - М: Машиностроение,1986, 488 с.

3. Фриш С.Э. Оптические методы измерений – Л.: ЛГУ, 1979.

Дополнительная литература:

4. Харт Х., Введение в измерительную технику, - М: Мир, 1999, 391 с.

5. Попечителев Е.П., Кореневский Н.А., Электрофизиологическая и фотометрическая техника, - М: Высшая школа, 2002, 470 с.

6. Демтрёдер В., Лазерная спектроскопия, - М: Наука, 1985.

7. Основы аналитической химии: Учебник для вузов. В 2 кн. Кн.2. Методы анализа. /Ю.А.Золотов и др./ - М.: Высшая школа, 2002. – 494 с.

Тема 1. Введение. Пассивные фотометирические методы.

ω – частота колебания N·E = W α h

2. Научное исследование, его цели, задачи и этапы;принцип и метод научного исследования

Целью оптических исследований является получение знаний об объекте, исходя из его оптических свойств.

Научное исследование сводится к решению двух задач:

А. Выбор модели, адекватно описывающей исследуемые свойства объекта.

Б. Экспериментальное определение параметров выбранной модели посредством измерения.

Процедура измерения включает несколько этапов, каждый из которых необходим для достоверности получаемых результатов.

1. Наблюдение посредством измерительного прибора.

2. Математическая обработка результатов наблюдения.

2.1.Статистическая обработка

2.2.В случае косвенных измерений - вычисление искомого параметра, исходя из наблюдаемых параметров.

3. Интерпретация результатов, выводы.

Принцип измерений – это физический закон, описывающий связь параметров состояния объектов с параметрами оптического излучения.

Методом исследования называют совокупность законов, используемых для определения параметров объекта посредством специальной измерительной техники. Метод устанавливает совокупность параметров, воспринимаемых прибором, то есть {d_l}, и {c_k}.

Способ измерения устанавливает совокупность приёмов для регистрации измеряемых параметров. Способ измерения неразрывно связан с техническими средствами измерения.

3. Систематизация оптических методов исследований, критерии качества оптического метода

В научной практике часто стоит задача выбора метода исследования объекта на основе анализа свойств объекта, которые могут влиять на оптический сигнал. Выбор метода исследования должен учитывать качество метода. Критерии качества определяются с учетом погрешностей физических измерений.

Погрешности классифицируются по нескольким признакам, например см. рисунок:

Итоговая (суммарная) погрешность измерения

По размерности величины погрешности выделяют:

1.1. Абсолютная погрешности связаны с среднеквадратичным отклонением σ и имеет размерность определенной величины

1.2. Относительная погрешность - это отношение абсолютной погрешности к измеряемой величине. Они могут быть безразмерные или выражены в процентах:

Относительная погрешность, выражаемая в процентном соотношении от абсолютной погрешности относительно максимального значения измеряемой величины μ_max, называется классом точности прибор:

КТ= 100%

Рассмотрим правила определения погрешности косвенного измерения. В этом случае используют измерения величин, связанных с искомой известной зависимостью.

Пи косвенном измерении искомая величина связана известной функциональной зависимостью с регистрируемыми параметрами излучения:

Y=φ(х_i),

где Y- величина; которую следует определить в результате измерений,

х_i- регистрируемый прибором параметр.

В ходе косвенного измерения по зависимости Y=f(X_i) определяются выборочные значения наблюдаемых параметров х_i и, соответственно, случайные погрешности определения этих параметров σ_i.

Чтобы определить погрешность нахождения искомой величины, необходимо провести ряд преобразований.

В вариационном вычислении доказывается, что дисперсия величины связана с дисперсией величин через частные производные по соответствующим переменным.

Поэтому погрешность косвенного измерения:

Погрешности подразделяются также по причинам их возникновения:

Основная погрешность – это погрешность ОЭИП, находящегося в нормальных условиях эксплуатации. Нормативными документами оговариваются нормальне условия эксплуатации.

Дополнительная погрешность – это погрешность ОЭИП, возникающая дополнительно к основной в следствии выхода из диапазона нормальных параметров эксплуатации.

Метод измерения – прием или совокупность приемов сравнения измеряемой физической величины с ее единицей в соответствии с реализуемым принципом измерения.

Чувствительность ОЭИП – отношение изменения выходного сигнала ОЭИП к изменению измеряемого параметра .

Порог чувствительности – наименьшее значение измерения физической величины, начиная с которого может определяться ее измерения данным ОЭИП. Определяется значением измеряемого параметра, обеспечивающего значение выходного сигнала, который может быть выделен на фоне шума.

Средства измерения в зависимости от метрологических функций подразделяются:

1. Меры.

2. Измерительные преобразователи.

3. измерительные приборы.

4. измерительные установки.

5. Измерительбные системы.

Мера – средство измерения, предназначенное для воспроизведения одного или нескольких значений физической величины (например – линейка).

Измерительные преобразователи – предназначены для преобразования измеряемой величины в другую величину или сигнал, удобный для обработки (например, фотоприемник).

измерительные приборы предназначены для получения значений измеряемой физической величины в установленном диапазоне.

измерительные установки – совокупность физически объединенных мер, ОЭИП для измерения одной или нескольких физических единиц.

Измерительбные системы – совокупность функционально объединенных мер, ОЭИП и ЭВМ, расположенных в разных точках контроля объекта, для измерения одной или нескольких физических единиц.

Эталон единицы физической величины - средство измерения, предназначенное для воспроизведения и хранения единицы физической величины и передаче ее значения нижестоящим по поверочной схеме средствам измерения и утвержденное в качестве эталона в установленном порядке.