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通过小孔的光通量与小孔的面积成正比吗?
热度 1 mdymww 2016-10-14 16:52
通过小孔的光通量与小孔的面积成正比吗? mdy660527@163.com 如果仅考虑光子的粒子性,那么,在一个均匀光照强度的光场中通过小孔的光通量与小孔的面积成正比。我们知道光子不只是具有粒子性的一面同时还具有波动性的另一面。因此,通过小孔的光通量与小孔的面积成正比关系与否将是一个非常重要的参数。但我们在公共资料中查找不到这么重要的一个参数,人们为什么忽视对这个参数的测量呢? 1. 测量方案 设计如下图的一个测量方案。 1.1 光电探测器 我们有不同种类的光电探测器,可以在不同的光照强度下检测,对不同波长的响应范围也比较大,检测效率非常高。检测器显然不是原因。 1.2 光源 对光源的要求是均匀、稳定,单色光最好。一个光源大面积地均匀可能比较难以满足,但可以找到一个区域光照强度( ρ )相对均匀。 1.3 孔 对孔影响的因素可能比较多:其构成材料、材料的厚度、孔边缘的形状、孔的几何尺寸等等。圆孔是最简单的,在选定材料的情况下也需要孔半径 R n 、厚度 T 、以及一个加工角 Q ,这几个参数。 孔半径 R n 可以有不同大小,但每个需精确测量。材料需指定,例如 304 不锈钢。厚度 T 、以及一个加工角 Q ,这几个参数都必须规定。这样所有的实验室数据都可以重复,可以建立一套完整的数据。 我们可以在这一块材料上打许多半径大小不一的孔,这些孔半径可以精确测量,记为 R 1 、 R 2 、 R 3 、到 R n 。 测量某个时间段的光通量应该不需要专门设计快门形式,可以对电信号的某个时间段( t )直接积分。 2. 可能的结果 2.1 只考虑光子的粒子性 如果只考虑光子的粒子性那么,检测到光通量 P 一定与孔面积 M n 成正比。 P = ρ t M n ………………… ( 1 ) 2.2 同时考虑光子的波动性 但光子还有波动性的一面,我们假定波动性的贡献与孔的周长 2 π R n 成正比,加一个波动参数 W 。那么 P = ρ t ( M n + W 2 π R n ) ………………… ( 2 ) 3. 讨论 过去讨论光源与小孔,只讨论单孔衍射以及产生的衍射条纹。从来没有一个实验把测量集中在光子的数量上。如果是单色光,上面测量的其实就是从小孔中通过的光子数目。我们虽说不能计量一个个光子,但是仍然是光子数量的比例关系。 我期待着测量的结果,测量的结果是与( 1 )式一致呢?还是与( 2 )式一致呢?
个人分类: 物理思考|733 次阅读|4 个评论
absorbed photon flux(吸收光通量),求指点!
liwenliang 2012-7-23 16:07
各位专家: 我的一个材料,溶解在溶液中形成溶液态,想得到其absorbed photon flux(吸收光通量),看了一些文献,并没有在文献中得到很直接的帮助,有一篇文献是这样描述的: the absorbed photon flux is obtained using the absorption coefficient of the dye and Beer–Lambert’s law 但具体他们之间的关系我还不清楚,惑是有什么其他方法,请指点! 附:absorbed photon flux的单位是:Einstein / dm-3 S-1 爱因斯坦每立方分米每秒
个人分类: 科研交流|3701 次阅读|1 个评论
讲一下LED
liwei999 2011-4-27 20:40
回答: 建议米大师开讲一下LED,白特数随意。。。。。。 由 Mr.X 于 June 19, 2005 14:53:15: 那就“忽悠”几句。楼下讲的“利用光子晶体来进一步提高LED的出光效率”算是个热题了。这不,都要“创业”了。 捷夫的“工”字经发挥一下就是:明确“目的”、明确“位置”。前者是上边的一横,后者是下边的一横。 首先要有个技术上的认识:没有一个通用的东西。一副扑克里,就两个“通用”的,还是“小丑”。高出光效率的“潜台词”是低功率。一般效率和功率是一对“相克”的因子,民间的说法叫萝卜快了不洗泥。同样,光的通量与亮度也是一对。一般是后者难。当然什么东西到了一个限,再走下去都有难度。这就需要有所谓的“突破”,要有所发现、发明,才能有所前进了。 这算是引言吧。 楼下讲LED不能“代替”一般照明的话,是针对“世俗”的见解而言的。就市场而言,不做大,不开发新的用途,后起的企业就没有生存的空间。这不是仅仅取决于单纯的技术优劣的问题。另一个因素是光的通量与亮度的问题。以LED为代表的“固体发光”是在亮度因子上有优势。言不能“代替”的观点不仅仅是一个发自理性的“推论”,更是个有现实“证明”了的结果。日光灯比白炽灯的效率要高。但是在欧美等地,家庭的照明里日光灯并不是主力。可见,“发光效率”并不是个唯一的“支配因子”。 忽悠了半天,没有讲LED,不够“开门见山”。不过这也不用镜某担心。不知LED的人看此文字也是“味如嚼蜡”。不论LED而直奔发光的“机制”。有这么几种:热发光、气体放电发光、固体发光和等离子体的发光。最后一项区别于气体发光而单列,是因为意识着激光等引起的强场问题。 热发光是最日常的,最让博士们口试“头疼”的问题。因为气体发光、固体发光、激光原理可以讲得头头是道的人往往讲不清为啥热了就要出光。老普的分布,也不过是告诉人们高温时光谱的分布是如何,并没有讲具体的发光“机理”。就如同几十年前老前辈科学家们不知道太阳是核聚变“燃烧”的情形一样,今天的大学生、博士们也多不知道“热”是如何发光的。有两个“期待”,一个是能够见到清华的学子可以讲个理由出来,一个就是研究“科学”的“文化人”能“揭示”一下。难度不高,有个古典论就够用的了。 气体、固体发光的本质是电子的能级跃迁,根据具体的机理,又可分类为“自然”的和“诱导”的。由于密度之差,同样的功率消耗、同样的发光量,气体发光的“亮度”就不如固体的高。可以这样讲:总功率、功率密度、光的亮度和总的光通量是衡量一个光源的物理指标,此外还有光谱分布等等的指标。不同的光源在光源的物理指标空间里具有不同的位置,这是“不可代替”性的客观理由。 原子中电子的能级跃迁是发光的量子论。有个能量守恒、有个电子空位就可以理解了。不必去考虑如何能有电子“空位”和动量守恒。“量子”观看固体,固体本身形成个“大分子”,电子(数量10e22/cm^3)呈能带分布。未充满的能带可分为多半瓶逛荡和少半瓶逛荡的。多半瓶的叫P型,少半瓶的叫N。把这两种固体给搞到一起,就是有名的PN“结婚”,就可以形成“阴阳”二极管了。但是这还不能发光,这相当于农村的领了证没“办事儿”。要“办事儿”,还要有正向的偏压。这时“电子”与“空穴”在“PN结”上耦合,擦出“火花”来。当然也有“动量”不匹配、只可以整流、发不出光来二极管。 发出光的另一个条件就是要有“出口”。要让光能透过去,器件就不能作得太大太厚,这也是单件无法作大、单件功率无法上去的根本原因。 如果单纯讲发光的效率和“代替”性来看,蛋白质等有机物的发光可能是一种更有效的途径。至少从器件的耐久性上看,就让厂家有利可图。 回答: 现在利用光子晶体来进一步提高LED的出光率很有前途. 由 Santa 于 June 19, 2005 10:08:00: “取代”的可能性较低,开拓新用途,新市场才是正路。
个人分类: 镜子大全|2929 次阅读|0 个评论
工作中多点问号还是有用的
热度 3 lixiafeng 2011-2-9 15:33
今天是新年上班第一天,虽然有点进不了最佳的工作状态,效率不高,不过还是感觉有所收获。 看了第一篇稿子,发现原稿并没错,可是在我们的同事审稿时,给人家改错了,光照强度的单位是Lx,而非Ix,当我看到此处时,就感觉有点问题,但稳妥起见,我还是百度了一下,把错误订正了过来,同时自己又学到了知识。光照强度:指光照的强弱,以单位面积上所接受可见光的能量来量度。简称照度,单位勒克斯(Lux或Lx)。被光均匀照射的物体,在1平方米面积上所得的光通量是1流明时,它的照度是1勒克斯。流明是光通量的单位。发光强度为1烛光的点光源,在单位立体角(1球面度)内发出的光通量为“1流明”。光照强度(照度) 是物体被照明的程度,也即物体表面所得到的光通量与被照面积之比,单位是Ix(l勒克斯是l流明的光通量均匀照射在l平方米面积上所产生的照度)或英尺烛光(1英尺烛光是1流明的光通量均匀照射在1平方英尺面积上所产生的照度),1英尺烛光=10.76lx。光照强度的测量用 照度计 。 第二个收获是关于丙酸的问题。有个作者在讲到给鸡限饲时提到在饲料中添加丙酸,“丙酸能导致鸡只厌食?”查询结果非也。相反,丙酸是一种酸味剂, 酸味剂可提高饲料对动物的适口性,增加动物采食量,同时有助于维持畜禽体内正常的微生物关系,减少消化道内细菌对营养物质的竞争,提高饲料利用率。此外酸味剂中的延胡索酸和柠檬酸作为三羧酸循环中不可替代的两个环节,参与机体的能量代谢。 用作饲料酸味剂的有机酸有柠檬酸、延胡索酸、丙酸、苹果酸、乙酸和乳酸以及无机酸----磷酸等。其中前 3 种最为常用。 国外研究报道,在雏鸡分群前后的 10d 内,按每千克体重使用 100mg 的剂量喂延胡索酸,可使死亡率有效降低;接种疫苗前后,按上述剂量喂延胡索酸,可明显地增强免疫接种的适应能力, 平均日增重比未接种的雏鸡提高 11 , 7 %。此外,如果在出壳后 30d 的雏鸡饲料中投喂 0 . 1 %的延胡索酸,还可有效地预防其发生啄癖。 据报道,在生长猪饲料中添加 1 . 5 %— 2 %的延胡索酸能使其食欲增加、生长加快,提高其日增重的 11 %,饲料利用率的 7 %;在 5 — 10kg 断奶仔猪日粮中添加 3 %柠檬酸,可以起到明显增重效果。甲酸钙是一种甲酸的有效来源,当仔猪日粮中添加 1 . 3 %的甲酸钙时,其饲料利用率提高 3 , 8 %,且添加 0 . 9 %的甲酸钙可降低小猪腹泻的发病率。荷兰 Weerden 和 Schutle 比较了 7 种不同日粮对 21d 断奶的大白×杜洛克×长白三元杂交猪的影响,结果表明,添加 1 . 5 %的甲酸钙可使仔猪日增重提高 12 %,饲料利用率提高 4 %。有机酸还可减少犊牛下痢,发酵酸奶可提高犊牛的适口性及促进生长,苹果酸可提高奶牛的产奶量及繁殖率。 中午下班回家,善于观察的孩子问正在吃饭却有点发呆的妈妈,“妈妈,你在想什么呢?”我如实告诉孩子,“我在想上午给一作者打电话,他的一个英文单位似乎写错了,长度单位打成了体积单位,但我不能确定是什么长度单位,就联系了他。果真是错的,又避免了一个错误出现。”孩子认真地听着,评论道:“妈妈,看来你今天去得还真值啊!” 是啊,我感觉也是,虽然是些小事,但我觉得挺值地!真地。
个人分类: 工作感触|1276 次阅读|3 个评论

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GMT+8, 2024-5-19 15:44

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