Что такое оптическая плотность

Плотность

Плотность — это интенсивность распределения одной величины по другой.

Термин объединяет несколько различных понятий, таких как: плотность вещества; оптическая плотность; плотность населения; плотность застройки; плотность огня и многие другие. Рассмотрим два понятия, касающихся неразрушающего контроля.

1. Плотность вещества.

В физике плотностью вещества называют массу этого вещества, содержащуюся в единице объёма при нормальных условиях. Тела одинакового объёма, изготовленные из различных веществ, обладают различной массой, что и характеризует их плотность. К примеру, два куба одинаковых размеров, изготовленные из чугуна и алюминия, будут отличаться весом и плотностью.

Чтобы вычислить плотность какого-либо тела, нужно точно определить его массу и разделить её на точный объём этого тела.

кг/м 3
— Единицы измерения
плотности в международной
системе единиц (СИ)

г/см 3
— Единицы измерения
плотности в системе СГС

Выведем формулу вычисления плотности.

Для примера определим плотность бетона. Возьмём бетонный кубик весом 2,3 кг со стороной 10 см. Подсчитаем объём кубика.

Подставляем данные в формулу.

Бетонный куб со стороной 10 см

График зависимости плотности воды от температуры

От чего зависит плотность вещества

Плотность вещества меняется и при изменении его агрегатного состояния. Она скачкообразно растёт при переходе вещества из газообразного в жидкое состояние, и далее — в твёрдое. Здесь также есть исключения: плотность воды, висмута, кремния и некоторых других веществ снижается при затвердевании.

Чем измеряется плотность вещества

Для измерения плотности различных веществ применяются специальные приборы и приспособления. Так, плотность жидкостей и концентрация растворов измеряется различными ареометрами. Несколько разновидностей пикнометров предназначены для измерения плотности твёрдых тел, жидкостей и газов.

Металлический пикнометр

2. Оптическая плотность.

В физике оптической плотностью называют способность прозрачных материалов поглощать свет, а непрозрачных — отражать его. Это понятие в большинстве случаев характеризует степень ослабления светового излучения при прохождении его через слои и плёнки различных веществ.

Оптическую плотность принято выражать десятичным логарифмом отношения падающего на объект потока излучения к потоку, прошедшему через объект или отражённому от него:

Оптическая плотность=логарифм (поток излучения, падающий на объект где D – оптическая плотность; F₀ – поток излучения, падающий на объект; F – поток излучения, прошедший через объект или отражённый от него).

В радиографическом методе контроля оптическая плотность является одним из основных параметров, определяющих пригодность снимков для их расшифровки. Допустимые значения этого параметра обусловлены требованиями ГОСТ 7512-82 (раздел 6 – расшифровка снимков).

Оптическая плотность измеряется в Беллах, сокращённое обозначение — «Б». Для измерения оптической плотности используется денситометр. Прибор сравнивает яркость негатоскопа и яркость точки на плёнке. По этим двум значениям прибор определяет оптическую плотность. Чем выше плотность, тем темнее изображение.

Денситометр ДП 5004

Источник

ОПТИЧЕСКАЯ ПЛОТНОСТЬ

Полезное

Смотреть что такое «ОПТИЧЕСКАЯ ПЛОТНОСТЬ» в других словарях:

оптическая плотность — оптическая плотность: Мера почернения (окраски) фотографического слоя, равная десятичному логарифму обратной величины коэффициента пропускания или коэффициента отражения. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

ОПТИЧЕСКАЯ ПЛОТНОСТЬ — мера непрозрачности вещества, равная десятичному логарифму отношения потока излучения Fо, падающего на слой вещества, к потоку прошедшего излучения F, ослабленного в результате поглощения и рассеяния: D=lg(Fо/F). Оптическая плотность логарифм… … Большой Энциклопедический словарь

Оптическая плотность — мера непрозрачности к. л. среды (напр., бумаги, пленки, оттиска на бумаге, фотоотпечатка), равная десятичному логарифму отношения падающего на среду потока излучения к потоку, прошедшему через эту среду, или, что то же, логарифму величины,… … Издательский словарь-справочник

Оптическая плотность — степень пропускания света для прозрачных объектов и отражения для непрозрачных. В полиграфии используется для качественной оценки издательских оригиналов, промежуточных изображений (фотоформ) и оттисков … Реклама и полиграфия

ОПТИЧЕСКАЯ ПЛОТНОСТЬ — физ. характеристика и мера непрозрачности слоя вещества для прохождения световых лучей; равна десятичному логарифму отношения потока излучения (плоской монохроматической волны), падающего на слой вещества, к потоку прошедшего излучения,… … Большая политехническая энциклопедия

оптическая плотность — мера непрозрачности вещества, равная десятичному логарифму отношения потока излучения F0, падающего на слой вещества, к потоку прошедшего излучения F, ослабленного в результате поглощения и рассеяния: D = lg(F0/F). Оптическая плотность логарифм… … Энциклопедический словарь

Оптическая плотность — У этого термина существуют и другие значения, см. Плотность (значения). Оптическая плотность мера ослабления света прозрачными объектами (такими, как кристаллы, стекла, фотоплёнка) или отражения света непрозрачными объектами (такими, как… … Википедия

оптическая плотность — optical dense оптическая плотность. Определяемая уровнем поглощения света количественная характристика раствора, которая, в соответствии с законом Бира Ламберта, прямо пропорциональна концентрации растворенного вещества, E=lgIo/I=kcb (где Io… … Молекулярная биология и генетика. Толковый словарь.

Оптическая плотность — 2.22. Оптическая плотность десятичный логарифм величины, обратной коэффициенту пропускания. Источник: Санитарные нормы и правила устройства и эксплуатации лазеров (утв. Главным государственным санитарным врачом СССР 31.07.1991 N 5804 91) … Официальная терминология

оптическая плотность — optinis tankis statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Į sugeriančiąją sistemą kritusios ir per ją perėjusios šviesos intensyvumų dalmens dešimtainis logaritmas, t. y. D(λ) = –lg(τ(λ)); čia τ(λ) – spektrinis praleidimo… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

Источник

Оптическая плотность

Полезное

Смотреть что такое «Оптическая плотность» в других словарях:

оптическая плотность — оптическая плотность: Мера почернения (окраски) фотографического слоя, равная десятичному логарифму обратной величины коэффициента пропускания или коэффициента отражения. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

ОПТИЧЕСКАЯ ПЛОТНОСТЬ — мера непрозрачности вещества, равная десятичному логарифму отношения потока излучения Fо, падающего на слой вещества, к потоку прошедшего излучения F, ослабленного в результате поглощения и рассеяния: D=lg(Fо/F). Оптическая плотность логарифм… … Большой Энциклопедический словарь

ОПТИЧЕСКАЯ ПЛОТНОСТЬ — (D), мера непрозрачности слоя в ва толщиной l для световых лучей; характеризует ослабление оптического излучения в слоях разл. в в (красителях, светофильтрах, р рах, газах и т. п.). Для неотражающего слоя О. п. равна: D = lgI0/I=kll, где I… … Физическая энциклопедия

Оптическая плотность — мера непрозрачности к. л. среды (напр., бумаги, пленки, оттиска на бумаге, фотоотпечатка), равная десятичному логарифму отношения падающего на среду потока излучения к потоку, прошедшему через эту среду, или, что то же, логарифму величины,… … Издательский словарь-справочник

Оптическая плотность — степень пропускания света для прозрачных объектов и отражения для непрозрачных. В полиграфии используется для качественной оценки издательских оригиналов, промежуточных изображений (фотоформ) и оттисков … Реклама и полиграфия

ОПТИЧЕСКАЯ ПЛОТНОСТЬ — физ. характеристика и мера непрозрачности слоя вещества для прохождения световых лучей; равна десятичному логарифму отношения потока излучения (плоской монохроматической волны), падающего на слой вещества, к потоку прошедшего излучения,… … Большая политехническая энциклопедия

оптическая плотность — мера непрозрачности вещества, равная десятичному логарифму отношения потока излучения F0, падающего на слой вещества, к потоку прошедшего излучения F, ослабленного в результате поглощения и рассеяния: D = lg(F0/F). Оптическая плотность логарифм… … Энциклопедический словарь

Оптическая плотность — У этого термина существуют и другие значения, см. Плотность (значения). Оптическая плотность мера ослабления света прозрачными объектами (такими, как кристаллы, стекла, фотоплёнка) или отражения света непрозрачными объектами (такими, как… … Википедия

оптическая плотность — optical dense оптическая плотность. Определяемая уровнем поглощения света количественная характристика раствора, которая, в соответствии с законом Бира Ламберта, прямо пропорциональна концентрации растворенного вещества, E=lgIo/I=kcb (где Io… … Молекулярная биология и генетика. Толковый словарь.

Оптическая плотность — 2.22. Оптическая плотность десятичный логарифм величины, обратной коэффициенту пропускания. Источник: Санитарные нормы и правила устройства и эксплуатации лазеров (утв. Главным государственным санитарным врачом СССР 31.07.1991 N 5804 91) … Официальная терминология

оптическая плотность — optinis tankis statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Į sugeriančiąją sistemą kritusios ir per ją perėjusios šviesos intensyvumų dalmens dešimtainis logaritmas, t. y. D(λ) = –lg(τ(λ)); čia τ(λ) – spektrinis praleidimo… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

Источник

Оптическая плотность

Опти́ческая пло́тность — мера ослабления света прозрачными объектами (такими, как кристаллы, стекла, фотоплёнка) или отражения света непрозрачными объектами (такими, как фотография, металлы и т.д.).

Вычисляется как десятичный логарифм отношения потока излучения падающего на объект, к потоку излучения прошедшего через него (отразившегося от него), т. е. это есть логарифм от величины, обратной к коэффициенту пропускания (отражения).

К примеру D=4 означает, что свет был ослаблен в 10 4 =10 000 раз, т. е. для человека это полностью чёрный объект, а D=0 означает, что свет прошёл (отразился) полностью.

В терминах оптической плотности задаются требования к выдержке негативов.

Прибор для измерения оптической плотности называется денситометром. В рентгеновских методах неразрушающего контроля оптическая плотность рентгеновского снимка является параметром оценки пригодности снимка к дальнейшей расшифровке. Допустимые значения оптической плотности в рентгеновских методах неразрушающего контроля регламентируются в соответствии с требованиями ГОСТ.

Смотреть что такое «Оптическая плотность» в других словарях:

оптическая плотность — оптическая плотность: Мера почернения (окраски) фотографического слоя, равная десятичному логарифму обратной величины коэффициента пропускания или коэффициента отражения. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

ОПТИЧЕСКАЯ ПЛОТНОСТЬ — мера непрозрачности вещества, равная десятичному логарифму отношения потока излучения Fо, падающего на слой вещества, к потоку прошедшего излучения F, ослабленного в результате поглощения и рассеяния: D=lg(Fо/F). Оптическая плотность логарифм… … Большой Энциклопедический словарь

ОПТИЧЕСКАЯ ПЛОТНОСТЬ — (D), мера непрозрачности слоя в ва толщиной l для световых лучей; характеризует ослабление оптического излучения в слоях разл. в в (красителях, светофильтрах, р рах, газах и т. п.). Для неотражающего слоя О. п. равна: D = lgI0/I=kll, где I… … Физическая энциклопедия

Оптическая плотность — мера непрозрачности к. л. среды (напр., бумаги, пленки, оттиска на бумаге, фотоотпечатка), равная десятичному логарифму отношения падающего на среду потока излучения к потоку, прошедшему через эту среду, или, что то же, логарифму величины,… … Издательский словарь-справочник

Оптическая плотность — степень пропускания света для прозрачных объектов и отражения для непрозрачных. В полиграфии используется для качественной оценки издательских оригиналов, промежуточных изображений (фотоформ) и оттисков … Реклама и полиграфия

ОПТИЧЕСКАЯ ПЛОТНОСТЬ — физ. характеристика и мера непрозрачности слоя вещества для прохождения световых лучей; равна десятичному логарифму отношения потока излучения (плоской монохроматической волны), падающего на слой вещества, к потоку прошедшего излучения,… … Большая политехническая энциклопедия

оптическая плотность — мера непрозрачности вещества, равная десятичному логарифму отношения потока излучения F0, падающего на слой вещества, к потоку прошедшего излучения F, ослабленного в результате поглощения и рассеяния: D = lg(F0/F). Оптическая плотность логарифм… … Энциклопедический словарь

оптическая плотность — optical dense оптическая плотность. Определяемая уровнем поглощения света количественная характристика раствора, которая, в соответствии с законом Бира Ламберта, прямо пропорциональна концентрации растворенного вещества, E=lgIo/I=kcb (где Io… … Молекулярная биология и генетика. Толковый словарь.

Оптическая плотность — 2.22. Оптическая плотность десятичный логарифм величины, обратной коэффициенту пропускания. Источник: Санитарные нормы и правила устройства и эксплуатации лазеров (утв. Главным государственным санитарным врачом СССР 31.07.1991 N 5804 91) … Официальная терминология

оптическая плотность — optinis tankis statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Į sugeriančiąją sistemą kritusios ir per ją perėjusios šviesos intensyvumų dalmens dešimtainis logaritmas, t. y. D(λ) = –lg(τ(λ)); čia τ(λ) – spektrinis praleidimo… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

Источник

Оптическая плотность

Тела, пропускающие и поглощающие свет (кроме матовых и мутных сред), характеризуются оптической прозрачностью θ, непрозрачностью О и оптической плотностью D.

Часто вместо коэффициентов пропускания и отражения используют оптическую плотность D.

В фотографии оптическая плотность наиболее распространена для выражения спектральных свойств светофильтров и меры почернения (потемнения) негативов и позитивов. Величина плотности зависит от таких одновременно действующих факторов: структуры падающего светового потока (сходящихся, расходящихся, параллельных лучей или рассеянного света) структуры прошедшего или отраженного потока (интегрального, регулярного, диффузного).

Оптическая плотность D, мера непрозрачности слоя вещества для световых лучей. Равна десятичному логарифму отношения потока излучения F0, падающего на слой, к ослабленному в результате поглощения и рассеяния потоку F, прошедшему через этот слой: D = lg (F0/F), иначе, Оптическая плотность есть логарифм величины, обратной пропускания коэффициенту слоя вещества: D = lg (1/t).

В определении оптической плотности иногда десятичный логарифм lg заменяется натуральным ln.

Понятие Оптическая плотность введено Р. Бунзеном; оно используется для характеристики ослабления оптического излучения (света) в слоях и плёнках различных веществ (красителей, растворов, окрашенных и молочных стекол и многое др.), в светофильтрах и иных оптических изделиях.

Различается плотность D для белого света, монохроматическая D_λ для отдельных длин волн и зональная D_зон, выражающая ослабление светового потока в синей, зеленой или красной зоне спектра (D_{c 3}, D_{3 3}, D_{K 3}).

Плотность прозрачных сред(светофильтров, негативов) определяется в проходящем свете десятичным логарифмом величины, обратной коэффициенту пропускания τ:

Плотность поверхностейвыражается величиной отраженного света и определяется десятичным логарифмом коэффициента отражения ρ:

Величина плотности D = l ослабляет свет в 10 раз.

Интервал оптических плотностей прозрачных сред практически неограничен: от полного пропускания света (D = 0) до его полного поглощения (D = 6 и более, ослабление в миллионы раз). Интервал плотностей поверхностей предметов ограничен содержанием в их отраженном свете поверхностно отраженной составляющей порядка 4-1 % (черная типографская краска, черное сукно). Практически предельные плотности D = 2,1. 2,4 имеют черный бархат и черный мех, ограничиваемые поверхностно отраженной составляющей порядка 0,6-0,3 %.

Оптическая плотность связана простыми зависимостями с концентрацией светопоглощающего вещества и со зрительным восприятием наблюдаемого объекта – его светлотой, чем и объясняется широкое использование этого параметра.

Заменив оптические коэффициенты на потоки излучения – упавший на среду (Ф₀) и вышедший из нее (Фτ или Фρ), получим выражения

Чем больше света поглощается средой, тем она темнее и тем выше ее оптическая плотность как в проходящем так и в отраженном свете.

Оптическая плотность может быть определена по световым коэффициентам. В этом случае ее называют визуальной.

Визуальная плотность в проходящем свете равна логарифму величины, обратной световому коэффициенту пропускания:

Визуальная плотность в отраженном свете определяется по формуле

Для нейтрально-серых оптических сред. т.е. для серых светофильтров, серых шкал, черно-белых изображений, оптические и световые коэффициенты совпадают, поэтому совпадают и оптические плотности:

Если известно, о какой плотности идет речь, индекс при D опускают. Описанные выше оптические плотности – интегральные, они отражают изменение мощностных характеристик белого (смешанного) излучения. Если оптическая плотность измеряется для монохроматического излучения, то ее называют монохроматической (спектральной). Она определяется с использованием монохроматических потоков излучения Ф_λпо формуле

В приведенных выше формулах лучистые потоки Ф, могут быть заменены на световые потоки F_λ, что следует из выражения

Поэтому можно записать:

Для цветных сред интегральные оптическая и визуальная плотности не совпадают, так как они рассчитываются по разным формулам:

Для фотоматериалов с прозрачной подложкой оптическая плотность определяется без плотности подложки и неэкспонированного эмульсионного слоя после обработки, называемой в совокупности «нулевой» плотностью или плотностью вуали D₀.

Суммарная оптическая плотность двух и более светопоглощающих слоев (например, светофильтров) равна сумме оптических плотностей каждого слоя (фильтра). Графически характеристика поглощения выражается кривой зависимости оптической плотности D от длины волны белого света λ, нм.

Оптическая прозрачность Θ – характеристика вещества толщиной 1 см, показывающая, какая доля излучения заданного спектра в виде параллельных лучей проходит через него без изменения направления: Θ = Ф_τ/Ф.

Оптическая прозрачность связана не с пропусканием излучения вообще, а с его направленным пропусканием, и характеризует одновременно поглощение и рассеяние. Например, матовое стекло, оптически непрозрачное, пропускает рассеянный свет; УФ фильтры прозрачны для видимого света и непрозрачны для УФ излучения; черные ИК фильтры пропускают ИК излучение и не пропускают видимый свет.

Оптическую прозрачность определяет кривая спектрального пропускания для длин волн оптического диапазона излучений. Прозрачность объективов для белого света увеличивается при нанесении на линзы просветляющих покрытий. Прозрачность атмосферы зависит от наличия в ней мелких частиц пыли, газа, водяных паров, находящихся во взвешенном состоянии и влияющих на характер освещения и рисунок изображения при съемке. Прозрачность воды зависит от различных взвесей, мути и толщины ее слоя.

Спектральные отличия тел. По характеру излучения и поглощения светового потока все тела отличаются от ЧТ и условно делятся на селективные и серые, отличающиеся избирательным и неизбирательным поглощением, отражением и пропусканием. К селективным относятся хроматические тела, обладающие какой-либо цветностью, к серым – ахроматические. Термин «серый» характеризуется двумя признаками: характером излучения и поглощения относительно ЧТ и цветом поверхности, наблюдаемым в обиходе. Второй признак широко используется при визуальном определении цвета ахроматических тел – белых, серых и черных, отражающих спектр соответственно белого света от единицы до нуля.

Серое тело обладает степенью поглощения света, близкой к поглощению ЧТ. Коэффициент поглощения ЧТ равен 1, а серого тела – близок к 1 и также не зависит от длины волны излучения или поглощения. Распределение энергии, излучаемой по спектру, у серых тел для каждой данной температуры подобно распределению энергии ЧТ при той же температуре, но интенсивность излучения меньше в несколько раз (рис. 23).

Для несерых тел поглощение избирательно и зависит от длины волны, поэтому они считаются серыми лишь в определенных, узких интервалах длин волн, для которых коэффициент поглощения приблизительно постоянен. В видимой области спектра свойствами серого тела обладают уголь (α = 0,8)

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник