Фотометр Жолли. Фотометр Луммера

Фотометр Жолли. Фотометр Жолли представляет собой два куска парафина одинаковой прозрачности, разделенных тонкой непрозрачной перегородкой. Чем тоньше перегородка, чем она будет незаметнее разделять оба куска, тем лучше. Куски укрепляются в жестяной окрашенной в черный цвет обойме с раструбом и освещаются с обоих боков (рис. 479).

Рис. 479. Фотометр Жолли

При равенстве размеров обоих кусков, прозрачности парафина и равенства освещения с обеих сторон куски кажутся при рассматривании сбоку одинаково светлыми.

Для демонстрации фотометр ставится посередине стола в затемненном классе и освещается источниками света с обеих сторон. Прямой свет от источников загораживается кусками картона Передвигая источники по столу, добиваются равенства освещенности кусков парафина.

Изготовление фотометра Жолли. Для изготовления фотометра берут чистый белый парафин и расплавляют его в химическом стаканчике или чашке на водяной или песочной бане, не перегревая сильно после расплавления. Для отливки берут внутреннюю часть спичечной коробки (рис. 480) и перегораживают ее посередине кусочком алюминиевой бумаги, в которую обертывают шоколад и конфеты.

Рис. 480. Форма для отливки фотометра Жолли

Перегородка должна быть по возможности плоская и прямая. Наливают в коробку парафин, поддерживая перегородку, пока не начнется застывание. После полного застывания, на что нужно 2—4 часа, разламывают коробку и кусок очищают острым тонким ножом так, чтобы перегородка была точно посередине куска.

Брусок укрепляется в картонный раструб, изображенный на рисунке 479, причем его задняя часть обязательно закрывается черной фотографической бумагой.

Фотометр Луммера. Фотометр является своеобразным „нулевым“ прибором, констатирующим отсутствие разницы в освещенности двух полей.

Как указывалось выше, при помощи фотометра можно установить одинаковую освещенность тем точнее, чем лучше исчезает для глаза граница между полем, освещенным одним источником, и полем, освещенным другим. В описанных выше фотометрах эта граница выступала более или менее резко, и в этом был их основной недостаток.

Наиболее совершенным оптическим фотометром является кубик Луммера и его усовершенствование, предложенное Бродхуном.

Кубик Луммера представляет собой две прямоугольные призмы, сложенные гранями, являющимися их гипотенузами, причем между гранями введена капля канадского бальзама. Ход лучей, освещающих две соседние грани кубика, показан на рисунке 481.

Рис. 481. Ход лучей в кубике Луммера

Лучи, идущие в направлении АС в средней части, падающей на каплю канадского бальзама, благодаря одинаковому показателю преломления стекла и бальзама пройдут насквозь и дадут освещенное пятно α. То же самое будет с лучами, идущими в направлении BD, которые дадут пятно b₁.

Свет, идущий в направлении АС, но попадающий вне капли, будет отражен гранью призмы в направлении D и осветит пространство вокруг пятна b₁ создав кольцо α₁. Свет, идущий из В, будучи отражен гранью, дает в направлении к С кольцо b. При удачном крае капли граница между полями а и b почти исчезает при их одинаковой освещенности.

Бродхун предложил одну из соприкасающихся граней призм делать сферической, а верхушку сферы сошлифовывать под плоскость, и к этой плоскости приклеивать канадским бальзамом вторую призму (рис. 482). При этом усовершенствовании, значительна усложняющем изготовление раздел полей делается еще более незаметным.

Рис. 482. Кубик Бродхуна

Применение кубика очень просто. Рассматривая два источника света А и В из D, мы будем видеть поле b₁, освещенное источником В, а кругом него поле a₁, освещенное источником A. Если источник А дает более слабую освещенность, то а₁ будет темнее b₁. Отодвигая источник В или придвигая источник А, добиваемся одинаковой освещенности полей.

При практическом осуществлении фотометрирования по большей части удобнее рассматривать через кубик непосредственно не сами источники, а освещенные ими белые пластинки или молочные стекла.

Изготовление кубика Луммера. Кубик Луммер а служит, как сказано выше, для сведения в одном направлении двух световых потоков, идущих в направлениях, перпендикулярных друг другу, и применяется в целом ряде фотометров.

Для изготовления кубика нужны две прямоугольные призмы от призматического бинокля и капля канадского бальзама. Призмы тщательно очищают по их гипотенузам, промывая их спиртом и вытирая мытым батистом или другой тряпочкой, не оставляющей волосков на поверхности стекла.

Затем одну из призм укрепляют в какой-нибудь подставке, вырезанной из куска пробки или дерева, как показано на рисунке 483, так чтобы поверхность гипотенузы была горизонтальна. На эту поверхность при помощи стеклянной палочки кладут каплю канадского бальзама, достаточно густого, чтобы капля медленно растекалась по стеклу. Капля должна иметь объем для обычного размера призмы около 1 мм³. После этого на призму накладывают гипотенузой вторую призму, стараясь не сдвинуть каплю в сторону, а добиваясь того, чтобы капля, растекалась в виде круга.

Рис. 483. Изготовление кубика Луммера

На края призмы можно положить две пластинки станиоля, которые потом вытаскивают. Призмы не надо придавливать друг к другу. После наложения призм оставляют сохнуть бальзам, не сдвигая призм, в течение 1—2 суток (лучше дольше). После высыхания бальзама кубик готов. В фотометр кубик помещают на куске пробки, приклеивая кубик мастикой. Качество кубика определяется чистотой поверхностей призм и краев пятна. При равенстве освещения пятно должно исчезать.