Основи захисту відеоінформації: Методичний посібник до практичних занять. Частина 1, страница 21

Основними характеристиками технічних засобів спостереження в ІЧ-діапазоні, що впливають на їхні можливості, є наступні:

спектральний діапазон;

гранична чутливість по температури;

фокусна відстань об'єктива;

діаметр вхідного отвору об'єктива;

кут поля зору приладу;

коефіцієнт перетворення (посилення) ЕОП.

Практична робота № 1.
Спостереження в оптичному діапазоні й властивості
видимого світла як носія інформації

Мета: одержати практичні навички в рішенні завдань за спостереженням об'єкта в оптичному діапазоні й властивостям видимого світла як носія інформації.

Короткі теоретичні відомості

1. Основні визначення

Корпускулярно-хвильовий дуалізм

У будь-яких світлових явищах при глибокому їхньому вивченні виявляється нерозривний зв'язок корпускулярної і хвильової властивостей світла.

Із хвильових властивостей світла відомо, що:

Закон відбиття

Промінь падаючий, промінь відбитий і перпендикуляр до границі розділа двох середовищ, отриманний у точці падіння променів, лежать в одній площині; кут відбиття дорівнює куту падіння.

Енергія кванта

Енергія кванта Е повинна бути пропорційна частоті коливань u:

Прямолінійність поширення світла

В однорідному середовищі поширення світлової енергії відбувається прямолінійно. Геометрична лінія, що вказує напрямок поширення світла, називається світловим променем.

Доказом прямолінійності поширення світла є світлова тінь від джерела світла невеликих розмірів (точкового джерела). Щоб не утворювалася півтінь, розмір джерела необхідно обмежити.

Формування півтіні від джерела більших розмірів можна розглянути за допомогою двох джерел малих розмірів, розташованих один від одного на відстані, рівній розміру великого джерела. У цьому випадку повна тінь утвориться за непрозорим предметом в області, куди при прямолінійному поширенні не можуть проникнути промені ні від першого, ні від другого джерела. Півтінь утвориться в області, де проходять промені тільки від одного джерела, у той час як інше джерело закрите предметом.

Якщо джерело має більші розміри, то кожну точку його поверхні можна розглядати як точкове джерело. При утворенні півтіні відбувається додавання випромінювання від окремих частин випромінюючої поверхні.

Одержання зображення предметів за допомогою малого отвору також свідчить про прямолінійне поширення світла. Найпростіший пристрій, що дозволяє спостерігати перевернене зображення предметів, являє собою ящик з маленьким отвором у передній стінці. Промінь світла, поширюючись прямолінійно від даної точки предмета, попадає на задню стінку камери-обскури, на якій з'являється світлова пляма, інтенсивність якої залежить від освітленості цієї точки. Сукупність світлових плям від всіх точок предмета створює на задній стінці камери-обскури перевернене зображення предмета.

У більшості випадків подання про прямолінійне поширення світла дозволяє правильно описувати оптичні процеси. Цей розділ оптики називається геометричною оптикою. Однак у деяких фізичних процесах проявляється хвильова природа світла й спостерігаються явища інтерференції й дифракції. Вивченням цих явищ займається фізична оптика. Відхилення від прямолінійності спостерігаються при проходженні світла через вузькі отвори діаметром а або якщо спостереження ведуться на великій відстані L від екрана.

Світлові промені при перетинанні не заважають один одному. Предмети видні чітко, незважаючи на те що об'єкти, розташовані збоку від спостерігача, випромінюють світло, промені якого перетинають промені, що йдуть від розглянутого предмета.

Крім уявлення про прямолінійне поширення світла в геометричній оптиці використовуються закони відбиття й переломлення світла.

У більшості випадків з достатньою точністю можна приймати, що
с = 2,998×10¹⁰ см/с, а при більш грубих оцінках с = 3×10¹⁰ см/с. [5]

Світловий потік

Кількість променистої енергії, що поширюється через площадку S в одиницю часу, називається світловим потоком через цю площадку. Світловий потік F прямо пропорційний світловій енергії W й обернено пропорційний часу t: