قائمة معادلات البصريات

تلخص هذه المقالة المعادلات المستخدمة في علم البصريات، بما فيها البصريات الهندسية، والبصريات الفيزيائية، وقياس الإشعاع، والحيود، وقياس التداخل.

 1. تعريفات 

 1.1 البصريات الهندسية (الأشعة الضوئية) 

 1.1.1 الكميات الأساسية العامة 
الكمية (الاسم/الأسماء الشائعة) الرمز/الرموز (الشائع)  وحدات SI البعد بعد الجسم x, s, d, u, x1, s1, d1, u1 m [L] بعد الصورة x', s', d', v, x2, s2, d2, v2 m [L] ارتفاع الجسم y, h, y1, h1 m [L] ارتفاع الصورة y', h', H, y2, h2, H2 m [L] الزاوية المقابلة  للجسم θ, θo, θ1 rad لا بعدي الزاوية المقابلة للصورة θ', θi, θ2 rad لا بعدي نصف قطر انحناء العدسة/المرآة r, R m [L] البعد البؤري f m [L]
الكمية (الاسم الشائع) الرمز/الرموز (الشائع)   المعادلة التعريفية الوحدات الدولية البعد قوة العدسة P  m−1=D (ديوبتر) [L]−1 التكبير الجانبي m  لا بعدي لا بعدي التكبير الزاوي m  لا بعدي لا بعدي

 2.1 البصريات الفيزيائية (الموجات الكهرومغناطيسية الضوئية) 
المقالة الرئيسة:البصريات الفيزيائيةهناك أشكال مختلفة لمتجه بوينتنغ ، وأكثرها شيوعًا باستخدام المجالات E و B أو E و H.
الكمية (الاسم/الأسماء الشائعة) الرمز/الرموز (الشائع)  المعادلة التعريفية الوحدات الدولية البعد متجه بوينتنغ S, N  W m−2 [M][T]−3 تدفق بوينتنغ، تدفق طاقة المجال الكهرومغناطيسي ΦS, ΦN  W [M][L]2[T]−3 جذر متوسط المربعات للمجال الكهربائي للضوء  Erms  N C−1 =V m−1 [M][L][T]−3[I]−1 الزخم الإشعاعي p, pEM, pr  J s m−1 [M][L][T]−1 الضغط الإشعاعي Pr, pr, PEM  W m−2 [M][T]−3

 3.1 القياس الإشعاعي 
يسار|تصغير|275x275بك| تصوير لتدفق خلال مساحة تفاضلية وزاوية صلبة. كما هو الحال دائما  هي الوحدة العمودية على سطح السقوط A،  ، و  هو متجه وحدة في اتجاه التدفق الساقط على عنصر المساحة، θ هي الزاوية بينهما. ينشأ العامل  عندما لا يكون التدفق عموديًا على عنصر السطح، وبالتالي تقل المساحة العمودية على التدفق.
المقالة الرئيسة:القياس الإشعاعي

بالنسبة للكميات الطيفية، يستخدم تعريفين للإشارة إلى نفس الكمية، باستخدام التردد أو الطول الموجي.
الكمية (الاسم/الشائع) الرمز (الشائع) المعادلة التعريفيةوحدات دوليةالأبعادالطاقة الإشعاعيةQ, E, Qe, EeJ[M][L]2[T]−2التعرض للإشعاعHeJ m−2[M][T]−3كثافة الطاقة الإشعاعية ωeJ m−3[M][L]−3التدفق الإشعاعي، القدرة الإشعاعيةΦ, Φe (W)[M][L]2[T]−3الشدة الإشعاعية I, IeW sr−1[M][L]2[T]−3الإشعاعية L, LeW sr−1 m−2[M][T]−3كثافة تدفق الإشعاعE, I, Ee, IeW m−2[M][T]−3الإصدار الإشعاعي، إصدار إشعاعىM, MeW m−2[M][T]−3الإشعاعJ, Jν, Je, JeνW m−2[M][T]−3التدفق الإشعاعي الطيفي، القدرة الإشعاعية الطيفيةΦλ, Φν, Φeλ, ΦeνW m−1 (Φλ) W Hz−1 = J (Φν) [M][L]−3[T]−3 (Φλ) [M][ L]−2[T] −2 (Φν) الشدة الإشعاعية الطيفيةIλ, Iν, Ieλ, IeνW sr−1 m−1 (Iλ) W sr− 1 Hz−1−1(iν) [M][L]−3[T]−3 (Iλ)
[M][L]2[T]−2 (Iν)إشعاعية طيفيةLλ, Lν, Leλ, LeνW sr−1 m−3 (Lλ)
W sr−1 m−2 Hz−1 (Lν)[M][L]−1[T]−3 (Lλ)
[M][L]−2[T]−2 (Lν)تشعيعية طيفيةEλ, Eν, Eeλ, EeνW m−3 (Eλ)
W m−2 Hz−1 (Eν)[M][L]−1[T]−3 (Eλ)
[M][L]−2[T]−2 (Eν)

 2. المعادلات 

 1.2 الموجات الكهرومغناطيسية الضوئية 
الوضع الفيزيائيالتسمياتالمعادلاتكثافة الطاقة في موجة كهرومغناطيسية = متوسط كثافة الطاقةلوسط عازل:زخم الحركة والوضع (مصطلحات غير قياسية)زخم الكمون:

الزخم الحركي:

الزخم القانوني:الإشعاعية، شدة الضوء  = المتوسط الزمني لمتجه بوينتينج
 I = كثافة تدفق إشعاعي
 I0 = شدة المصدر
 P0 = قدرة المصدر النقطي
 Ω = الزاوية الصلبة
 r = الموضع الشعاعي من المصدرعلى سطح كروي:تأثير دوبلر للضوء (نسبي)إشعاع شيرينكوف، زاوية مخروطية 
 n = معامل الانكسار
 v = سرعة الجسيم 
 θ =  زاوية المخروطالسعات الكهربائية والمغناطيسية E = المجال الكهربائي 
 H = شدة المجال المغناطيسيلوسط عازل:مركبات الموجة الكهرومغناطيسيةكهربائي 

مغناطيسي

 2.2 البصريات الهندسية 
الوضع الفيزيائي التسمية المعادلات الزاوية الحرجة (بصريات) n1 = معامل الانكسار للوسط الأبتدائي
 n2 = معامل الانكسار للوسط النهائي
 θc = الزاوية الحرجة  معادلة العدسة الرقيقة f = البعد البؤري للعدسة
 x1 = طول الجسم
 x2 = طول الصورة
 r1 = نصف قطر الانحناء للشعاع الساقط
 r2 = نصف قطر الانحناء للشعاع المنكسر  البعد البؤري للعدسة باستخدام معاملات الانكسار  بعدالصورة في المرآة المستوية  مرآة كروية r = نصف قطر انحناء المرآة معادلة المرآة الكروية

بعد الصورة في المرآة الكروية 
تشير الأرقام السفلية 1 و2 إلى الاوساط البصرية الأبتدائية والنهائية على التوالي.

تُستخدم هذه النسب أحيانًا أيضًا، استنادًا إلى تعريفات أخرى لمعامل الانكسار، وسرعة الطور الموجي، ومعادلة سرعة الضوء:

حيث أن:

 ε = السماحية للوسط ،
 μ = النفاذية للوسط ،
 λ = الطول الموجي للضوء في الوسط ،
 v = سرعة الضوء في الاوساط.

 3.2 الاستقطاب 

 الوضع الفيزيائي التسمية المعادلاتزاوية الاستقطاب الكليθB = زاوية الاستقطاب الانعكاسي، زاوية بروستر شدة الضوء المستقطب، قانون مالوس 
 I0 = الشدة الأبتدائية،
 I = الشدة المنقولة،
 θ = زاوية الاستقطاب بين محاور نقل المستقطب ومتجه المجال الكهربائي

 4.2 الحيود والتداخل 
الخاصية أو التأثيرالتسميةالمعادلةغشاء رقيق   في الهواء n1 = معامل الانكسار للوسط الأولي (قبل تداخل الفيلم)
 n2 = معامل الانكسار للوسط النهائي (بعد تداخل الفيلم) 
 Min: 
 Max:معادلة المُحَزَّزة 
 a = عرض الفتحة، عرض الشق
 α = زاوية السقوط على العمودي لمستوى المُحَزَّزةمعيار (رايلي)قانون براغ  ( (حيود الحالة الصلبة) 
 d = تباعد الشبيكة
 δ = فرق الطور بين موجتين  للتداخل البناء: 
 للتداخل الهدام: 

حيث شدة حيود الشق الواحد 
 I0 = شدة المصدر
 طور الموجة عبر الفتحات
  حيود من N-شق (N ≥ 2) 
 d = الفاصل بين الشقوق من المركز إلى المركز
 N = عدد الشقوق
 فرق الطور بين N موجة ناتجة من كل شق حيود من N-شق ( كل N)شدة الفتحة الدائرية 
 a = نصف قطر الفتحة الدائرية
 J1 هي دالة بيسلالسعة لفتحة مستوية عامةتستخدم إحداثيات ديكارتية وكروية قطبية، ويحتوي المستوى xy على فتحة

 A، السعة عند الموضع r
 r' = نقطة مصدرية في فتحة
 Einc، مقدار المجال الكهربائي الساقط عند الفتحةالمجال القريب (فريسنل)

المجال البعيد (فراونهوفر)مبدأ هيغنز-فريسنل-كيرشوف 
 r0 = الموضع من المصدر إلى الفتحة، الساقط عليها
 r = الموضع من الفتحة الحائدة عنها إلى نقطة
 α0 = زاوية السقوط بالنسبة إلى العمودي، من المصدر إلى الفتحة
 α = زاوية الحيود، من الفتحة إلى نقطة
 S = سطح وهمي محدود بالفتحة
  = متجه الوحدة العمودي على الفتحة


 صيغة حيود كيرشوف

 3. تعريفات الفيزياء الفلكية 
في الفيزياء الفلكية، يستخدم L للسُطُوع (طاقة لوحدة الزمن، يكافئ القدرة) و يستخدم F لتدفق الطاقة (طاقة لوحدة زمن لوحدة مساحة، يكافئ شدة بالنسبة للمساحة، وليس شدة بالنسبة للزاوية الصلبة). وهذه ليست كميات جديدة، بل مجرد أسماء مختلفة.
(الاسم/الأسماء الشائعة) للكمية الرمز (الشائع) تعريف المعادلةوحدات SIالأبعادالمسافة المسايرة المستعرضةDMفرسخ فلكي (pc) [L]مسافة السطوعDL فرسخ فلكي (pc)[L]القيمة الظاهرية في نطاق j في المناطق (فوق البنفسجية، المرئية وتحت الحمراء من الطّيف الكهرومغناطيسي) (بولومتري) mغير بعدي لا بعديالقَدْر المُطْلَق
(بولومتري) Mلا بعديلا بعديمعامل المسافةμلا بعديلا بعديمؤشرات الألوان (لا يوجد رموز قياسية) لا بعديلا بعديالتصحيح البولومتريCbol (رمز غير قياسي)لا بعديلا بعدي

 4. انظر أيضا 

 تعريف المعادلة (كيمياء فيزيائية)
 قائمة معادلات الكهرومغناطيسية
 قائمة المعادلات في الميكانيكا الكلاسيكية
 قائمة المعادلات في الجاذبية
 قائمة المعادلات في الفيزياء النووية والجزيئية
 قائمة المعادلات في ميكانيكا الكم
 قائمة المعادلات في نظرية الموجة
 قائمة المعادلات النسبية

 مصادر 















 قراءة إضافية 





[[تصنيف:بصريات]]
[[تصنيف:كيمياء فيزيائية]]
تصنيف:كيمياء فيزيائية
تصنيف:بصريات