1. Физически 

основи на 

светлината

Демокрит (460—

370)г пр. н. е.) 

обяснява 

зрителния 

процес с 

наличието на 

„атоми", които 

се излъчват от 

предметите и 

като достигат 

окото, създават 

в него техните 

образи. 

Евклид (300 г. 

пр. н. е.) 

предполага, че 

от очите се из-

лъчват 

„зрителни 

лъчи". 

Интересни са 

представите на 

Кеплер (1571 —  

1630 г.) за 

качествата на 

светлината. От 

всеки светлинен 

източник се 

излъчват 

безкрайно мно-

го лъчи, които 

отиват в 

безкрайността. 

Галилей (1564 

—  1642 г.) е 

първият, който 

изказва 

съмнения 

относно 

безкрайно 

голямата 

скорост на 

разпространени

е на 

светлината, 

като провежда 

безуспешни 

опити да докаже 

това. Декарт 

(1596—1650  г.) 

и своя „Трактат 

за светлината- 

приема, че 

пространството 

е запълнено с 

особени 

частици.. Хук 

(1635-1703 г.) 

пръв застъпва 

схващането, че 

светлината се 

състои от бързи 

колебания, като 

приема, че те се 

предават 

моментално на 

всяко 

разстояние. 

Действителният 

създател обаче 

на цялостната 

вълнова теория 

на светлината е 

Хюйгенс (1629-

1695 г.). 

Съгласно тази 

теория разпро-

странението на 

светлината 

представлява 

вълнов процес в 

една хипоте-

тична среда от 

етер.

.Измерената от 

Рьомер през 

1675 г. крайна 

скорост   на 

светлината се 

съгласува 

добре с 

вълновия 

принцип иа 

Хюйгенс.

Нютон (1642 —  

1727 г.) е 

познавал добре 

вълновата 

теория за све-

тлината на 

Хюйгенс, когато 

създава своята 

корпускулярпа 

теория. Според 

него светлината 

представлява 

поток от малки 

материални 

частици 

-корпускули, 

които се 

излъчват от 

светлинните 

източници и се 

разпро-

страняват 

праволинейно в 

пространството. 

У някои учени 

по това време 

обаче 

корпускулярнат

а теория буди 

съмнение —  

Ломоносов 

(1711 —  1765 

г,), Ойлер (1707 

—  1783г.) и др. 

В края на XVIII 

в. се откриват 

интерференция

та и 

дифракцията 

които не могат 

да бъдат 

обяснени с 

корпускулярнат

а теория. В 

стремежа си да 

обяснят тези 

явления Френел 

(1788—1827  г.) 

и Юнг (1773—

1829 г.) 

усъвършенствув

ат вълновата 

теория на 

Хюйгенс, като 

приемат, че 

вълновото 

разпространени

е на светлината 

е периодично 

във времето и 

пространството. 

Това дава 

възможност да 

се създаде 

строга теория за 

интерференция

та и 

дифракцията на 

напречните 

светлинни 

вълни. След 

като Фуко (1819

—1868  г.) по 

опитен път 

доказва (1850 

г.), че скоростта 

на светлината 

във водата е по-

мaлка от тази 

във въздуха или 

безвъздушното 

пространство, 

вълновата 

теория 

получава пълно 

признание. 

Фарадей (1791 

—1879  г.),пръв 

експерименталн

о установява 

връзката, която 

съществува 

между оптич-

ните и 

електромагнитн

ите явления. 

Максуел (1831 

—  1879 г.). - 

съпоставяне на 

законите на 

електричество-

то    и 

магнетизма с 

тези на 

светлината, 

направено в 

1860 г. Максуел 

разглежда 

светлината не 

като изменение 

на положението 

иа някакъв 

физически 

обект, а като 

периодично 

изменение и 

пространството 

и времето на 

интензивността 

на магнитното и 

електрическото 

поле. 

Електромагнитн

ата теория на 

Максуел бе 

експерименталн

о потвърдена с 

опитите на Херц 

(1857 —  1891 

г.), Колрауш 

(1809- 1858 г.) и 

Вебер (1804 —  

1900 г.), 

---Планк (1858—

1947 г.) изказва 

своята хипотеза 

в 1900 г. за 

дискретния 

характер на 

излъчването. 

Светлината се 

излъчва и 

поглъща 

непрекъсното 

на „порции", 

като 

минималното 

количество 

енергия на една 

„порция" Планк 

нарича квант 
енергия

.

h

ε

ν

=

, 

където h е 

константа на 

Планк;

27

6, 496.10

h

Js

−

=

. 

Айнщайн (1879 

—1955  г.) 

създава нова 

фотонна теория 

за светлината. 

Съгласно тази 

теория 

светлината 

представлява 

поток от 

частици —  

фотони. Всеки 

фотон 

притежава 

определена 

енергия  hv, 

импулс   h.v/c 

и маса  hv/c^2.. 

-Нилс Бор 

(1885--1962 г.) 

изказва 

предположение, 

че вълновата 

функция на 

електрона, 

която се изменя 

във времето и 

пространството 

по определен 

закон е мярка 

на вероятността 

за пребиваване 

на електрона в 

дадена точка и 

даден момент. 

2. Лъчене. 

Льчиста 

енергия. 

Лъчист поток.

Всяко тяло, 

чиято 

температура е 

по-голяма   от 

абсолютната 

нула излъчва в 

пространството 

енергия  в 

оптичната 

област_на 

спектъра на 

електромагнитн

ите 

вълни.Ултравио

летови 

излъчвания 10-

380 nm ; видими 

излъчвания 380-

770 nm  ; 

Инфрачервени 

излъчвания 770- 

340.10^3 nm. 

Всяко 

излъчване се 

характеризира 

количествено с 

определена 

енергия. 

Енергията на 

излъчванията от 

оптичния 

спектър се 

нарича лъчиста 

енергия-Q(J). От 

оптичните 

излъчвания най-

голяма енергия 

притежават 

фотоните на 

ултравиолетови

те излъчвания 

от 5,3.10^-19 до 

2.10^-17 J. 

Значително по-

малка е 

енергията на 

фотоните на 

инфрачервенит

е лъчи -5,3.10^-

22 до 2.5.10^-

19 . Характерно 

за тези лъчи е 

тяхното 

топлинно 

действие . 

Лъчист поток 

–  

P(W).Мощностт

а на 

енергийното 

излъчване, т. е. 

излъчената 

енергия за 

единица време, 

се нарича 

лъчистпоток: 

( )

i

dQ

Pt

dt

=

ср

Q

P

t

=

Лъчистият поток 

се 

характеризира с 

разпределение 

във времето, в 

пространството 

и по спектър. 

Когато 

излъчването се 

осъществява 

при определена 

дължина на 

вълната

λ

, 

лъчистият поток 

се нарича 

монохроматиче

н. В действител-

ност обаче 

такова 

излъчване не се 

наблюдава . За 

излъчвания в 

много тесен 

участък от 

спектъра 

λ

∆

, 

например за 

спектрални 

линии, се 

въвежда 

понятието 

еднородно 

излъчване. 

Излъчването на 

реалните 

светлинни 

източници е 

съвкупност от 

различни 

еднородни 

излъчвания и 

поради това се 

нарича   сложно 

излъчване. В 

зависимост от 

спектралното 

разпределение 

се различава 

сложно 

излъчване с 

линеен спектър 

и сложно 

излъчване с 

непрекъснат 

спектър.,

 

1

2

.....

n

P

P

P

P

λ

λ

λ

=

+

+

+

 

За количестве-

но представяне 

на спектралното 

разпределение 

на лъчистия 

поток се 

въвежда 

величината 

спектрална 

интензивност на 

лъчистия поток: 

[Wnm-1]. 

lim

P

dP

d

λ

λ

λ

ϕ

λ

λ

∆

=

=

∆

 

където 

P

λ

∆

и 

dP

λ

 са 

лъчистите 

потоци, 

излъчени в 

частта на 
спектъра 

λ

∆

. 

 

( )

2

1

340000

10

P

d

λ

λ

ϕ λ λ

=

=

=

∫

1

i

n

i

i

P

λ

ϕ λ

=

=

∆

∑

 

Отношението на 

спектралната 

интензивност на 

лъчистия поток 

към 

повърхността на 

излъчвателя се 

нарича 

спектрална 

интензивност на 

плътността на 

излъчване (

-2

-1

Wm nm

( )

,

dR

r

S

d

λ

λ

ϕ

λ

λ

=

=

 

където 

dR

λ

 е 

еднородният 

лъчист поток, 

излъчен от 

единица 

повърхност на 

излъчвателя, а 

S  е 

новърхнината 

на излъчвателя.

Плътността на 

излъчване R: 

( )

2

1

0

R

r

d

λ

λ

λ

λ

= ∞

=

=

∫

 

(

2

Wm

−

)

3. Приемници 

на лъчиста 

енергия.Светл

инен 

поток.Интензит

ет на 

светлината

Енергията може 

да 

се:1.отразява

2.поглъща 3.

Преминава.Пог

ълнатата от 

тялото лъчиста 

енергия се 

преобразува в 

друг вид 

енергия —  

електрическа, 

химична, 

биологична, 

топлинна и др. 

Приемник на 

лъчиста 

енергия-такова 

тяло, което 

ефективно 

преобразува 

погълнатата 

лъчиста 

енергия. 

Приемниците на 

лъчиста енергия 

се подразделят 

на две групи: 

физични и 

биологични. 

( )

a

t

a

e

з

t

Q

P t dt Q

Q

α

=

=

+

∫

 

където 

a

Q

 е 

лъчистата 

енергия, 

погълната от 

приемника за 

време 

0

t t t

∆ = −

   

α

 

—  коефициент 

на поглъщане 

на приемника; 

P(t) —  моментна 

стойност на 

лъчистия поток, 

паднал върху 
приемника; 

e

Q

—  

полезно 

преобразуванат

а лъчиста 
енергия 

Qз

 —  

енергийни 

загуби. 

Интегрална 

спектрална 

чувствителнос

т

: 

.

.

c

e

e

e

a

Q

Q

g c

c

c

Q

Q

α

η

=

=

=

 

където c е 

коефициент на 

пропорционално

ст;

e

η

- к. п. д. на 

преобразуванет

о.. С  оглед на 

това е 

целесъобразно 

въвеждането на 

величината 

ефективен 

поток 

съответстващ 

на полезно 

преобразуванат

а лъчиста 

енергия . 

.

c

c

Q

P t

=

 

.Интегралната 

спектрална 

чувствителност 

се определя 

съответно:

.

.

c

e

c

Q

P t

P

q

c

c

c

Q

P t

P

=

=

=

 

Спектрална 

чувствителнос

т- 

.

,

eе

dP

dP

g

c

c

dP

d

λ

λ

λ

λ

λ

ϕ

λ

=

=

където 

e

P

λ

 е 

ефективно 

преобразувания

т от приемника 

еднороден 

светлинен поток 

dP

λ

; 

dP

λ

—  

еднороден 

лъчист поток 

Относителна 

спектрална 

чувствителнос

т на 

приемника, 

( )

max

i

g

k

g

λ

λ

=

 .  . 

За 

монохроматиче

н спектър:

( )

m ax

1

1

.

e

P

g P

g

P k

c

c

λ

λ

λ

λ

λ

λ

=

=

 

;За линеен 

спектър:

( )

m a x

1

1

1

.

n

n

c

i

i

i

i

i

i

g

P

g P

P k

c

c

λ

λ

λ

λ

λ

=

=

=

=

∑

∑