doi: 10.17586/2226-1494-2021-21-6-828-836


УДК 543.4 (045)

Сравнительный анализ частотных спектров глаза человека и алмаза в видимом свете

Зиенко С.И., Жбанова В.Л.


Читать статью полностью 
Язык статьи - русский

Ссылка для цитирования:
Сравнительный анализ частотных спектров глаза человека и алмаза в видимом свете // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2021. Т. 21, № 6. С. 828–836. doi: 10.17586/2226-1494-2021-21-6-828-836


Аннотация
Предмет исследования. Исследованы частотные характеристики спектров глаза человека и ограненного алмаза (бриллианта). Работа основана на результатах современных исследований по применению алмаза в качестве хрусталика глаза. Выполнено сравнение полученных результатов с усредненными данными по кривой видности дневного, вечернего и ночного зрения глаза человека. Метод. В основе метода лежит представление оптической среды глаза человека и алмаза в виде динамического звена, имеющего вход и выход. Для аппроксимации спектральных кривых применена функция Гаусса. Исследование инерционных свойств такого звена во временной области выполнено путем подачи на его вход сигналов в форме δ-функции или единичной функции. Установившиеся вынужденные колебания на выходе исследуемого динамического звена определяются при подаче на вход гармонического воздействия. Частотные характеристики выявляют связь между спектрами входного и выходного сигналов, в виде прямого преобразования Фурье от функции времени. Основные результаты. Установлено, что спектры видности глаза человека и люминесцентного излучения алмаза обладают свойствами сверхширокополосных сигналов. Показано, что во временной области имеет место усиление света, когда ширина спектра на его полувысоте не превышает некоторого критического значения. Это явление проявляется и в частотной области. Выявлено, что динамические звенья алмаза и глаза человека для дневного и ночного зрения проявляют усилительные свойства. Сопоставление свойств по величине коэффициента усиления света показало незначительное отличие. Практическая значимость. Полученные результаты могут найти применение при создании матричных фотоприемников и в качестве эталона при идентификации ограненного алмаза (бриллианта) неизвестного происхождения, а также при производстве хрусталика из алмаза.

Ключевые слова: кривая видности, глаз человека, алмаз, спектральная характеристика, динамическое звено, групповое время задержки, идентификация бриллианта

Список литературы
  1. Григорьев А.А., Гордюхина С.В. Определение удельных координат цвета физиологической системы с использованием статистической модели цветового зрения // Полупроводниковая светотехника. 2011. Т. 1. № 9. С. 44–47.
  2. Лесных В.Н., Коломбет В.А., Елистратов А.В., Тараненко А.М., Шноль С.Э. О соответствии характеристик спектральной чувствительности фотоприемников сетчатки глаза человека и частот универсальной системы утраивающихся периодов // Светотехника. 2021. № 2. С. 38–42.
  3. Колосов О.С., Короленкова В.А., Пронин А.Д., Зуева М.В., Цапенко И.В. Построение амплитудно-частотных характеристик сетчатки глаза и формализация их параметров для использования в системах диагностики // Мехатроника, автоматизация, управление. 2018. Т. 19. № 7. С. 451–457. https://doi.org/10.17587/mau.19.451-457
  4. Зиенко С.И., Жбанова В.Л. Фурье-анализ спектральных характеристик матричного фотоприемника в частотной и временной области // Прикладная физика. 2021. № 3. С. 39–46. https://doi.org/10.51368/1996-0948-2021-3-39-46
  5. Зиенко С.И., Жбанова В.Л. Сопоставление параметров СШП-сигналов для сравнения характеристик зрительной системы человека и матричных фотоприемников // Радиотехника и электроника. 2022. Т.67. №3. впечати. https://doi.org/10.31857/S0033849422030214
  6. Zienko S.I., Slabkovskii D.S. A comparative analysis of the luminescence spectra of diamonds // Optics and Spectroscopy. 2019. V. 127. N 3. P. 564–570. https://doi.org/10.1134/S0030400X19090273
  7. Zienko S.I., Slabkovskii D.S. Features of the phonon wing of the luminescence of diamond // Technical Physics Letters. 2019. V. 45. № 6. P. 537–539. https://doi.org/10.1134/S1063785019060166
  8. Зиенко С.И., Слабковский Д.С. Релаксация фононной люминесценции алмаза // Прикладная физика. 2020. № 1. С. 36–41.
  9. Зиенко С.И. Определение происхождения алмазов по спектрам люминесценции // Успехи прикладной физики. 2018. Т. 6. № 4. С. 297–300.
  10. Лазоренко О.В.,Черногор Л.В. Сверхширокополосные сигналы и физические процессы. 1. Основные понятия, модели и методы описания // Радиофизика и радиоастрономия. 2008. Т. 13. № 2. С. 166–195.
  11. Ultra-wideband Radar Technology / ed. by J.D. Taylor. Boca Ration: CRC Press, 2000. 424 p. https://doi.org/10.1201/9781420037296
  12. Horiba Jobin Yvon. Raman diffusion and photoluminescence analysis for coloured diamond investigation. Ramanapplicationnote. 2006 [Электронный ресурс]. URL: https://www.horiba.com/fileadmin/uploads/Scientific/Documents/Raman/Carbon04.pdf(дата обращения: 20.09.2021).
  13. Shigle J.E. Gems & Gemology in Review: Synthetic Diamonds. Carlsbad. California: The Gemological Institute of America, 2005. 294 p.
  14. Zaitsev A.M. Optical Properties of Diamond: A Data Handbook. Berlin: Springer, 2001. 502 p. https://doi.org/10.1007/978-3-662-04548-0
  15. Осадько И.С. Исследование электронно-колебательного взаимодействия по структурным оптическим спектрам примесных центров // Успехи физических наук. 1979. Т. 128. № 5. С. 31–66. https://doi.org/10.3367/UFNr.0128.197905b.0031
  16. Зиенко С.И., Слабковский Д.С. Сравнительный анализ спектров объемного вторичного излучения в ограненных алмазах (бриллиантах) // Вестник МЭИ. 2015. № 5. С. 90–98.
  17. Мешков В.В., Матвеев А.Б. Основы светотехники. В 2-х ч. Ч. 2. Физиологическая оптика и колориметрия. М.: Энергоатомиздат, 1989. 432 с.
  18. Shishonok E.M., Steeds J.W. On the curve of the density of phonon states for cubic boron nitride (from the results of photoluminescence measurements) // Physics of the Solid State. 2007. V. 49. N 9. P. 1744–1748. https://doi.org/10.1134/S1063783407090223
  19. Зельдович Я.Б., Мышкис А.Л. Элементы прикладной математики. М.: Наука, 1972. 592 с.
  20. Kovalenko A.V., Vovk S.М., Plakhtii Ye.G. Sum Decomposition method for gaussian functions comprising an experimental photoluminescence spectrum // Journal of Applied Spectroscopy. 2021. V. 88. N 2. P. 357–362. https://doi.org/10.1007/s10812-021-01182-8
  21. Туманов М.П. Теория управления. Теория линейных систем автоматического управления: учебное пособие. М.: МГИЭМ, 2005. 82 с.


Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License
Информация 2001-2022 ©
Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики.
Все права защищены.

Яндекс.Метрика