Закон Ламберта

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск

Закон Ламберта — физический закон, согласно которому яркость L рассеивающей свет (диффузной) поверхности одинакова во всех направлениях.

Закон был сформулирован в 1760 году И. Ламбертом. В настоящее время рассматривается как закон идеального рассеяния света, удобный для теоретических исследований. Однако он находит применение и для приближённых фотометрических и светотехнических расчётов.

Также по закону Ламберта имеем, что светимость M и яркость L прямо пропорциональны:

M=kL.
Иллюстрация закона Ламберта.svg

Переходя к энергетическим величинам, можно установить, что согласно закону Ламберта количество лучистой энергии, излучаемое элементом поверхности dS_1 в направлении элемента dS_2, пропорционально произведению количества энергии, излучаемой по нормали, dQ_n на величину пространственного угла d\omega и \cos\varphi, составленного направлением излучения с нормалью:

d^2Q_n=dQ_n\cdot d\omega\cdot\cos\varphi.

Имеется также простая зависимость между силой света, излучаемого плоской рассеивающей площадкой dS в каком-либо направлении, от угла \alpha между этим направлением и перпендикуляром к dS:

I_\alpha=I_0\cos\alpha.

Последнее выражение означает, что сила света плоской поверхности максимальна (I_0) по перпендикуляру к ней и, убывая с увеличением \alpha, становится равной нулю в касательных к поверхности направлениях.

Реальные тела рассеивают свет со значительными отступлениями от закона Ламберта (даже в видимой области спектра). Наиболее близки к закону Ламберта матовые шероховатые поверхности гипса, окиси магния, сернокислого бария и др.; из мутных сред — некоторые типы облаков и молочных стекол; среди самосветящихся излучателей — абсолютно чёрное тело, порошкообразные люминофоры.

Сильное отклонение от закона Ламберта наблюдается для полированных поверхностей, так как для них лучеиспускание при угле \varphi будет большим, чем в направлении, нормальном к поверхности.