Облучённость (фотометрия)

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

M·T-3

Единицы измерения
СИ

Вт·м-2

СГС

эрг·см-2·с-1

Примечания

энергетическая фотометрическая величина

Облучённость физическая величина, одна из энергетических фотометрических величин[1]. Характеризует поверхностную плотность мощности излучения, падающего на поверхность. Количественно равна отношению потока излучения , падающего на малый участок поверхности, к площади этого участка [1][2]:

Численно облучённость равна модулю составляющей вектора Пойнтинга, перпендикулярной поверхности, усредненной за время, существенно превосходящее период электромагнитных колебаний.

Единица измерения в Международной системе единиц (СИ): Вт·м−2.

Если поверхность освещается точечным источником[3], то для её облучённости выполняется:

где  — сила излучения источника в направлении интересующей точки поверхности,  — расстояние между этой точкой и источником, а  — угол, который нормаль к поверхности образует с направлением на источник.

Другое, используемое в литературе, но не предусмотренное ГОСТом[1] наименование облучённости, — энергетическая освещённость.

Спектральная плотность облучённости[править | править вики-текст]

Спектры облучённости, создаваемой солнечным излучением над атмосферой Земли и на уровне моря.

Спектральная плотность облучённости  — отношение величины облученности приходящейся на малый спектральный интервал к ширине этого интервала:

Единицей измерения в системе СИ является Вт·м−3. Поскольку длины волн принято измерять в нанометрах, то на практике используется Вт·м−2·нм−1.

Зависимость спектральной плотности облучённости от длины волны излучения называют спектром облучённости. На рисунке представлены спектры облучённости, создаваемой солнечным излучением за пределами земной атмосферы и на уровне моря. Там же для сравнения приведен спектр излучения абсолютно черного тела нагретого до температуры 5250 °С (~ 5525 К). Видно, что облучённость на поверхности Земли заметно ниже, чем в космосе, из-за поглощения излучения газами, составляющими атмосферу.

Световой аналог[править | править вики-текст]

В системе световых фотометрических величин аналогом облучённости является освещённость . По отношению к облучённости освещённость является редуцированной фотометрической величиной, получаемой с использованием значений относительной спектральной световой эффективности монохроматического излучения для дневного зрения [4]:

где  — максимальная световая эффективность излучения[5], равная в системе СИ 683 лм/Вт[6]. Её численное значение следует непосредственно из определения канделы.

Энергетические фотометрические величины СИ[править | править вики-текст]

Сведения о других основных энергетических фотометрических величинах приведены в таблице. Обозначения величин даны по ГОСТ 26148—84[7].

Энергетические фотометрические величины СИ
Наименование (синоним[8]) Обозначения Определение Единица в СИ Световой аналог
Энергия излучения (лучистая энергия)
или
Энергия, переносимая излучением
Дж
Световая энергия
Поток излучения (лучистый поток)
e или
Вт
Световой поток
Сила излучения (энергетическая сила света)
Вт·ср−1
Сила света
Объёмная плотность энергии излучения
Дж·м−3
Объёмная плотность световой энергии
Энергетическая светимость
Вт·м−2
Светимость
Энергетическая яркость
Вт·м−2·ср−1
Яркость
Интегральная энергетическая яркость
Дж·м−2·ср−1
Интегральная яркость
Энергетическая экспозиция
Дж·м−2
Световая экспозиция
Спектральная плотность энергии излучения
Дж·м−1
Спектральная плотность световой энергии

Здесь  — площадь элемента поверхности источника,  — площадь элемента поверхности приёмника,  — угол между нормалью к элементу поверхности источника и направлением наблюдения.

Примечания[править | править вики-текст]

  1. 1 2 3 ГОСТ 26148—84. Фотометрия. Термины и определения.
  2. Облученность. Статья в Физической энциклопедии.
  3. Точечным можно считать любой источник, если расстояние между ним и точкой наблюдения достаточно велико по сравнению с его размерами.
  4. ГОСТ 8.332-78. Государственная система обеспечения единства измерений. Световые измерения. Значения относительной спектральной световой эффективности монохроматического излучения для дневного зрения.
  5. В литературе используется также термин «фотометрический эквивалент излучения».
  6. ГОСТ 8.417-2002. Государственная система обеспечения единства измерений. Единицы величин.
  7. Ошибка в сносках?: Неверный тег <ref>; для сносок .D0.93.D0.9E.D0.A1.D0.A2_.D0.A4 не указан текст
  8. Наименование, используемое в литературе, но не входящее в число рекомендованных в системе СИ и в ГОСТах.