Меню

Единицы измерения энергии оптического излучения



Энергия излучения (оптика)

Эне́ргия излуче́ния — физическая величина, одна из основных энергетических фотометрических величин. Представляет собой энергию, переносимую оптическим излучением [1] . Служит основой для других энергетических фотометрических величин.

Единицей измерения в Международной системе единиц (СИ) является джоуль (Дж), в системе СГС — эрг (эрг).

В качестве буквенного обозначения используется [1] [2] или .

В системе световых величин аналогом энергии излучения является световая энергия .

Содержание

Спектральная плотность энергии излучения

Если излучение немонохроматично, то во многих случаях оказывается полезным использовать такую величину, как спектральная плотность энергии излучения. Спектральная плотность энергии излучения представляет собой энергию излучения, приходящуюся на малый единичный интервал спектра [2] . Точки спектра при этом могут задаваться их длинами волн, частотами, энергиями квантов излучения, волновыми числами или любым другим способом. Если переменной, определяющей положение точек спектра, является некоторая величина , то соответствующая ей спектральная плотность энергии излучения обозначается и определяется как отношение величины приходящейся на малый спектральный интервал, заключённый между и к ширине этого интервала:

Соответственно, в случае использования длин волн для спектральной плотности энергии излучения будет выполняться:

а при использовании частоты —

Следует иметь в виду, что значения спектральной плотности энергии излучения в одной и той же точке спектра, получаемые при использовании различных спектральных координат, друг с другом не совпадают. То есть, например, Нетрудно показать, что с учетом

и

правильное соотношение приобретает вид:

Световой аналог

В системе световых фотометрических величин аналогом для энергии излучения является световая энергия . По отношению к энергии излучения световая энергия является редуцированной фотометрической величиной, получаемой с использованием значений относительной спектральной световой эффективности монохроматического излучения для дневного зрения [3] :

где — максимальная световая эффективность излучения [4] , равная в системе СИ 683 лм/Вт [5] [6] . Её численное значение следует непосредственно из определения канделы.

Производные величи́ны

Сведения об основных энергетических величинах приведены в таблице [7] .

Энергетические фотометрические величины СИ

Энергия излучения
Размерность
Наименование (синоним [8] ) Обозначение величины Определение Обозначение единиц СИ Световой аналог
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
Облучённость (энергетическая освещённость) Вт·м −2 Освещённость
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

  1. 12ГОСТ 7601-78. Физическая оптика. Термины, буквенные обозначения и определения основных величин
  2. 12ГОСТ 26148—84. Фотометрия. Термины и определения.
  3. ГОСТ 8.332-78. Государственная система обеспечения единства измерений. Световые измерения. Значения относительной cпектральной световой эффективности монохроматического излучения для дневного зрения.
  4. В литературе используется также термин «фотометрический эквивалент излучения».
  5. Число 683 лм/Вт является приближённым значением , более точное значение – 683,002 лм/Вт. Подробности приведены в статье Кандела.
  6. ГОСТ 8.417-2002. Государственная система обеспечения единства измерений. Единицы величин.
  7. Все обозначения по ГОСТ 7601-78 и ГОСТ 26148—84.
  8. Наименование, используемое в литературе, но не входящее в число рекомендованных в системе СИ и в ГОСТах.

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое «Энергия излучения (оптика)» в других словарях:

энергия излучения — Энергия, переносимая электромагнитными волнами [ГОСТ 15093 90] энергия излучения Энергия частиц, испущенная, переданная или полученная частицами, исключая энергию покоя. Обозначение R Единица измерения Дж [РМГ 78 2005] энергия излучения (Qe[W])… … Справочник технического переводчика

максимальная энергия излучения — (Wmax) Наибольшая энергия импульса излучения, при которой погрешность средства измерения не превышает установленную при указанной длительности воздействия импульса излучения. [ГОСТ 24286 88] Тематики оптика, оптические приборы и измерения… … Справочник технического переводчика

ОПТИКА — (греч. optike наука о зрительных восприятиях, от optos видимый, зримый), раздел физики, в к ром изучаются оптическое излучение (свет), процессы его распространения и явления, наблюдаемые при вз ствии света и в ва. Оптич. излучение представляет… … Физическая энциклопедия

энергия импульса излучения — (W) Энергия, переносимая импульсом излучения. [ГОСТ 24286 88] Тематики оптика, оптические приборы и измерения Обобщающие термины величины, характеризующие импульс излучения EN radiant pulse energy DE Strahlungsimpulsenergie FR énergie d impulsion … Справочник технического переводчика

ОПТИКА — (от греч. opsis зрение), учение о свете, составная часть физики. О. входит частью в область геофизики (атмосферная О., оптика морей и т. д.), частью в область физиологии (физиол.О.). По своему основному физ. содержанию О. разделяется на физи… … Большая медицинская энциклопедия

Оптика — (греч. optikē наука о зрительных восприятиях, от optós видимый, зримый) раздел физики, в котором изучаются природа оптического излучения (См. Оптическое излучение) (света), его распространение и явления, наблюдаемые при взаимодействии… … Большая советская энциклопедия

Оптика — Таблица «Оптика» из энциклопедии 1728 г. О … Википедия

ГОСТ 24453-80: Измерения параметров и характеристик лазерного излучения. Термины, определения и буквенные обозначения величин — Терминология ГОСТ 24453 80: Измерения параметров и характеристик лазерного излучения. Термины, определения и буквенные обозначения величин оригинал документа: 121. Абсолютная спектральная характеристика чувствительности средства измерений… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Световая энергия — Размерность J.T Единицы измерения СИ лм.с СГС лм.с … Википедия

Сила излучения (фотометрия) — Сила излучения Размерность ML2T 3 Единицы измерения СИ Вт/ср СГС … Википедия

Источник

Единицы измерения энергии оптического излучения

Оптическое излучение охватывает диапазон длин волн от 100 нм до 1 мм спектра электромагнитного излучения.
Следует учитывать, что в отношении пределов спектрального диапазона, нет четкого разделения, которое обязательно только для определенных разделов прикладной оптики.
Измерение оптического излучения, например, может производиться в радиометрии, фотометрии, фотобиологии или физиологии растений, с соответствующими данным разделам измерительными величинами.

Определения фотометрических и радиометрических измерительных величин

Фотометрия
Ограничена диапазоном оптического спектра (свет), видимого человеческим глазом. Измеряемые фотометрические величины: световой поток, яркость и сила света. Основной функцией фотометрии является оценка восприятия яркости посредством функции спектральной световой чувствительности глаза — для фотопического (дневного) зрения или, в редких случаях, для скотопического (ночного) зрения (DIN 5031). Детекторы излучения для измерения фотометрических величин, должны обеспечивать одну из характеристик спектральной чувствительности.

Световой поток
Мощность светового потока источника света (лампы, светодиода и т.п.). Так как лампы обычно не испускают полностью параллельные световые лучи, измерение светового потока осуществляется с помощью измерительных геометрий (метод ≪интегрирующей сферы≫ или ≪сферы Ульбрихта≫), что позволяет точно определять световой поток, независимо от его геометрического распределения. В большинстве случаев, для измерения полного светового потока используются сферические фотометры Ульбрихта или гониометры.

Сила света
Часть светового потока, излучаемая в одном определенном направлении. Сила света является важной величиной для определения эффективности и качества светового оборудования. Измерение осуществляется детектором с ограниченной областью сектора обзора, который устанавливается на расстоянии, позволяющем рассматривать световой источник, как точечный источник света.

Яркость
Ощущение яркости, передаваемое освещенной или светящейся поверхностью глазу. Во многих случаях яркость обеспечивает значительно лучшую информацию относительно качества света, чем освещенность. Для измерения яркости используются измерительные головки (яркомеры) с определенным углом поля зрения.

Освещённость
Световой поток от одного или нескольких световых источников, падающий на определенную поверхность горизонтально или вертикально. В случае непараллельного падения светового потока к поверхности (что является типичным случаем в практической фотометрии), необходимо использование косинусного рассеивателя в качестве измерительной геометрии.

Радиометрия
Метрологическая оценка оптического излучения с использованием радиометрических величин: потока излучения, силы излучения, энергетической яркости и энергетической освещенности. Основной функцией радиометрии является исследование интенсивности облучения, независимо от длины волны. Это главное отличие между радиометрией и измерительными величинами, используемыми в фотометрии, фотобиологии, физиологии растений и т.д.

Сила излучения
Общая мощность, переносимая излучением.

Интенсивность излучения
Отношение силы излучения, испускаемая источником света в определённом направлении, внутри малого телесного угла, к этому телесному углу. Интенсивность излучения используется для измерения геометрического распределения мощности излучения.

Энергетическая яркость
Отношение силы излучения, испускаемого с бесконечно малой площадки источника и распространяющегося в бесконечно малом телесном угле, к площади проекции этой площадки на плоскость, перпендикулярную направлению распространения и величине телесного угла. Энергетическая яркость используется для анализа и оценки свойств апертурных излучателей. Стерадианные или телескопические адаптеры могут использоваться как геометрии измерения.

Интенсивность излучения
Отношение силы излучения, падающего на поверхность, к площади этого участка. Для измерения интенсивности излучения очень важно пространственное исследование падающего излучения (определение угла, который образует нормаль к поверхности с направлением на источник).

Сравнение фотометрических и радиометрических величин

Каждая фотометрическая величина соответствует радиометрической величине и содержит одни и те же взаимосвязи между ними. Величины можно разделить по их индексам: V (видимый) и E (энергетический) спектры.

Функция спектральной чувствительности человеческого глаза

Относительная спектральная чувствительность человеческого глаза определяется общим уровнем освещенности в момент наблюдения. Человеческий глаз реагирует на лучистую энергию, длина волны которой лежит в пределах приблизительно от 380 до 760 мкм. Эта реакция не остается постоянной. При высоких уровнях освещенности максимум чувствительности, так же как и вся кривая относительной спектральной чувствительности глаза, сдвигается в желто-зеленую область. При низких уровнях освещенности положение кривой изменяется и тогда ее максимум приходится на сине-зеленую область спектра. Глаз, адаптированный к свету, имеет функцию дневного (фотопического) зрения, а для глаз, адаптированный к темноте — ночного (скотопического) зрения. Подробная характеристика кривой спектральной чувствительности приводится в табличном формате, в стандарте DIN 5031.
Изменения спектральной чувствительности глаза происходят благодаря наличию в ретине двух типов светочувствительных элементов: палочек и колбочек. Колбочки работают главным образом при высоких уровнях освещенности, палочки — при низких уровнях освещенности. Относительная спектральная световая эффективность монохроматического излучения для дневного/фотопического зрения (колбочки, > 10 кд/м2) описывается с помощью функции V(λ), которая является функцией, используемой в большинстве случаев. Световая эффективность для случая ночного/скотопического зрения (палочки,

Другие материалы:

Порог срабатывания: Скорость ветра, при которой лопасти датчика скорости ветра начинают вращаться. Шкала Бофорта Классификация диапазонов скорости ветра.

Источник

Единицы измерения энергии оптического излучения

Оптическое излучение охватывает диапазон длин волн от 100 нм до 1 мм спектра электромагнитного излучения.
Следует учитывать, что в отношении пределов спектрального диапазона, нет четкого разделения, которое обязательно только для определенных разделов прикладной оптики.
Измерение оптического излучения, например, может производиться в радиометрии, фотометрии, фотобиологии или физиологии растений, с соответствующими данным разделам измерительными величинами.

Определения фотометрических и радиометрических измерительных величин

Фотометрия
Ограничена диапазоном оптического спектра (свет), видимого человеческим глазом. Измеряемые фотометрические величины: световой поток, яркость и сила света. Основной функцией фотометрии является оценка восприятия яркости посредством функции спектральной световой чувствительности глаза — для фотопического (дневного) зрения или, в редких случаях, для скотопического (ночного) зрения (DIN 5031). Детекторы излучения для измерения фотометрических величин, должны обеспечивать одну из характеристик спектральной чувствительности.

Световой поток
Мощность светового потока источника света (лампы, светодиода и т.п.). Так как лампы обычно не испускают полностью параллельные световые лучи, измерение светового потока осуществляется с помощью измерительных геометрий (метод ≪интегрирующей сферы≫ или ≪сферы Ульбрихта≫), что позволяет точно определять световой поток, независимо от его геометрического распределения. В большинстве случаев, для измерения полного светового потока используются сферические фотометры Ульбрихта или гониометры.

Сила света
Часть светового потока, излучаемая в одном определенном направлении. Сила света является важной величиной для определения эффективности и качества светового оборудования. Измерение осуществляется детектором с ограниченной областью сектора обзора, который устанавливается на расстоянии, позволяющем рассматривать световой источник, как точечный источник света.

Яркость
Ощущение яркости, передаваемое освещенной или светящейся поверхностью глазу. Во многих случаях яркость обеспечивает значительно лучшую информацию относительно качества света, чем освещенность. Для измерения яркости используются измерительные головки (яркомеры) с определенным углом поля зрения.

Освещённость
Световой поток от одного или нескольких световых источников, падающий на определенную поверхность горизонтально или вертикально. В случае непараллельного падения светового потока к поверхности (что является типичным случаем в практической фотометрии), необходимо использование косинусного рассеивателя в качестве измерительной геометрии.

Радиометрия
Метрологическая оценка оптического излучения с использованием радиометрических величин: потока излучения, силы излучения, энергетической яркости и энергетической освещенности. Основной функцией радиометрии является исследование интенсивности облучения, независимо от длины волны. Это главное отличие между радиометрией и измерительными величинами, используемыми в фотометрии, фотобиологии, физиологии растений и т.д.

Сила излучения
Общая мощность, переносимая излучением.

Интенсивность излучения
Отношение силы излучения, испускаемая источником света в определённом направлении, внутри малого телесного угла, к этому телесному углу. Интенсивность излучения используется для измерения геометрического распределения мощности излучения.

Энергетическая яркость
Отношение силы излучения, испускаемого с бесконечно малой площадки источника и распространяющегося в бесконечно малом телесном угле, к площади проекции этой площадки на плоскость, перпендикулярную направлению распространения и величине телесного угла. Энергетическая яркость используется для анализа и оценки свойств апертурных излучателей. Стерадианные или телескопические адаптеры могут использоваться как геометрии измерения.

Интенсивность излучения
Отношение силы излучения, падающего на поверхность, к площади этого участка. Для измерения интенсивности излучения очень важно пространственное исследование падающего излучения (определение угла, который образует нормаль к поверхности с направлением на источник).

Сравнение фотометрических и радиометрических величин

Каждая фотометрическая величина соответствует радиометрической величине и содержит одни и те же взаимосвязи между ними. Величины можно разделить по их индексам: V (видимый) и E (энергетический) спектры.

Функция спектральной чувствительности человеческого глаза

Относительная спектральная чувствительность человеческого глаза определяется общим уровнем освещенности в момент наблюдения. Человеческий глаз реагирует на лучистую энергию, длина волны которой лежит в пределах приблизительно от 380 до 760 мкм. Эта реакция не остается постоянной. При высоких уровнях освещенности максимум чувствительности, так же как и вся кривая относительной спектральной чувствительности глаза, сдвигается в желто-зеленую область. При низких уровнях освещенности положение кривой изменяется и тогда ее максимум приходится на сине-зеленую область спектра. Глаз, адаптированный к свету, имеет функцию дневного (фотопического) зрения, а для глаз, адаптированный к темноте — ночного (скотопического) зрения. Подробная характеристика кривой спектральной чувствительности приводится в табличном формате, в стандарте DIN 5031.
Изменения спектральной чувствительности глаза происходят благодаря наличию в ретине двух типов светочувствительных элементов: палочек и колбочек. Колбочки работают главным образом при высоких уровнях освещенности, палочки — при низких уровнях освещенности. Относительная спектральная световая эффективность монохроматического излучения для дневного/фотопического зрения (колбочки, > 10 кд/м2) описывается с помощью функции V(λ), которая является функцией, используемой в большинстве случаев. Световая эффективность для случая ночного/скотопического зрения (палочки,

Другие материалы:

Значение pH — логарифмическая величина концентрации ионов водорода в водном растворе. Данная величина обозначается в числовом виде и показывает, является ли раствор кислым, щелочным или нейтральным.

Источник

Энергия излучения — Radiant energy

В физике и , в частности , как измерено с помощью радиометрии , лучистая энергия является энергией из электромагнитного и гравитационного излучения . Единицей измерения энергии является джоуль (Дж). Количество лучистой энергии может быть вычислено путем интегрирования лучистого потока (или мощности ) по времени . Символ Q e часто используется в литературе для обозначения лучистой энергии («e» означает «энергичный», чтобы избежать путаницы с фотометрическими величинами). В отраслях , отличной от радиометрии физики, электромагнитная энергия называются использованием E или W . Этот термин используется, в частности, когда источник излучает электромагнитное излучение в окружающую среду. Это излучение может быть видимым или невидимым для человеческого глаза.

Содержание

Использование терминологии и история

Термин «лучистая энергия» чаще всего используется в областях радиометрии , солнечной энергии , отопления и освещения , но также иногда используется в других областях (например, в телекоммуникациях ). В современных приложениях , связанных с передачей энергии от одного места к другому, «лучистая энергия» иногда используются для обозначения электромагнитных волн самого , а не их энергии (свойство волн). В прошлом также использовался термин «электроизлучательная энергия».

Термин «лучистая энергия» также относится к гравитационному излучению . Например, первые когда-либо наблюдавшиеся гравитационные волны были вызваны столкновением черной дыры, которая испустила около 5,3 × 10 47 джоулей энергии гравитационных волн.

Анализ

Поскольку электромагнитное (ЭМ) излучение можно представить как поток фотонов , лучистую энергию можно рассматривать как энергию фотона — энергию, переносимую этими фотонами. С другой стороны, электромагнитное излучение можно рассматривать как электромагнитную волну, переносящую энергию в своих колебательных электрических и магнитных полях. Эти два взгляда полностью эквивалентны и согласованы друг с другом в квантовой теории поля (см. Дуальность волна-частица ).

ЭМ излучение может иметь разные частоты . Полосы частот, присутствующие в данном ЭМ-сигнале, могут быть четко определены, как видно из атомных спектров , или могут быть широкими, как в излучении черного тела . На изображении частицы энергия, переносимая каждым фотоном, пропорциональна его частоте. На волновой картине энергия монохроматической волны пропорциональна ее интенсивности . Это означает, что если две электромагнитные волны имеют одинаковую интенсивность, но разные частоты, то волна с более высокой частотой «содержит» меньше фотонов, поскольку каждый фотон более энергичен.

Когда электромагнитные волны поглощаются объектом, энергия волн преобразуется в тепло (или преобразуется в электричество в случае фотоэлектрического материала). Это очень знакомый эффект, поскольку солнечный свет нагревает поверхности, которые он облучает. Часто это явление связывают, в частности, с инфракрасным излучением, но любое электромагнитное излучение согревает объект, который его поглощает. Электромагнитные волны также могут отражаться или рассеиваться , и в этом случае их энергия также перенаправляется или перераспределяется.

Открытые системы

Лучистая энергия — это один из механизмов, с помощью которого энергия может входить в открытую систему или выходить из нее . Такая система может быть искусственной, например, коллектор солнечной энергии , или естественной, например , атмосферой Земли . В геофизике большинство атмосферных газов, включая парниковые газы , позволяют коротковолновой лучистой энергии Солнца проходить к поверхности Земли, нагревая землю и океаны. Поглощенная солнечная энергия частично переизлучается в виде более длинноволнового излучения (в основном инфракрасного излучения), часть которого поглощается атмосферными парниковыми газами. В результате ядерного синтеза на Солнце образуется лучистая энергия .

Приложения

Лучистая энергия используется для лучистого отопления . Он может вырабатываться электрически с помощью инфракрасных ламп или может поглощаться солнечным светом и использоваться для нагрева воды. Тепловая энергия излучается от теплого элемента (пол, стена, потолочная панель) и нагревает людей и другие предметы в комнатах, а не напрямую нагревает воздух. Из-за этого температура воздуха может быть ниже, чем в здании с традиционным отоплением, даже если комната кажется такой же комфортной.

Были разработаны различные другие применения лучистой энергии. К ним относятся обработка и осмотр, разделение и сортировка, средство контроля и средство коммуникации. Многие из этих приложений включают источник лучистой энергии и детектор, который реагирует на это излучение и выдает сигнал, представляющий некоторую характеристику излучения. Детекторы лучистой энергии производят отклик на падающую лучистую энергию в виде увеличения или уменьшения электрического потенциала или тока, или некоторых других ощутимых изменений, таких как экспонирование фотопленки .

Источник

Энергия оптического излучения

Энергия оптического излучения Q :

где n? — число фотонов, попадающих на единицу поверхности в единицу времени. [1/(м?·c)]

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое «Энергия оптического излучения» в других словарях:

ПРИЕМНИКИ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ — устройства, изменение состояния которых (реакция) под действием оптического излучения служит для обнаружения и измерения этого излучения. По виду энергии, в которую преобразуется энергия оптического излучения, приемники оптического излучения… … Большой Энциклопедический словарь

ИСТОЧНИКИ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ — (источники света), преобразователи разл. видов энергии в эл. магн. энергию оптич. диапазона с условными границами 1011 1017 Гц, что соответствует длинам волн в вакууме от неск. мм до неск. нм. Естественными И. о. и. явл. Солнце, звёзды,… … Физическая энциклопедия

приёмники оптического излучения — устройства, изменение состояния которых (реакция) под действием оптического излучения служит для обнаружения и измерения этого излучения. По виду энергии, в который преобразуется энергия оптического излучения, приёмники оптического излучения… … Энциклопедический словарь

ГОСТ Р МЭК/ТО 60825-9-2009: Безопасность лазерной аппаратуры. Часть 9. Компиляция максимально допустимой экспозиции некогерентного оптического излучения — Терминология ГОСТ Р МЭК/ТО 60825 9 2009: Безопасность лазерной аппаратуры. Часть 9. Компиляция максимально допустимой экспозиции некогерентного оптического излучения: 3.3 апертура, конечная апертура (aperture, aperture stop): Конечная апертура… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Энергетические параметры оптического излучения — Эта статья или раздел нуждается в переработке. Пожалуйста, улучшите статью в соответствии с правилами написания статей … Википедия

ПРИЁМНИКИ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ — устройства, изменение состояния к рых под действием потока оптического излучения служит для обнаружения этого излучения. П. о. и. преобразуют энергию оптич. излучения в другие виды энергии (тепловую, электрич., механич. и т. д.), более удобные… … Физическая энциклопедия

Энергетический поток оптического излучения — Φe мощность излучения, т.е. энергия, испускаемая с поверхности за 1 секунду. Вт. средний энергетический поток. Q энергия, излученная за время T. См. также Световой поток … Википедия

ПРИЁМНИКИ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ — устройства, изменение состояния к рых (реакция) под действием оптич. излучения служит для обнаружения и измерения этого излучения. По виду энергии, в к рую преобразуется энергия оптич. излучения, П. о. и. подразделяются на тепловые (напр.,… … Большой энциклопедический политехнический словарь

ПРИЁМНИКИ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ — устройства, изменение состояния к рых (реакция) под действием оптич. излучения служит для обнаружения и измерения этого излучения. По виду энергии, в к рый преобразуется энергия оптич. излучения, П. о. и. подразделяют на тепловые (напр.,… … Естествознание. Энциклопедический словарь

Приложение. Важнейшие единицы лучистых и световых величин оптического излучения — | | | | Обозначения | Содержит | | Величина | Наименование | Размерность | | единиц СИ |… … Медицинская энциклопедия

Источник

Энергетические параметры оптического излучения

Энергети́ческая фотометри́ческая величина́ — фотометрическая величина, количественно выражаемая в единицах энергии или мощности и производных от них [1] . Энергетические величины характеризуют свет безотносительно к свойствам человеческого зрения.

Энергетические фотометрические величины обозначаются подстрочным индексом «e», например, Xe.

Спектральная плотность энергетической фотометрической величины X e <\displaystyle X_> — отношение величины d X e ( λ ) , <\displaystyle dX_(\lambda ),> приходящейся на малый интервал длин волн d λ , <\displaystyle d\lambda ,> заключённый между λ <\displaystyle \lambda > и λ + d λ , <\displaystyle \lambda +d\lambda ,> , к ширине этого интервала:

X e , λ = d X e ( λ ) d λ . <\displaystyle X_=<\frac (\lambda )>>.>

Обозначением спектральной плотности величины служит буква, представляющая соответствующую величину, с подстрочным индексом, указывающим спектральную координату. В качестве последней могут выступать не только длина волны, но и частота, энергия кванта света, волновое число и другие [2] .

Каждой энергетической величине соответствует аналог – световая фотометрическая величина. Световые величины отличаются от энергетических тем, что характеризуют свет с учётом его способности вызывать у человека зрительные ощущения.

Сведения об основных энергетических фотометрических величинах приведены в таблице.

Энергетические фотометрические величины

Энергетические фотометрические величины описывают энергетические параметры оптического излучения. Далее приведен список основных энергетических фотометрических величин с обозначениями по ГОСТ 26148—84 и единицами измерения Международной системы единиц (СИ) [1] .

Наименование (синоним [3] ) Обозначение Определение Единица измерения Световой аналог
Энергия излучения (лучистая энергия) Q e <\displaystyle Q_> или W <\displaystyle W> Энергия, переносимая излучением Дж Световая энергия
Поток излучения (лучистый поток) Φ <\displaystyle \Phi > e или P <\displaystyle P> Φ e = d Q e d t <\displaystyle \Phi _=<\frac >

>>
Вт Световой поток
Сила излучения (энергетическая сила света) I e <\displaystyle I_> I e = d Φ e d Ω <\displaystyle I_=<\frac >>> Вт·ср −1 Сила света
Объёмная плотность энергии излучения U e <\displaystyle U_> U e = d Q e d V <\displaystyle U_=<\frac >>> Дж·м −3 Объёмная плотность световой энергии
Энергетическая светимость (излучательность) M e <\displaystyle M_> M e = d Φ e d S 1 <\displaystyle M_=<\frac >>>> Вт·м −2 Светимость
Энергетическая яркость L e <\displaystyle L_> L e = d 2 Φ e d Ω d S 1 cos ⁡ ε <\displaystyle L_=<\frac \Phi _>\,\cos \varepsilon >>> Вт·м −2 ·ср −1 Яркость
Интегральная энергетическая яркость Λ e <\displaystyle \Lambda _> Λ e = ∫ 0 t L e ( t ′ ) d t ′ <\displaystyle \Lambda _=\int _<0>^L_(t’)dt’> Дж·м −2 ·ср −1 Интегральная яркость
Облучённость (энергетическая освещённость) E e <\displaystyle E_> E e = d Φ e d S 2 <\displaystyle E_=<\frac >>>> Вт·м −2 Освещённость
Энергетическая экспозиция H e <\displaystyle H_> H e = d Q e d S 2 <\displaystyle H_=<\frac >>>> Дж·м −2 Световая экспозиция
Спектральная плотность энергии излучения Q e , λ <\displaystyle Q_> Q e , λ = d Q e d λ <\displaystyle Q_=<\frac >>> Дж·м −1 Спектральная плотность световой энергии

Здесь d S 1 <\displaystyle dS_<1>> — площадь элемента поверхности источника, d S 2 <\displaystyle dS_<2>> — площадь элемента поверхности приёмника, ε <\displaystyle \varepsilon > — угол между нормалью к элементу поверхности источника и направлением наблюдения.

Источник

Читайте также:  Измерение скорости течения жидкости