Меню Главная Случайная статья Настройки Сила излучения (фотометрия) Материал из https://ru.wikipedia.org Сила излучения (также энергетическая сила света) ${\displaystyle I_{e}}$ — одна из энергетических фотометрических величин, характеризующая мощность, переносимую излучением в некотором направлении. Равна отношению потока излучения, распространяющегося от источника излучения внутри малого телесного угла, к этому телесному углу[1]: ${\displaystyle I_{e}={\frac {d\Phi _{e}}{d\Omega }}.}$ Сила излучения — угловая плотность потока излучения. Единицей измерения в Международной системе единиц (СИ) является Вт/ср, в системе СГС — эрг/(с·ср). Эквивалентным термину «Сила излучения» является термин «Энергетическая сила света»[2]. Этот термин следует отличать от понятия «Сила света», описывающего хотя и аналогичную, но не энергетическую, а световую величину. Содержание 1 Спектральная плотность силы излучения 2 Световой аналог 3 Энергетические фотометрические величины СИ 4 Примечания Спектральная плотность силы излучения Если излучение немонохроматично, то его во многих случаях характеризуют дифференциальной величиной — спектральной плотностью силы излучения. Спектральная плотность силы излучения представляет собой силу излучения, приходящуюся на малый единичный интервал спектра[1]. Точки спектра при этом могут задаваться длинами волн, частотами, энергиями квантов излучения, волновыми числами или любым другим подходящим способом. Если переменной, определяющей положение точек спектра, является некоторая величина ${\displaystyle x}$, то соответствующая ей спектральная плотность силы излучения обозначается ${\displaystyle I_{e,x}(x)}$ и определяется как отношение величины ${\displaystyle dI_{e}(x),}$ приходящейся на малый спектральный интервал, заключённый между ${\displaystyle x}$ и ${\displaystyle x+dx,}$ к ширине этого интервала: ${\displaystyle I_{e,x}(x)={\frac {dI_{e}(x)}{dx}}.}$ Например, если для задания положений точек спектра используются длины волн, то для спектральной плотности энергии излучения будет выполняться: ${\displaystyle I_{e,\lambda }(\lambda )={\frac {dI_{e}(\lambda )}{d\lambda }},}$ а при использовании частоты — ${\displaystyle I_{e,\nu }(\nu )={\frac {dI_{e}(\nu )}{d\nu }}.}$ Следует иметь в виду, что значения спектральной плотности силы излучения в одной и той же точке спектра, получаемые при использовании различных спектральных координат, в общем случае друг с другом не совпадают. То есть, например, ${\displaystyle I_{e,\nu }(\nu )\neq I_{e,\lambda }(\lambda ).}$ Нетрудно показать, что с учётом ${\displaystyle I_{e,\nu }(\nu )={\frac {dI_{e}(\nu )}{d\nu }}={\frac {d\lambda }{d\nu }}{\frac {dI_{e}(\lambda )}{d\lambda }}}$ и ${\displaystyle \lambda ={\frac {c}{\nu }}}$ правильное соотношение приобретает вид: ${\displaystyle I_{e,\nu }(\nu )={\frac {\lambda ^{2}}{c}}I_{e,\lambda }(\lambda ).}$ Спектральная плотность силы излучения используется в расчётах при переходе к силе света. Световой аналог В системе световых фотометрических величин аналогом для силы излучения является сила света ${\displaystyle I_{v}}$. По отношению к силе излучения сила света является редуцированной фотометрической величиной, получаемой с использованием значений относительной спектральной световой эффективности монохроматического излучения для дневного зрения ${\displaystyle V(\lambda )}$[3]: ${\displaystyle I_{v}=K_{m}\cdot \int \limits _{380~nm}^{780~nm}I_{e,\lambda }(\lambda )V(\lambda )d\lambda ,}$ где ${\displaystyle K_{m}}$ — максимальная световая эффективность излучения[4], равная в системе СИ 683 лм/Вт[5][6]. Её численное значение следует непосредственно из определения канделы. Энергетические фотометрические величины СИ Сведения о других основных энергетических фотометрических величинах и их световых аналогах приведены в таблице. Обозначения величин даны по ГОСТ 26148—84[1]. Наименование (синоним[7]) Обозначение величины Определение Обозначение единиц СИ Световой аналог Энергия излучения (лучистая энергия) ${\displaystyle Q_{e}}$ или ${\displaystyle W}$ Энергия, переносимая излучением Дж Световая энергия Поток излучения (лучистый поток) ${\displaystyle \Phi }$e или ${\displaystyle P}$ ${\displaystyle \Phi _{e}={\frac {dQ_{e}}{dt}}}$ Вт Световой поток Объёмная плотность энергии излучения ${\displaystyle U_{e}}$ ${\displaystyle U_{e}={\frac {dQ_{e}}{dV}}}$ Дж·м3 Объёмная плотность световой энергии Энергетическая светимость (излучательность) ${\displaystyle M_{e}}$ ${\displaystyle M_{e}={\frac {d\Phi _{e}}{dS_{1}}}}$ Вт·м2 Светимость Энергетическая яркость ${\displaystyle L_{e}}$ ${\displaystyle L_{e}={\frac {d^{2}\Phi _{e}}{d\Omega \,dS_{1}\,\cos \varepsilon }}}$ Вт·м2·ср1 Яркость Интегральная энергетическая яркость ${\displaystyle \Lambda _{e}}$ ${\displaystyle \Lambda _{e}=\int _{0}^{t}L_{e}(t')dt'}$ Дж·м2·ср1 Интегральная яркость Облучённость (энергетическая освещённость) ${\displaystyle E_{e}}$ ${\displaystyle E_{e}={\frac {d\Phi _{e}}{dS_{2}}}}$ Вт·м2 Освещённость Энергетическая экспозиция ${\displaystyle H_{e}}$ ${\displaystyle H_{e}={\frac {dQ_{e}}{dS_{2}}}}$ Дж·м2 Световая экспозиция Спектральная плотность энергии излучения ${\displaystyle Q_{e,\lambda }}$ ${\displaystyle Q_{e,\lambda }={\frac {dQ_{e}}{d\lambda }}}$ Дж·м1 Спектральная плотность световой энергии Здесь ${\displaystyle dS_{1}}$ — площадь элемента поверхности источника, ${\displaystyle dS_{2}}$ — площадь элемента поверхности приёмника, ${\displaystyle \varepsilon }$ — угол между нормалью к элементу поверхности источника и направлением наблюдения. Примечания 1 2 3 ГОСТ 26148—84. Фотометрия. Термины и определения.  (неопр.) Дата обращения: 29 мая 2012. Архивировано 16 марта 2020 года. Энергетическая сила света. Статья в Физической энциклопедии.  (неопр.) Дата обращения: 29 мая 2012. Архивировано 22 марта 2012 года. ГОСТ 8.332-78. Государственная система обеспечения единства измерений. Световые измерения. Значения относительной спектральной световой эффективности монохроматического излучения для дневного зрения.  (неопр.) Дата обращения: 22 октября 2012. Архивировано 4 октября 2013 года. В литературе используется также термин «фотометрический эквивалент излучения». Число 683 лм/Вт является приближённым значением ${\displaystyle K_{m}}$, более точное значение — 683,002 лм/Вт. Подробности приведены в статье Кандела. ГОСТ 8.417-2002. Государственная система обеспечения единства измерений. Единицы величин.  (неопр.) Дата обращения: 22 октября 2012. Архивировано из оригинала 10 ноября 2012 года. Наименование, используемое в литературе, но не входящее в число рекомендованных в системе СИ и в ГОСТах.