Energie luminoasă

energie luminoasă
$Q_{v}$
Dimensiune	J T
Unități
SI	lm s
GHS	lm s
Note
cantitatea de lumină scalar

Energia luminoasă este o mărime fizică , una dintre principalele mărimi fotometrice ale luminii [1] . Caracterizează capacitatea energiei transportate de lumină de a provoca senzații vizuale la o persoană. Este un analog ușor al valorii energiei radiației , care este inclusă în sistemul de cantități de energie . Se obține prin conversia valorilor densității energiei spectrale a radiației conform formulei cantităților fotometrice reduse [2] folosind valorile eficienței luminoase spectrale relative a radiației monocromatice pentru vederea în timpul zilei [3] : $Q_{v}$ $Q_{{e,\lambda }}$ $V(\lambda )$

Q_{v}=K_{m}\cdot \int \limits _{{380~nm}}^{{{780~nm}}Q_{{e,\lambda }}(\lambda )V(\lambda )d \lambda ,

unde este randamentul luminos maxim al radiației [4] , egal în sistemul SI cu 683 lm /W [5] [6] . Valoarea sa numerică rezultă direct din definiția candela . $K_{m}$

Unitatea SI pentru măsurarea energiei luminoase este lumen secundă (lm s).

Energia luminoasă este legată de fluxul luminos prin relația: $\Phi _{v}$

Q_{v}(t)=\int _{0}^{t}\Phi _{v}(t')dt',

unde t este durata iluminării.

Explicații

Formula de mai sus pentru trecerea de la la poate fi fundamentată după cum urmează. $Q_{e,\lambda}(\lambda)$ $Q_{v}$

Dacă lumina este o radiație monocromatică cu o lungime de undă de 555 nm, care coincide cu poziția maximului funcției , atunci energia sa este comparată cu energia luminii , calculată prin formula: $V(\lambda )$ $Q_{e}$ $Q_{v}$

Q_{v}=683\cdot Q_{e},

unde se utilizează valoarea de mai sus =683 lm/W. $K_{m}$

Valoarea coeficientului în principiu poate fi aleasă oricare, inclusiv egală cu unu. Valoarea utilizată în SI se datorează numai alegerii \u003d 683 lm / W în definiția candela, care, la rândul său, este asociată cu tradiții și motive istorice. $K_{m}$ $K_{m}$

Capacitatea de a provoca senzații vizuale în lumina monocromatică cu o altă lungime de undă decât 555 nm este mai mică decât cea a luminii cu o lungime de undă de 555 nm în timp. În consecință, energia luminii în acest caz este considerată a fi mai mică de același factor: $\lambda$ $1/V(\lambda )$

Q_{v}=683\cdot Q_{e}\cdot V(\lambda).

În cazul în care lumina este nemonocromatică, dar ocupă în același timp un interval spectral îngust , energia sa luminoasă este legată de energia corespunzătoare printr -o relație similară: $d\lambda$ $dQ_{v)$ $dQ_{e}$

dQ_{v}=683\cdot dQ_{e}\cdot V(\lambda).

care poate fi reprezentat ca:

dQ_{v}=683\cdot {\frac {dQ_{e}}{d\lambda }}\cdot V(\lambda )d\lambda .

Ținând cont de faptul că, prin definiție, este densitatea de energie spectrală și folosind notația standard pentru aceasta , rescriem ultima egalitate sub forma: ${\frac {dQ_{e}}{d\lambda }}$ $Q_{{e,\lambda }}$

dQ_{v}=683\cdot Q_{e,\lambda}\cdot V(\lambda)d\lambda.

Orice lumină care ocupă o parte arbitrară largă a spectrului poate fi reprezentată ca o colecție a unui număr mare de emisii de lumină, fiecare dintre acestea ocupând un interval . Atunci energia luminoasă totală a acestui set va fi suma energiilor luminoase ale fiecăreia dintre radiații. Astfel, trecând în limita de la însumare la integrare, obținem la fel ca înainte: $d\lambda$

Q_{v}=683\cdot \int \limits _{380~nm}^{780~nm}Q_{e,\lambda}(\lambda)V(\lambda)d\lambda.

Note

↑ Energie luminoasă . Articol din Enciclopedia fizică. . Consultat la 10 iunie 2012. Arhivat din original pe 22 martie 2012. (nedefinit)
↑ GOST 26148-84. Fotometrie. Termeni și definiții. (link indisponibil) . Preluat la 28 noiembrie 2020. Arhivat din original la 16 martie 2020. (nedefinit)
↑ GOST 8.332-78. Sistem de stat pentru asigurarea uniformității măsurătorilor. Măsurătorile luminii. Valorile eficienței luminoase spectrale relative a radiației monocromatice pentru vederea în timpul zilei. (link indisponibil) . Consultat la 10 iunie 2012. Arhivat din original la 4 octombrie 2013. (nedefinit)
↑ Termenul „echivalent fotometric al radiației” este folosit și în literatură.
↑ Numărul 683 lm/W este o aproximare , o valoare mai precisă este 683,002 lm/W. Consultați articolul Kandela pentru detalii . $K_{m}$
↑ GOST 8.417-2002. Sistem de stat pentru asigurarea uniformității măsurătorilor. Unități de mărime. (link indisponibil) . Preluat la 10 iunie 2012. Arhivat din original la 10 noiembrie 2012. (nedefinit)

Cantitati usoare
energie luminoasă Flux de lumină Luminozitate Puterea luminii Luminozitate iluminare Iluminare spațială iluminare expunerea la lumină Expunerea la lumină spațială Densitatea volumetrică a energiei luminoase Luminozitate integrală Densitatea volumetrică a energiei luminoase Densitatea de volum a intensității luminii Luminozitate echivalentă