Forța radiației (fotometrie)

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă revizuită de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită pe 15 noiembrie 2018; verificările necesită 2 modificări .

Puterea radiațiilor
$eu_{e}$
Dimensiune	ML2T - 3 _
Unități
SI	Mar / Mier
GHS	erg/(s sr)
Note
mărime fotometrică de energie scalar

Forța radiației (de asemenea puterea energetică a luminii ) - una dintre cantitățile fotometrice de energie care caracterizează puterea transportată de radiație într-o anumită direcție. Este egal cu raportul dintre fluxul de radiație care se propagă de la sursa de radiație în interiorul unui unghi solid mic și acest unghi solid [1] : $eu_{e}$

I_{e}={\frac {d\Phi _{e}}{d\Omega }}.

Puterea radiației este densitatea unghiulară a fluxului de radiație.

Unitatea de măsură în Sistemul Internațional de Unități (SI) este W / sr , în sistemul CGS este erg / ( s sr).

Echivalent cu termenul „Puterea radiației” este termenul „Puterea energetică a luminii” [2] . Acest termen ar trebui să fie distins de conceptul de „ Intensitate a luminii ”, care descrie, deși similar, dar nu o energie, ci o cantitate de lumină .

Densitatea spectrală a intensității radiației

Dacă radiația este nemonocromatică, atunci în multe cazuri este caracterizată printr-o mărime diferențială - densitatea spectrală a puterii radiației. Densitatea spectrală a forței de radiație este forța de radiație pe interval de unitate mic al spectrului [1] . Punctele de spectru în acest caz pot fi specificate prin lungimi de undă , frecvențe, energii ale cuantelor de radiație, numere de undă sau în orice alt mod adecvat. Dacă variabila care determină poziția punctelor spectrului este o anumită valoare , atunci densitatea spectrală a forței de radiație corespunzătoare acesteia se notează și se definește ca raportul dintre valoarea pe interval spectral mic între și față de lățimea acestuia. interval: $X$ $I_{e,x}(x)$ $dI_{e}(x),$ $X$ $x+dx,$

I_{e,x}(x)={\frac {dI_{e}(x)}{dx)).

De exemplu, dacă lungimile de undă sunt folosite pentru a seta pozițiile punctelor din spectru, atunci pentru densitatea spectrală a energiei radiației, următoarele vor fi adevărate:

I_{e,\lambda}(\lambda)={\frac {dI_{e}(\lambda)}{d\lambda )),

și atunci când utilizați frecvența -

I_{e,\nu }(\nu )={\frac {dI_{e}(\nu )}{d\nu }}.

Trebuie avut în vedere că valorile densității spectrale a forței de radiație în același punct al spectrului, obținute folosind coordonate spectrale diferite, în general, nu coincid între ele. Adică, de exemplu, este ușor să arăți că, ținând cont $I_{e,\nu }(\nu)\neq I_{e,\lambda}(\lambda).$

I_{e,\nu }(\nu )={\frac {dI_{e}(\nu )}{d\nu }}={\frac {d\lambda }{d\nu }}{ \frac {dI_{e}(\lambda )}{d\lambda }}

și

\lambda ={\frac {c}{\nu ))

raportul corect devine:

I_{e,\nu }(\nu )={\frac {\lambda ^{2}}{c}}I_{e,\lambda}(\lambda).

Densitatea spectrală a intensității radiației este utilizată în calcule în tranziția la puterea luminii.

Analog ușor

În sistemul de mărimi fotometrice luminoase , analogul forţei radiante este intensitatea luminoasă . În raport cu intensitatea radiantă, intensitatea luminoasă este o valoare fotometrică redusă, obținută folosind valorile eficienței luminoase spectrale relative a radiației monocromatice pentru vederea în timpul zilei [3] : $eu_{v}$ $V(\lambda )$

I_{v}=K_{m}\cdot \int \limits _{{380~nm}}^{{{780~nm}}I_{{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 . $K_{m}$

Marimi fotometrice energetice SI

Informațiile despre alte mărimi fotometrice de energie de bază și analogii lor de lumină sunt date în tabel. Denumirile cantităților sunt date conform GOST 26148-84 [1] .

Mărimi fotometrice de energie SI

Nume (sinonim cu [7] )	Desemnarea valorii	Definiție	Notarea unității SI	Analog ușor
Energie radiantă ( energie radiantă)	$Q_{e}$ sau $W$	Energia transportată de radiații	J	energie luminoasă
Flux de radiație (flux radiant)	$\Phi$ sau _ $P$	$\Phi _{e}={\frac {dQ_{e}}{dt}}$	mar	Flux de lumină
Densitatea energiei radiației volumetrice	$U_{e}$	$U_{e}={\frac {dQ_{e}}{dV}}$	J m −3	Densitatea volumetrică a energiei luminoase
Luminozitate energetică (strălucire)	$Pe mine}$	$M_{e}={\frac {d\Phi _{e}}{dS_{1}}}$	W m −2	Luminozitate
Luminozitate energetică	$L_{e}$	$L_{e}={\frac {d^{2}\Phi _{e}}{d\Omega \,dS_{1}\,\cos \varepsilon }}$	W m −2 sr −1	Luminozitate
Luminozitate energetică integrală	$\Lambda _{e}$	$\Lambda _{e}=\int _{0}^{t}L_{e}(t')dt'$	J m −2 sr −1	Luminozitate integrală
Iradiere (iluminare energetică)	$E_e$	$E_{e}={\frac {d\Phi _{e}}{dS_{2}}}$	W m −2	iluminare
expunerea la energie	$El}$	$H_{e}={\frac {dQ_{e}}{dS_{2}}}$	J m −2	expunerea la lumină
Densitatea spectrală a energiei radiației	$Q_{{e,\lambda }}$	$Q_{{e,\lambda }}={\frac {dQ_{e}}{d\lambda }}$	J m −1	Densitatea spectrală a energiei luminoase

Aici , este aria elementului de suprafață sursă, este aria elementului de suprafață receptor și este unghiul dintre normala la elementul de suprafață sursă și direcția de observare. $dS_{1}$ $dS_{2}$ $\varepsilon$

Note

↑ 1 2 3 GOST 26148-84. Fotometrie. Termeni și definiții. . Preluat la 29 mai 2012. Arhivat din original la 16 martie 2020. (nedefinit)
↑ Puterea energetică a luminii. Articol din Enciclopedia fizică. . Data accesului: 29 mai 2012. Arhivat din original pe 22 martie 2012. (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. . Consultat la 22 octombrie 2012. Arhivat din original pe 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 22 octombrie 2012. Arhivat din original la 10 noiembrie 2012. (nedefinit)
↑ Denumirea folosită în literatură, dar nu printre cele recomandate în sistemul SI și în GOST.

Mărimi fotometrice energetice

Energia radiațiilor
flux de radiații
Puterea medie de radiație
Puterea maximă de radiație
Luminozitate energetică
Puterea radiațiilor
Luminozitate energetică
Iradierea
Densitatea de putere a radiației de suprafață
Densitatea energiei radiațiilor de suprafață
Expunerea spațială
Iluminat energetic
expunerea la energie
Expunerea la energie spațială
Luminozitate energetică integrală
Densitatea energiei radiației volumetrice
Densitatea volumică a forței de radiație