Энергетические величины

Энергетический поток

Если на диапазон длин волн dl приходится энергетический поток dj, то с помощью функции распределения

                                               (1)

можно вычислить поток энергии переносимый волнами, заключенными в конечном интервале от l1 до l2

                                           (2)

Единица измерения Вт или Дж/с.

Сила излучения

Имеем точечный источник (рис 1) S. Пусть в телесном угле dw заключен поток dФ. Величину  (3) называют силой излучения. Она измеряется единицами Вт/ср или Дж/с×ср. Если поток, испускаемый точечным источником равномерный по всем направлениям, то  (4) и Ф=4pI.

Яркость

Если имеем дело с протяженным источником, то для него вводится характеристика, называемая яркостью. Она вводится следующим образом. Пусть элементарная площадка источника ds (рис. 2). Наблюдение ведется из т. М под углом φ. Тогда видимая поверхность элемента площади dsj  определяется как проекция элемента ds на плоскость L, перпендикулярную к направлению наблюдения. Яркость определяется как

                                           (5)

и измеряется в Вт/м2×ср или Дж/с×м2×ср. Если Вj=const=B (Ламбертовый источник), то

dIj =B dS cosj = dI0 cosj .                                 (6)

Сила света такого источника пропорциональна косинусу угла с нормалью (закон Ламберта) и максимальна в направлении нормали.

Светимость

Если светящаяся поверхность s испускает лучистый поток Ф по всем направлениям (в телесном угле 2p), то лучистый поток, испускаемый единицей площади

                                                       (7)

называется светимостью (плотность излучения источника). Она измеряется единицами Вт/м2 или Дж/м2с.

         Светимость связана с яркостью. Для источников, у которых яркость по всем направлениям одинакова

R=Bp.                                                        (8)

Энергетическая освещенность (облученность)

Величина Е численно равна величине потока, падающего на единицу облучаемой поверхности, называется облученностью, т.е.

.                                                 (9)

Измеряется в Вт/м2 или Дж/с×м2.

         Если имеем точечный источник и произвольно ориентированную площадку ds (рис. 3), то  (из ).  – телесный угол под которым видна площадка из точечного источника.

         В этом случае освещенность определяется в виде

.                                      (10)

Т.е. освещенность обратно пропорциональна квадрату расстояния и прямо пропорциональна косинусу угла между направлением лучистого потока и нормалью к площадке  ds.