Облучённость (фотометрия)
| Облучённость | |
| <math>E_e</math> | |
| Размерность |
M·T-3 |
|---|---|
| Единицы измерения | |
| СИ |
Вт·м-2 |
| СГС |
эрг·см-2·с-1 |
| Примечания | |
Облучённость <math>E_e</math> — физическая величина, одна из энергетических фотометрических величин[1]. Характеризует поверхностную плотность мощности излучения, падающего на поверхность. Количественно равна отношению потока излучения <math>d\Phi_e</math>, падающего на малый участок поверхности, к площади этого участка <math>dS</math>[1][2]:
- <math>E_e=\frac{d\Phi_e}{dS}.</math>
Численно облучённость равна модулю составляющей вектора Пойнтинга, перпендикулярной поверхности, усредненной за время, существенно превосходящее период электромагнитных колебаний.
Единица измерения в Международной системе единиц (СИ): Вт·м−2.
Если поверхность освещается точечным источником[3], то для её облучённости выполняется:
- <math>E_e=\frac{I_e}{r^2}\cos\theta,</math>
где <math>I_e</math> — сила излучения источника в направлении интересующей точки поверхности, <math>r</math> — расстояние между этой точкой и источником, а <math>\theta</math> — угол, который нормаль к поверхности образует с направлением на источник.
Другое, используемое в литературе, но не предусмотренное ГОСТом[1] наименование облучённости, — энергетическая освещённость.
Содержание
Спектральная плотность облучённости
Спектральная плотность облучённости <math>E_{e,\lambda}</math> — отношение величины облученности <math>dE_e,</math> приходящейся на малый спектральный интервал <math>d\lambda,</math> к ширине этого интервала:
- <math>E_{e,\lambda}(\lambda)=\frac{dE_e}{d\lambda}.</math>
Единицей измерения <math>E_{e,\lambda}</math> в системе СИ является Вт·м−3. Поскольку длины волн принято измерять в нанометрах, то на практике используется Вт·м−2·нм−1.
Зависимость спектральной плотности облучённости от длины волны излучения называют спектром облучённости. На рисунке представлены спектры облучённости, создаваемой солнечным излучением за пределами земной атмосферы и на уровне моря. Там же для сравнения приведен спектр излучения абсолютно черного тела нагретого до температуры 5250 °С (~ 5525 К). Видно, что облучённость на поверхности Земли заметно ниже, чем в космосе, из-за поглощения излучения газами, составляющими атмосферу.
Световой аналог
В системе световых фотометрических величин аналогом облучённости является освещённость <math>E_v</math>. По отношению к облучённости освещённость является редуцированной фотометрической величиной, получаемой с использованием значений относительной спектральной световой эффективности монохроматического излучения для дневного зрения <math>V(\lambda)</math>[4]:
- <math>E_v=K_m \cdot \int\limits_{380~nm}^{780~nm}E_{e,\lambda}(\lambda)V(\lambda) d\lambda,</math>
где <math>K_m</math> — максимальная световая эффективность излучения[5], равная в системе СИ 683 лм/Вт[6]. Её численное значение следует непосредственно из определения канделы.
Энергетические фотометрические величины СИ
Сведения о других основных энергетических фотометрических величинах приведены в таблице. Обозначения величин даны по ГОСТ 26148—84[7].
| Наименование (синоним[8]) | Обозначения | Определение | Единица в СИ | Световой аналог |
|---|---|---|---|---|
| Энергия излучения (лучистая энергия) | <center><math>Q_e</math> или <math>W</math> | <center>Энергия, переносимая излучением | <center>Дж | Световая энергия |
| Поток излучения (лучистый поток) | <center><math>\Phi</math>e или <math>P</math> | <center><math>\Phi_e=\frac{dQ_e}{dt}</math> | <center>Вт | Световой поток |
| Сила излучения (энергетическая сила света) | <center><math>I_e</math> | <center><math>I_e=\frac{d\Phi_e}{d\Omega}</math> | <center>Вт·ср−1 | Сила света |
| Объёмная плотность энергии излучения | <center><math>U_e</math> | <center><math>U_e=\frac{dQ_e}{dV}</math> | <center>Дж·м−3 | Объёмная плотность световой энергии |
| Энергетическая светимость | <center><math>M_e</math> | <center><math>M_e=\frac{d\Phi_e}{dS_1}</math> | <center>Вт·м−2 | Светимость |
| Энергетическая яркость | <center><math>L_e</math> | <center><math>L_e=\frac{d^2\Phi_e}{d\Omega\,dS_1\,\cos\varepsilon}</math> | <center>Вт·м−2·ср−1 | Яркость |
| Интегральная энергетическая яркость | <center><math>\Lambda_e</math> | <center><math>\Lambda_e=\int_0^t L_e(t') dt'</math> | <center>Дж·м−2·ср−1 | Интегральная яркость |
| Энергетическая экспозиция | <center><math>H_e</math> | <center><math>H_e=\frac{dQ_e}{dS_2}</math> | <center>Дж·м−2 | Световая экспозиция |
| Спектральная плотность энергии излучения | <center><math>Q_{e,\lambda}</math> | <center><math>Q_{e,\lambda}=\frac{dQ_e}{d\lambda}</math> | <center>Дж·м−1 | Спектральная плотность световой энергии |
Здесь <math>dS_1</math> — площадь элемента поверхности источника, <math>dS_2</math> — площадь элемента поверхности приёмника, <math>\varepsilon</math> — угол между нормалью к элементу поверхности источника и направлением наблюдения.
Напишите отзыв о статье "Облучённость (фотометрия)"
Примечания
- ↑ 1 2 3 [www.complexdoc.ru/pdf/%D0%93%D0%9E%D0%A1%D0%A2%2026148-84/gost_26148-84.pdf ГОСТ 26148—84. Фотометрия. Термины и определения.]
- ↑ [www.femto.com.ua/articles/part_2/2544.html Облученность. Статья в Физической энциклопедии.]
- ↑ Точечным можно считать любой источник, если расстояние между ним и точкой наблюдения достаточно велико по сравнению с его размерами.
- ↑ [www.complexdoc.ru/pdf/%D0%93%D0%9E%D0%A1%D0%A2%208.332-78/gost_8.332-78.pdf ГОСТ 8.332-78. Государственная система обеспечения единства измерений. Световые измерения. Значения относительной спектральной световой эффективности монохроматического излучения для дневного зрения.]
- ↑ В литературе используется также термин «фотометрический эквивалент излучения».
- ↑ [www.leotec.ru/upload/iblock/432/432b148f277da39bdd5df10e1cd52d2d.pdf ГОСТ 8.417-2002. Государственная система обеспечения единства измерений. Единицы величин.]
- ↑ Ошибка в сносках?: Неверный тег
<ref>; для сносок.D0.93.D0.9E.D0.A1.D0.A2_.D0.A4не указан текст - ↑ Наименование, используемое в литературе, но не входящее в число рекомендованных в системе СИ и в ГОСТах.
Отрывок, характеризующий Облучённость (фотометрия)
Вернувшись домой, князь Андрей стал вспоминать свою петербургскую жизнь за эти четыре месяца, как будто что то новое. Он вспоминал свои хлопоты, искательства, историю своего проекта военного устава, который был принят к сведению и о котором старались умолчать единственно потому, что другая работа, очень дурная, была уже сделана и представлена государю; вспомнил о заседаниях комитета, членом которого был Берг; вспомнил, как в этих заседаниях старательно и продолжительно обсуживалось всё касающееся формы и процесса заседаний комитета, и как старательно и кратко обходилось всё что касалось сущности дела. Он вспомнил о своей законодательной работе, о том, как он озабоченно переводил на русский язык статьи римского и французского свода, и ему стало совестно за себя. Потом он живо представил себе Богучарово, свои занятия в деревне, свою поездку в Рязань, вспомнил мужиков, Дрона старосту, и приложив к ним права лиц, которые он распределял по параграфам, ему стало удивительно, как он мог так долго заниматься такой праздной работой.На другой день князь Андрей поехал с визитами в некоторые дома, где он еще не был, и в том числе к Ростовым, с которыми он возобновил знакомство на последнем бале. Кроме законов учтивости, по которым ему нужно было быть у Ростовых, князю Андрею хотелось видеть дома эту особенную, оживленную девушку, которая оставила ему приятное воспоминание.
Наташа одна из первых встретила его. Она была в домашнем синем платье, в котором она показалась князю Андрею еще лучше, чем в бальном. Она и всё семейство Ростовых приняли князя Андрея, как старого друга, просто и радушно. Всё семейство, которое строго судил прежде князь Андрей, теперь показалось ему составленным из прекрасных, простых и добрых людей. Гостеприимство и добродушие старого графа, особенно мило поразительное в Петербурге, было таково, что князь Андрей не мог отказаться от обеда. «Да, это добрые, славные люди, думал Болконский, разумеется, не понимающие ни на волос того сокровища, которое они имеют в Наташе; но добрые люди, которые составляют наилучший фон для того, чтобы на нем отделялась эта особенно поэтическая, переполненная жизни, прелестная девушка!»
Князь Андрей чувствовал в Наташе присутствие совершенно чуждого для него, особенного мира, преисполненного каких то неизвестных ему радостей, того чуждого мира, который еще тогда, в отрадненской аллее и на окне, в лунную ночь, так дразнил его. Теперь этот мир уже более не дразнил его, не был чуждый мир; но он сам, вступив в него, находил в нем новое для себя наслаждение.
После обеда Наташа, по просьбе князя Андрея, пошла к клавикордам и стала петь. Князь Андрей стоял у окна, разговаривая с дамами, и слушал ее. В середине фразы князь Андрей замолчал и почувствовал неожиданно, что к его горлу подступают слезы, возможность которых он не знал за собой. Он посмотрел на поющую Наташу, и в душе его произошло что то новое и счастливое. Он был счастлив и ему вместе с тем было грустно. Ему решительно не об чем было плакать, но он готов был плакать. О чем? О прежней любви? О маленькой княгине? О своих разочарованиях?… О своих надеждах на будущее?… Да и нет. Главное, о чем ему хотелось плакать, была вдруг живо сознанная им страшная противуположность между чем то бесконечно великим и неопределимым, бывшим в нем, и чем то узким и телесным, чем он был сам и даже была она. Эта противуположность томила и радовала его во время ее пения.
Только что Наташа кончила петь, она подошла к нему и спросила его, как ему нравится ее голос? Она спросила это и смутилась уже после того, как она это сказала, поняв, что этого не надо было спрашивать. Он улыбнулся, глядя на нее, и сказал, что ему нравится ее пение так же, как и всё, что она делает.
Князь Андрей поздно вечером уехал от Ростовых. Он лег спать по привычке ложиться, но увидал скоро, что он не может спать. Он то, зажжа свечку, сидел в постели, то вставал, то опять ложился, нисколько не тяготясь бессонницей: так радостно и ново ему было на душе, как будто он из душной комнаты вышел на вольный свет Божий. Ему и в голову не приходило, чтобы он был влюблен в Ростову; он не думал о ней; он только воображал ее себе, и вследствие этого вся жизнь его представлялась ему в новом свете. «Из чего я бьюсь, из чего я хлопочу в этой узкой, замкнутой рамке, когда жизнь, вся жизнь со всеми ее радостями открыта мне?» говорил он себе. И он в первый раз после долгого времени стал делать счастливые планы на будущее. Он решил сам собою, что ему надо заняться воспитанием своего сына, найдя ему воспитателя и поручив ему; потом надо выйти в отставку и ехать за границу, видеть Англию, Швейцарию, Италию. «Мне надо пользоваться своей свободой, пока так много в себе чувствую силы и молодости, говорил он сам себе. Пьер был прав, говоря, что надо верить в возможность счастия, чтобы быть счастливым, и я теперь верю в него. Оставим мертвым хоронить мертвых, а пока жив, надо жить и быть счастливым», думал он.
В одно утро полковник Адольф Берг, которого Пьер знал, как знал всех в Москве и Петербурге, в чистеньком с иголочки мундире, с припомаженными наперед височками, как носил государь Александр Павлович, приехал к нему.
– Я сейчас был у графини, вашей супруги, и был так несчастлив, что моя просьба не могла быть исполнена; надеюсь, что у вас, граф, я буду счастливее, – сказал он, улыбаясь.
– Что вам угодно, полковник? Я к вашим услугам.
– Я теперь, граф, уж совершенно устроился на новой квартире, – сообщил Берг, очевидно зная, что это слышать не могло не быть приятно; – и потому желал сделать так, маленький вечерок для моих и моей супруги знакомых. (Он еще приятнее улыбнулся.) Я хотел просить графиню и вас сделать мне честь пожаловать к нам на чашку чая и… на ужин.
– Только графиня Елена Васильевна, сочтя для себя унизительным общество каких то Бергов, могла иметь жестокость отказаться от такого приглашения. – Берг так ясно объяснил, почему он желает собрать у себя небольшое и хорошее общество, и почему это ему будет приятно, и почему он для карт и для чего нибудь дурного жалеет деньги, но для хорошего общества готов и понести расходы, что Пьер не мог отказаться и обещался быть.
