Fluxul de energie radiantă (fluxul de radiație). Pentru a rezolva problemele spațiale ale propagării radiațiilor, conceptul unui unghi solid este esențial. O măsură a unghiului solid este raportul dintre suprafața σ0 a părții decupate de con în suprafața sferei și pătratul razei sale r:
Unitatea de unghi solid este steradian (cp). Unghiul solid într-un steradian taie pe suprafața sferei o secțiune a cărei suprafață este egală cu pătratul razei sferei. Cel mai mare unghi solid (plin) este 4π cf.
Zona σ, normală la care n este unghiul α cu raza r, trasă din centrul sursei punct L. este văzută din L sub un unghi solid
Cantitatea de energie ε care curge prin situl σ pe unitate de timp,
se numește fluxul de energie radiantă prin suprafața σ.
Fluxul energiei radiante este conceptul de bază necesar pentru a estima energia care penetrează instrumentele de măsurare.
Se măsoară fluxul de radiații în unități de energie-w (W).
Puterea luminii Energia luminii (puterea radiației) este definită ca fluxul de radiație sursă pe unitatea de unghi solid într-o anumită direcție:
În cazul în care fluxul emis de o sursă de punct este uniform în toate direcțiile (întregul unghi solid Ω = 4π), atunci
Prin urmare, intensitatea luminii
Dacă fluxul de radiații este neuniform, atunci această formulă determină rezistența medie a sursei de lumină (forța sferică medie a luminii).
Amplitudinea fluxului de radiații este constantă pentru o anumită sursă și nu poate fi mărită de nici un dispozitiv optic. Cu ajutorul sistemelor optice, se poate redistribui fluxul numai în câteva direcții alese.
Intensitatea luminii este măsurată în wați pe steradian (W / cp).
Luminozitate. Cele mai multe surse de radiație sunt extinse și caracterizate de conceptul de luminozitate a suprafeței (sau pur și simplu luminozitate). Luminozitatea energiei Be este intensitatea luminii care apare pe o arie a unității de proiecție a suprafeței sursei într-o direcție perpendiculară pe direcția propagării (sau observării) radiației.
Cantitatea Be (φ) se numește luminozitatea sursei în direcția determinată de unghiul φ.
Astfel, Fi depinde de direcție. Totuși, există surse pentru care Be (φ) nu depinde de direcție, adică,
unde dI0 este forța luminoasă în direcția normală (φ = 0).
Această formulă este o expresie a legii lui Lambert, care afirmă că forța luminii în direcția care face un unghi φ cu normal la suprafață este proporțională cu cosinusul acestui unghi. Suprafețele care respectă legea Lambert se numesc difuze luminoase (Lambert).
Din legea lui Lambert rezultă că intensitatea luminoasă maximă emisă de suprafața difuză difuză este observată în direcția normală și este zero de-a lungul tangentei la suprafață.
Luminozitatea pentru suprafețele care respectă legea Lambert nu depinde de direcție.
Legea lui Lambert este strict valabilă numai pentru emisiunea unui corp absolut negru. Radiația soarelui, suprafețele matte, mediile tulburi (sticlă de lapte, nori etc.) este aproximativ legea lui Lambert.
Luminozitatea este măsurată în wați pe metru steradian-pătrat (W / (cf · m 2)).
Luminosity. Noțiunea de luminozitate Re este strâns legată de conceptul de luminozitate, care este fluxul total de radiație dintr-o suprafață unitară a sursei, care este trimis în toate direcțiile (într-un unghi solid 2π).
Pentru surse care respectă legea Lambert,
Luminozitatea caracterizează densitatea radiațiilor și este măsurată în wați pe metru pătrat (W / m 2).
Iluminare. Fluxul de energie radiantă poate proveni de la organisme nu numai ca urmare a faptului că acestea sunt surse independente, ci și ca rezultat al împrăștierii sau reflectării radiațiilor emise de alte surse. Prin urmare, este esențial să se știe cât de multă radiație cade pe una sau alta parte a corpului iradiat. Pentru aceasta, introduceți o valoare numită iluminare.
Conceptul de iluminare nu se referă la surse de radiații, ci caracterizează intensitatea energiei radiante care se află pe suprafața iradiată. Mărimea iluminării energetice Ee este numeric egală cu magnitudinea fluxului pe unitate a suprafeței iluminate:
Dacă un spațiu orientat arbitrar σ este iluminat de o sursă, atunci
unde r este distanța de la sursă la site; α este unghiul dintre direcția razelor și cea normală a zonei; dΩ este unghiul solid, sub care platforma σ este văzută de la sursă. Iluminarea acestei suprafețe
În această formulă există două așa-numite legi de iluminare:
1) iluminarea zonei este invers proporțională cu pătratul distanței față de sursa punctului (legea pătratelor inverse);
2) iluminarea sitului este direct proporțională cu cosinusul unghiului dintre direcția fluxului radiant și cel normal față de sit (legea cosinusului).
Iluminarea, ca lumina, este măsurată în wați pe metru pătrat (W / m 2).
Unitățile de bază de lumină din sistemul SI
Puterea luminii - unitatea de bază a luminii în sistemul SI este unitatea de intensitate a luminii - candela (cd). Valoarea sa este luată astfel încât luminozitatea radiatorului total la temperatura de solidificare a platinei să fie de 60 cd / cm2.
Fluxul luminos. Fluxul luminos este definit ca puterea radiației luminoase, estimată prin acțiunea sa asupra ochiului normal. Această definiție subliniază natura fiziologică subiectivă a cantităților tehnice de iluminat. Pentru unitatea de flux luminos în sistemul SI, lumenul (lm) este adoptat. Ea este egală cu fluxul de lumină emis de o sursă izotropă cu o intensitate a luminii de o candelă într-un unghi solid de un steradian: 1 lm = 1 cd ּ 1 cp.
Luminozitatea este raportul dintre intensitatea luminoasă în 1 cd și suprafața luminozității în 1 m 2.
În sistemul GHS, ca unitate de luminozitate, stilb (sb) a fost adoptat: 1 cb = 1 cd / 1 cm 2 =
Luminosity. În sistemul SI, unitatea de luminozitate preia luminozitatea sursei, fiecare metru pătrat din care dă un flux luminos de un lumen (lm / m 2).
Iluminare. Unitate de iluminare în sistem SI lux (lux). Aceasta este iluminarea suprafeței, pentru fiecare metru pătrat de care fluxul luminos cade într-un singur lumen:
Materiale conexe
Trimiteți-le prietenilor: