Сложение некогерентных полей

Если разность фаз полей меняется случайным образом много раз за время регистрации, то поля являются некогерентными. Выражение для сложения двух некогерентных полей:

1.4.3. Квазимонохроматическое и полихроматическое поле

Полихроматическое поле можно считать суммой (суперпозицией)монохроматическихсоставляющих, а интенсивность такого суммарного поля вычислять следующим образом:где– распределение интенсивности монохроматической составляющей по длинам волн,– весовая спектральная функция (например спектральная чувствительность приемника),и– реальные границы диапазона излучения.

Квазимонохроматическое поле – поле у которого разность между имала по сравнению с их значениями.

1.4.4. Простейшие монохроматические волны

Волновой фронт – это поверхность в пространстве, на которой эйконал (или фаза) поля имеет одинаковые значения:

Направление распространения света перпендикулярно волновым фронтам, и может описываться следующими векторами:

• –единичный вектор направления(орт),;

• –волновой вектор,, где– волновое число;

• –оптический лучевой вектор –вектор направляющих косинусов луча, который показывает направление распространения волнового фронта. Длина оптического лучевого вектора равна показателю преломления среды:, где,,–направляющие косинусы.

Плоские и сферические волны

 

Плоские волны

Сферические волны

форма волнового фронта

волновой фронт плоский

волновой фронт в виде концентрических сфер

Уравнение волны (уравнениекомплексной амплитуды поля)

Уравнение эйконала

где – длинарадиус-вектораточки в пространстве.

2. Энергетика световых волн

2.1.Энергетические единицы и соотношения между ними

2.1.1.Поток излучения2.1.2.Поверхностная плотность потока энергии (освещенность, светимость)2.1.3.Сила излучения2.1.4.Энергетическая яркость2.1.5.Инвариант яркости вдоль луча2.1.6.Поглощение света средой

2.2.Световые величины

2.2.1.Световые величины2.2.2.Связь световых и энергетических величин2.2.3.Практические световые величины и их примеры

2.3.Модели источников излучения

2.4.Поток от излучателей различной формы

2.5.Яркость рассеивающей поверхности

2.6.Освещенность, создаваемая различными источниками

2.1. Энергетические единицы и соотношения между ними

Электромагнитное полев однородных изотропных средах переносит энергиюв направлении, которое указываетсяоптическим лучевым вектором.

Энергия измеряется в джоулях: .

2.1.1. Поток излучения

Поток излучения (лучистый поток) – это величина энергии, переносимой полем в единицу времени через данную площадку:,.

Спектральная плотность потока излучения – это функция, показывающая распределение энергии по спектру излучения:

Общий суммарный поток для всех длин волн в диапазоне от до:

2.1.2. Поверхностная плотность потока энергии (освещенность, светимость)

Поверхностная плотность потока энергии– это величина потока, приходящегося на единицу площади:

,

Если площадка освещаетсяпотоком, то поверхностная плотность потока энергии будет иметь смыслэнергетической освещенностиилиоблученности. Если поток излучается площадкой, то поверхностная плотность потока энергии будет иметь смыслэнергетической светимости.

Спектральная плотность поверхностной плотности потокапоказывает распределение светимости или освещенности по спектру излучения: