Энергетические и светотехнические величины

Энергия излучения (Е) – испускаемая или принимаемая энергия в форме излучения, Дж. Cветотехническая единица световой энергии – люмен.

Поток излучения (Ф) – испускаемая или принимаемая мощность в форме излучения Ф = dE/dt.

Ему соответствует светотехническая единица светового потока – люмен (лм).

Энергетическому потоку излучения 1 Вт с λ = 555 нм соответствует Ф = 683лм (световой эквивалент потока излучения). Обратная величина - механический эквивалент света = 0,00146 Вт/лм.

Относительная чувствительность глаза к различным длинам волн характеризуется кривыми видности или кривыми относительной спектральной световой эффективности.

Люмен (фр. свет) – световой поток, испускаемый точечным источником в телесном угле 1 стерадиан, при силе света 1 кандела.

Пределы видимого диапазона спектра 0,38 – 0,76 мкм.

При непрерывном по спектру излучении полный поток получается суммированием дифференциальных потоков, соответствующих различным длинам волн спектра.

,

где V(λ) – чувствительность глаза к длине волны λ.

Сила излучения (I) – поток излучения, испускаемый в данном направлении в единичном телесном угле (I = dФ/dQ). Это сила света испускаемого с площади 1/600000 м² сечения абсолютно черного тела с температурой плавления платины в перпендикулярном направлении.

Энергетическая яркость или яркость (L) – сила излучения, испускаемая с элемента поверхности dA в данном направлении, отнесенная к площади ортогональной проекции dA_n этого элемента перпендикулярно указанному направлению.

L = dI/dA_n.

Размерность Вт/ср·м².

Световая единица – кд/м²

Освещенность (энергетическая облученность) Е – поток излучения, падающий на элемент поверхности, отнесенный к площади этого элемента (Е = dФ/dA), измеряется Вт/м². Световая единица люмен/м² = люкс (лк).

Люкс ( лат. свет) - освещенность 1м² при световом потоке равном 1 люмен.

Порядок величин яркости и освещенности

Яркость, кд/м^2		Освещенность, лк
Фотовспышка Солнце в полдень Лампа накаливания Min видимая яркость	7·10^10 2·10^9 6·10^6 10^-5	Дневной свет Сумерки Полная луна Звездное небо	10^4 10 10^-1 10^-3

Для оптического излучения можно выделить две области практического применения:

а) энергетическое применение – освещение, ИК – нагрев. Здесь источник излучения – преобразователь энергии.

б) информационное применение – свет носитель информации, которую он должен передавать. В этом случае измеряемая величина может изменить один или более параметров излучения, воздействуя на него. Это может быть отклонение и ослабление излучения, модуляция, изменение частоты, спектральное распределение, фазы, вращение плоскости поляризации. Интенсивность изменения этих характеристик и фиксируется оптическим датчиком.