Энергетические единицы и соотношения между ними
Электромагнитное поле в однородных изотропных средах переносит энергию в направлении, которое указывается оптическим лучевым вектором .
Энергия измеряется в джоулях: .
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 :
Поверхностная плотность потока энергии (освещенность, светимость)
Поверхностная плотность потока энергии – это величина потока, приходящегося на единицу площади:
|
Если площадка освещается потоком, то поверхностная плотность потока энергии будет иметь смысл энергетической освещенности или облученности . Если поток излучается площадкой, то поверхностная плотность потока энергии будет иметь смысл энергетической светимости .
|
|
Спектральная плотность поверхностной плотности потока показывает распределение светимости или освещенности по спектру излучения:
Сила излучения
Телесный угол данного конуса равен отношению площади поверхности, вырезанной на сфере конусом, к квадрату радиуса сферы, измеряется в стерадианах (в сфере )
Сила излучения (энергетическая сила света) – это поток излучения, приходящийся на единицу телесного угла, в пределах которого он распространяется:
|
За единицу энергетической силы света приняты сила излучения такого точечного источника, у которого в пределах равномерно распределяется поток излучения в . За направление силы света принимают ось телесного угла, в пределах которого распространяется поток излучения.
Поток называется равномерным, если в одинаковые телесные углы, выделенные по какому-либо направлению, излучается одинаковый поток.
Для неравномерного потока существует понятие средней сферической силы света:
Спектральная плотность силы излучения показывает распределение силы излучения по спектру: