Точечные источники света

Все вопросы, связанные с определением световых величин, особенно просто разрешаются в том случае, когда источник излучает свет равномерно во всех направлениях. Таким источником является, например, раскаленный металлический шарик. Подобный шарик посылает свет равномерно во все стороны. Это означает, что действие источника на какой-либо приемник света будет зависеть только от расстояния между приемником и центром светящегося шарика и не будет зависеть от направления радиуса, проведенного к приемнику из центра шарика.

Во многих случаях действие света изучается на расстоянии R, настолько превосходящем радиус r светящегося шарика, что размеры последнего можно не учитывать. Тогда можно считать, что излучение света происходит как бы из одной точки – центра светящегося шара. В подобных случаях источник света называется точечным источником.

Точечный источник не является точкой в геометрическом смысле, а имеет, как и всякое физическое тело, конечные размеры. Источник излучения исчезающе малых размеров не имеет физического смысла, т. к. такой источник должен был бы с единицы своей поверхности излучать бесконечно большую мощность, что является невозможным.

Более того, источник, который мы можем считать точечным, не всегда должен быть малым. Дело не в абсолютных размерах источника, а в соотношении между его размерами и теми расстояниями от источника, на которых исследуется его действие. Так, для всех практических задач наилучшим образцом точечных источников являются звезды; хотя они имеют огромные размеры, расстояния от них до Земли во много раз превосходят эти размеры.

Необходимо также помнить, что прообразом точечного источника является равномерно светящийся шарик. Поэтому источник света, посылающий свет неравномерно, не является точечным, хотя бы он был и очень маленьким по сравнению с расстоянием до точки наблюдения.

Полное излучение какого-либо источника распределяется в телесном угле 4π ср. Излучение называется равномерным, или изотропным, если в одинаковые телесные углы, выделенные по каждому направлению, излучается одинаковая мощность. Чем меньше телесные углы, в которых производят сравнение мощности, тем с большей точностью проверяется равномерность излучения.

Итак, точечным источником является источник, размеры которого малы по сравнению с расстоянием до места наблюдения и который посылает свет равномерно во все стороны.