1. Спектральна щільність енергії випромінювання [ правити | правити код ]

open wikipedia design.

Енергія випромінювання - фізична величина , Одна з основних енергетичних фотометричних величин . Являє собою енергію , переноситься оптичним випромінюванням [1] . Служить основою для інших енергетичних фотометричних величин.

Одиницею виміру в Міжнародній системі одиниць (СІ) є джоуль (Дж), в системі СГС - ерг (Ерг).

Як літерного позначення використовується [1] [2] Q e {\ displaystyle Q_ {e}} або W {\ displaystyle W} .

В системі світлових величин аналогом енергії випромінювання є світлова енергія Q v {\ displaystyle Q_ {v}} .

Спектральна щільність енергії випромінювання [ правити | правити код ]

Якщо випромінювання немонохроматичності, то в багатьох випадках виявляється корисним використовувати таку величину, як спектральна щільність енергії випромінювання. Спектральна щільність енергії випромінювання являє собою енергію випромінювання, що припадає на малий одиничний інтервал спектру [2] . Точки спектра при цьому можуть задаватися їх довжинами хвиль, частотами, енергіями квантів випромінювання, хвильовими числами або будь-яким іншим способом. Якщо змінної, що визначає положення точок спектра, є деяка величина x {\ displaystyle x} , То відповідна їй спектральна щільність енергії випромінювання позначається Q e, x (x) {\ displaystyle Q_ {e, x} (x)} і визначається як відношення величини d Q e (x), {\ displaystyle dQ_ {e} (x),} що припадає на малий спектральний інтервал, укладений між x {\ displaystyle x} і x + d x, {\ displaystyle x + dx,} до ширини цього інтервалу:

Q e, x (x) = d Q e (x) d x. {\ Displaystyle Q_ {e, x} (x) = {\ frac {dQ_ {e} (x)} {dx}}.}

Відповідно, в разі використання довжин хвиль для спектральної щільності енергії випромінювання буде виконуватися:

Q e, λ (λ) = d Q e (λ) d λ, {\ displaystyle Q_ {e, \ lambda} (\ lambda) = {\ frac {dQ_ {e} (\ lambda)} {d \ lambda} },}

а при використанні частоти -

Q e, ν (ν) = d Q e (ν) d ν. {\ Displaystyle Q_ {e, \ nu} (\ nu) = {\ frac {dQ_ {e} (\ nu)} {d \ nu}}.}

Слід мати на увазі, що значення спектральної щільності енергії випромінювання в одній і тій же точці спектра, одержувані при використанні різних спектральних координат, один з одним не збігаються. Тобто, наприклад, Q e, ν (ν) ≠ Q e, λ (λ). {\ Displaystyle Q_ {e, \ nu} (\ nu) \ neq Q_ {e, \ lambda} (\ lambda).} Неважко показати, що з урахуванням

Q e, ν (ν) = d Q e (ν) d ν = d λ d ν d Q e (λ) d λ {\ displaystyle Q_ {e, \ nu} (\ nu) = {\ frac {dQ_ { e} (\ nu)} {d \ nu}} = {\ frac {d \ lambda} {d \ nu}} {\ frac {dQ_ {e} (\ lambda)} {d \ lambda}}} і λ = c ν {\ displaystyle \ lambda = {\ frac {c} {\ nu}}}

правильне співвідношення набуває вигляду:

Q e, ν (ν) = λ 2 c Q e, λ (λ). {\ Displaystyle Q_ {e, \ nu} (\ nu) = {\ frac {\ lambda ^ {2}} {c}} Q_ {e, \ lambda} (\ lambda).}

В системі світлових фотометричних величин аналогом для енергії випромінювання є світлова енергія Q v {\ displaystyle Q_ {v}} . По відношенню до енергії випромінювання світлова енергія є скороченої фотометрической величиною , Одержуваної з використанням значень відносної спектральної світлової ефективності монохроматичноговипромінювання для денного зору V (λ) {\ displaystyle V (\ lambda)} [3] :

Q v = K m ⋅ ∫ 380 nm 780 nm Q e, λ (λ) V (λ) d λ, {\ displaystyle Q_ {v} = K_ {m} \ cdot \ int \ limits _ {380 ~ nm} ^ {780 ~ nm} Q_ {e, \ lambda} (\ lambda) V (\ lambda) d \ lambda,}

де K m {\ displaystyle K_ {m}} - максимальна світлова віддача [4] , Що дорівнює в системі СІ 683 лм / Вт [5] [6] . Її чисельне значення слід безпосередньо з визначення кандели .

Відомості про основні енергетичних величинах наведені в таблиці [7] .

Тут d S 1 {\ displaystyle dS_ {1}} - площа елемента поверхні джерела, d S 2 {\ displaystyle dS_ {2}} - площа елемента поверхні приймача, ε {\ displaystyle \ varepsilon} - кут між нормаллю до елемента поверхні джерела і напрямом спостереження.