Säteilyenergia (optiikka)

Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 20. maaliskuuta 2022 tarkistetusta versiosta . vahvistus vaatii 1 muokkauksen .

Säteilyenergia
$Q_{e}, W$
Ulottuvuus	M. _ L 2 T -2
Yksiköt
SI	J
GHS	erg
Huomautuksia
skalaari

Säteilyenergia on fysikaalinen suure , yksi tärkeimmistä fotometrisistä energiasuureista . Edustaa optisen säteilyn kuljettamaa energiaa [1] . Se toimii muiden fotometristen energiasuureiden perustana.

Kansainvälisen yksikköjärjestelmän (SI) mittayksikkö on joule ( J), CGS -järjestelmässä se on erg (erg).

Kirjainmerkintänä [1] [2] tai käytetään . $Q_{e}$ $W$

Valosuureiden järjestelmässä säteilyenergian analogi on valoenergia . $Q_{v}$

Säteilyn spektrienergiatiheys

Jos säteily on ei-monokromaattista, niin monissa tapauksissa on hyödyllistä käyttää sellaista määrää kuin säteilyn spektrienergiatiheys . Säteilyenergian spektritiheys on säteilyenergia spektrin pientä yksikköväliä kohden [2] . Tässä tapauksessa spektrin pisteet voidaan määritellä niiden aallonpituuksilla , taajuuksilla, säteilykvanttien energioilla, aaltoluvuilla tai millä tahansa muulla tavalla. Jos spektrin pisteiden sijainnin määräävä muuttuja on tietty arvo , niin sitä vastaavan säteilyn spektrienergiatiheys merkitään ja määritellään arvon suhteeksi pientä spektriväliä kohden tämän ja sen leveyteen. intervalli: $x$ $Q_{{e,x}}(x)$ $dQ_{e}(x),$ $x$ $x+dx,$

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

Näin ollen, jos säteilyn spektrienergiatiheyteen käytetään aallonpituuksia, seuraava on totta:

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

ja kun käytät taajuutta -

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

On pidettävä mielessä, että säteilyn spektrin energiatiheyden arvot samassa spektrin pisteessä, jotka on saatu eri spektrikoordinaateilla, eivät ole samat. Eli esimerkiksi Se on helppo osoittaa, kun otetaan huomioon $Q_{{e,\nu }}(\nu )\neq Q_{{e,\lambda }}(\lambda ).$

Q_{{e,\nu }}(\nu )={\frac {dQ_{e}(\nu )}{d\nu }}={\frac {d\lambda }{d\nu }}{\ frac {dQ_{e}(\lambda )}{d\lambda }}

\lambda ={\frac {c}{\nu ))

oikea suhde tulee:

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

Valonaloginen

Valon fotometristen suureiden järjestelmässä säteilyenergian analogi on valoenergia . Säteilyenergian suhteen valoenergia on pelkistetty fotometrinen arvo , joka saadaan käyttämällä monokromaattisen säteilyn suhteellisen spektraalisen valotehokkuuden arvoja päivänäön kannalta [3] : $Q_{v}$ $V(\lambda)$

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

missä on säteilyn suurin valotehokkuus [4] , joka on SI-järjestelmässä 683 lm /W [5] [6] . Sen numeerinen arvo seuraa suoraan kandelan määritelmästä . $K_{m}$

Johdetut määrät

Tiedot tärkeimmistä energiamääristä on esitetty taulukossa [7] .

SI-energia fotometriset suureet

Nimi (synonyymi sanalle [8] )	Arvonimitys	Määritelmä	SI-yksikön merkintä	Kevyt analogi
Säteilyvuo (säteilyvuo)	$\Phi$ tai _ $P$	$\Phi _{e}={\frac {dQ_{e}}{dt}}$	ti	Valon virtaus
Säteilyvoima (valon energiavoimakkuus)	$minä_{e}$	$I_{e}={\frac {d\Phi _{e}}{d\Omega }}$	Ti sr −1	Valon voima
Volumetrisen säteilyn energiatiheys	$U_{e}$	$U_{e}={\frac {dQ_{e}}{dV}}$	J m -3	Valon energian tilavuustiheys
Energian kirkkaus	$Minä}$	$M_{e}={\frac {d\Phi _{e}}{dS_{1}}}$	W m −2	Kirkkaus
Energian kirkkaus	$L_{e}$	$L_{e}={\frac {d^{2}\Phi _{e}}{d\Omega \,dS_{1}\,\cos \varepsilon }}$	W m −2 sr −1	Kirkkaus
Integroitu energian kirkkaus	$\Lambda _{e}$	$\Lambda _{e}=\int _{0}^{t}L_{e}(t')dt'$	J m −2 sr −1	Integroitu kirkkaus
Säteilytys (energiavalo)	$E_e$	$E_{e}={\frac {d\Phi _{e}}{dS_{2}}}$	W m −2	valaistus
energialle altistuminen	$Hän}$	$H_{e}={\frac {dQ_{e}}{dS_{2}}}$	J m -2	valotus
Säteilyn spektrienergiatiheys	$Q_{{e,\lambda }}$	$Q_{{e\lambda }}={\frac {dQ_{e}}{d\lambda }}$	J m -1	Valoenergian spektritiheys

Tässä on lähdepintaelementin pinta -ala, vastaanottimen pintaelementin pinta-ala ja kulma lähteen pintaelementin normaalin ja havaintosuunnan välillä. $dS_{1}$ $dS_{2}$ $\varepsilon$

Muistiinpanot

↑ 1 2 GOST 7601-78. Fyysinen optiikka. Termit, kirjainmerkit ja perussuureiden määritelmät
↑ 1 2 GOST 26148-84. Fotometria. Termit ja määritelmät.
↑ GOST 8.332-78. Valtion järjestelmä mittausten yhtenäisyyden varmistamiseksi. Valon mittaukset. Yksivärisen säteilyn suhteellisen spektraalisen valotehokkuuden arvot päivänäön kannalta. (linkki ei saatavilla) . Haettu 12. kesäkuuta 2012. Arkistoitu alkuperäisestä 4. lokakuuta 2013. (määrätön)
↑ Kirjallisuudessa käytetään myös termiä "säteilyn fotometrinen ekvivalentti".
↑ Luku 683 lm/W on likimääräinen arvo , tarkempi arvo on 683.002 lm/W. Katso lisätietoja Kandelan artikkelista . $K_{m}$
↑ GOST 8.417-2002. Valtion järjestelmä mittausten yhtenäisyyden varmistamiseksi. Määrän yksiköt. (linkki ei saatavilla) . Haettu 12. kesäkuuta 2012. Arkistoitu alkuperäisestä 10. marraskuuta 2012. (määrätön)
↑ Kaikki merkinnät GOST 7601-78 ja GOST 26148-84 mukaan.
↑ Kirjallisuudessa käytetty nimi, mutta ei SI-järjestelmässä ja GOST:issa suositeltujen joukossa.

Energiafotometriset suureet

Säteilyenergia
säteilyvirta
Keskimääräinen säteilyteho
Suurin säteilyteho
Energian kirkkaus
Säteilyn voimakkuus
Energian kirkkaus
Säteilytys
Pintasäteilyn tehotiheys
Pintasäteilyn energiatiheys
Spatiaalinen altistuminen
Energiavalaistus
energialle altistuminen
Spatial Energy Exposure
Integroitu energian kirkkaus
Volumetrisen säteilyn energiatiheys
Säteilyvoiman tilavuustiheys