Strålningsstyrka (fotometri)

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 15 november 2018; kontroller kräver 2 redigeringar .

Strålningsstyrka
$jag_{e}$
Dimensionera	ML2T - 3 _
Enheter
SI	tis / ons
GHS	erg/(s sr)
Anteckningar
energi fotometrisk kvantitet skalär

Strålningsstyrka (även ljusets energikraft ) - en av de fotometriska energistorheterna som kännetecknar kraften som bärs av strålning i en viss riktning. Det är lika med förhållandet mellan strålningsflödet som utbreder sig från strålningskällan inom en liten rymdvinkel och denna rymdvinkel [1] : $jag_{e}$

I_{e}={\frac {d\Phi _{e}}{d\Omega }}.

Strålningens styrka är vinkeltätheten hos strålningsflödet.

Måttenheten i International System of Units (SI) är W / sr , i CGS- systemet är det erg / ( s sr).

Likvärdig med termen "Strålningskraft" är termen "Ljusets energikraft" [2] . Denna term bör särskiljas från begreppet " Ljusintensitet ", som beskriver, även om det är liknande, men inte en energi, utan en ljuskvantitet .

Spektral densitet av strålningsstyrka

Om strålningen är icke-monokromatisk, kännetecknas den i många fall av en differentiell kvantitet - strålningsstyrkans spektrala täthet . Strålningskraftens spektrala täthet är strålningskraften per liten enhetsintervall av spektrumet [1] . Spektrumpunkter i detta fall kan specificeras av våglängder , frekvenser, strålningsenergier, vågtal eller på något annat lämpligt sätt. Om variabeln som bestämmer positionen för punkterna i spektrumet är ett visst värde , så betecknas och definieras spektraltätheten för strålningskraften som motsvarar den som förhållandet mellan värdet per litet spektralintervall mellan och till bredden av detta intervall: $x$ $I_{e,x}(x)$ $dI_{e}(x),$ $x$ $x+dx,$

I_{e,x}(x)={\frac {dI_{e}(x)}{dx)).

Till exempel, om våglängder används för att ställa in positionerna för punkter i spektrumet, kommer följande att vara sant för strålningsenergins spektrala täthet :

I_{e,\lambda }(\lambda )={\frac {dI_{e}(\lambda )}{d\lambda )),

och när du använder frekvensen -

I_{e,\nu }(\nu )={\frac {dI_{e}(\nu )}{d\nu }}.

Man bör komma ihåg att värdena för strålningskraftens spektrala täthet vid samma punkt i spektrumet, erhållna med olika spektrala koordinater, i allmänhet inte sammanfaller med varandra. Det är till exempel Det är lätt att visa att med hänsyn tagen $I_{e,\nu}(\nu )\neq I_{e,\lambda }(\lambda ).$

I_{e,\nu }(\nu )={\frac {dI_{e}(\nu )}{d\nu }}={\frac {d\lambda }{d\nu }}{ \frac {dI_{e}(\lambda )}{d\lambda }}

och

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

rätt förhållande blir:

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

Strålningsstyrkans spektrala täthet används i beräkningar vid övergången till ljusets styrka.

Ljus analog

I systemet med ljusfotometriska storheter är analogen för strålningskraften ljusstyrkan . I förhållande till strålningsintensiteten är ljusintensiteten ett reducerat fotometriskt värde som erhålls med hjälp av värdena för den relativa spektrala ljuseffektiviteten för monokromatisk strålning för dagsseende [3] : $I_{v}$ $V(\lambda )$

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

var är den maximala ljuseffektiviteten för strålning [4] , lika i SI-systemet med 683 lm /W [5] [6] . Dess numeriska värde följer direkt av definitionen av candela . $K_{m}$

Energifotometriska kvantiteter SI

Information om andra fotometriska basenergistorheter och deras ljusanaloger ges i tabellen. Beteckningarna på kvantiteterna ges enligt GOST 26148-84 [1] .

SI-energi fotometriska storheter

Namn (synonymt med [7] )	Värdebeteckning	Definition	SI-enhetsbeteckning	Ljus analog
Strålningsenergi ( strålningsenergi )	$Q_{e}$ eller $W$	Energi som bärs av strålning	J	ljusenergi
Strålningsflöde (strålningsflöde)	$\Phi$ eller _ $P$	$\Phi _{e}={\frac {dQ_{e}}{dt}}$	tis	Ljusflöde
Volumetrisk strålningsenergitäthet	$U_{e}$	$U_{e}={\frac {dQ_{e}}{dV}}$	J m −3	Volumetrisk densitet av ljusenergi
Energiljusstyrka (strålning)	$Mig}$	$M_{e}={\frac {d\Phi _{e}}{dS_{1}}}$	W m −2	Ljusstyrka
Energi Ljusstyrka	$L_{e}$	$L_{e}={\frac {d^{2}\Phi _{e}}{d\Omega \,dS_{1}\,\cos \varepsilon }}$	W m −2 sr −1	Ljusstyrka
Inbyggd energiljusstyrka	$\Lambda _{e}$	$\Lambda _{e}=\int _{0}^{t}L_{e}(t')dt'$	J m −2 sr −1	Integrerad ljusstyrka
Bestrålning (energibelysning)	$E_e$	$E_{e}={\frac {d\Phi _{e}}{dS_{2}}}$	W m −2	belysning
energiexponering	$Han}$	$H_{e}={\frac {dQ_{e}}{dS_{2}}}$	J m −2	ljusexponering
Spektral energitäthet för strålning	$Q_{{e,\lambda }}$	$Q_{{e,\lambda }}={\frac {dQ_{e}}{d\lambda }}$	J m -1	Spektral densitet av ljusenergi

Här är arean för källytelementet, är arean för mottagarytelementet och är vinkeln mellan normalen till källytelementet och observationsriktningen. $dS_{1}$ $dS_{2}$ $\varepsilon$

Anteckningar

↑ 1 2 3 GOST 26148-84. Fotometri. Termer och definitioner. . Hämtad 29 maj 2012. Arkiverad från originalet 16 mars 2020. (obestämd)
↑ Ljusets energikraft. Artikel i Physical Encyclopedia. . Datum för åtkomst: 29 maj 2012. Arkiverad från originalet 22 mars 2012. (obestämd)
↑ GOST 8.332-78. Statligt system för att säkerställa enhetlighet i mätningar. Ljusmått. Värden för den relativa spektrala ljuseffektiviteten för monokromatisk strålning för dagtidsseende. . Hämtad 22 oktober 2012. Arkiverad från originalet 4 oktober 2013. (obestämd)
↑ Termen "fotometrisk ekvivalent av strålning" används också i litteraturen.
↑ Siffran 683 lm/W är en approximation , ett mer exakt värde är 683.002 lm/W. Se Kandela- artikeln för detaljer . $K_{m}$
↑ GOST 8.417-2002. Statligt system för att säkerställa enhetlighet i mätningar. Enheter av kvantiteter. (inte tillgänglig länk) . Hämtad 22 oktober 2012. Arkiverad från originalet 10 november 2012. (obestämd)
↑ Namnet som används i litteraturen, men inte bland de som rekommenderas i SI-systemet och i GOST.

Fotometriska energimängder

Strålningsenergi
strålningsflöde
Genomsnittlig strålningseffekt
Maximal strålningseffekt
Energi Ljusstyrka
Strålningsstyrka
Energi ljusstyrka
Bestrålning
Ytstrålningseffekttäthet
Ytstrålningsenergitäthet
Rumslig exponering
Energibelysning
energiexponering
Rumslig energiexponering
Inbyggd energiljusstyrka
Volumetrisk strålningsenergitäthet
Volymtäthet av strålningskraft