Главная Обратная связь

Дисциплины:






Основные фотометрические величины



Целью некоторых лабораторных заданий будет определение ряда фотометрических величин (в широком смысле радиометрических величин), поэтому введём определения наиболее важных.

Интегральная энергия

Интегральная энергия – это энергия , переносимая в данном потоке излучения на всех длинах волн.

Спектральная плотность энергии излучения

При необходимости учёта распределения энергии по длинам волн можно записать

, (1.7.1)

где - спектральная плотность энергии излучения.

3. Объёмная плотность энергии излучения

Излучение находится в каком-то пространстве, поэтому вводится новая величина

. (1.7.2)

- объёмная плотность энергии излучения, - рассматриваемый объём.

4. Спектральная плотность объёмной плотности энергии излучения

Эту величину вводят по аналогии со спектральной плотностью энергии излучения.

. (1.7.3)

Поток энергии излучения

Поток энергии излучения – это количество энергии проходящий через данную площадку в единицу времени.

. (1.7.4)

Спектральная плотность потока энергии

Спектральная плотность потока энергии – доля потока энергии, приходящаяся на единичный интервал длин волн.

. (1.7.5)

Энергетическая светимость

Энергетическая светимость – поток энергии, приведённый к единице площади, т.е. поток излучения, испускаемый единичной площадкой.

. (1.7.6)

8. Энергетическая освещённость

Энергетическая освещённость – поток, падающий на единичную площадку.

. (1.7.7)

Спектральные распределения, выраженные по шкале длин волн, требуют пересчёта в шкале частот. Например,

, . (1.7.8)

Сила излучения

Сила излучения:

, (1.7.9)

где - поток энергии излучения в телесном угле .

Поток излучения, испускаемый светящейся площадкой в телесном угле , (рис.1.7.1) определяется как

, (1.7.10)

где - энергетическая яркость площадки, - угол между нормалью к площадке и направлением хода лучей.

Для люминесцирующих и рассеивающих тел соотношение (1.7.10) несколько нарушается, так как надо учитывать зависимость яркости от углов и в сферической системе координат (индикатрису излучения).

Рис.1.7.1. Пояснение к формуле (1.7.10)

Формула (1.7.10) работает, когда под яркостью понимают интенсивность светового потока (световой трубки), однако в данном варианте - поток энергии излучения от внешнего источника, проходящий через сечение световой трубки , а - яркость потока.

Из формул (1.7.9) и (1.7.10) следует, что



, (1.7.11)

то есть яркость равна силе излучения, испускаемого в нормальном направлении с единичной площадки.

Все рассмотренные выше величины приводились в энергетических единицах и требовали объективных приёмников энергии. Однако, в более простом варианте в фотометрии используют своеобразную световую систему единиц, основанную на усреднённой чувствительности глаза человека. В данном случае при расчётах вводят функцию видности или , которая учитывает чувствительность глаза к свету разных длин волн или частот.

В этом случае основополагающей единицей стала единица силы света. - свеча (она составляет силы света, испускаемого с площади 1 смP2P стандартного эталона по нормали к поверхности). Все фотометрические световые величины выражаются через свечу:

световой поток - люмен (Вт),

световая энергия - люмен·с (Дж),

сила света - свеча=кандела (Вт·срP-1P),

освещённость - люкс=люмен·мP-2P (Вт·мP-2P),

светимость - люкс (Вт·мP-2P),

световая яркость - свеча·мP-2P (Вт·мP-2P·срP-1P).

В скобках представлены обычные энергетические единицы.

Контрольные вопросы

1. Что такое интегральная энергия излучения?

2. Дайте определение спектральной плотности энергии.

3. Что такое объёмная плотность энергии излучения?

4. Введите понятие потока энергии излучения?

5. Что такое спектральная плотность потока энергии излучения?

6. Дайте определение энергетической светимости.

7. Что такое энергетическая освещённость?

8. Введите понятие силы света.

9. Что такое световая яркость?

10. Почему появилась единица силы света «свеча»?

Когерентность

В физике

В физике когерентностью называется скоррелированность (согласованность) нескольких колебательных или волновых процессов во времени, проявляющаяся при их сложении. Колебания когерентны, если разность их фаз постоянна во времени и при сложении колебаний получается колебание той же частоты.

Классический пример двух когерентных колебаний — это два синусоидальных колебания одинаковой частоты.

Когерентность волны означает, что в различных точках волны осцилляции происходят синхронно, то есть разность фаз между двумя точками не зависит от времени. Отсутствие когерентности, следовательно — ситуация, когда разность фаз между двумя точками не постоянна, а меняется со временем. Такая ситуация может иметь место, если волна была сгенерирована не единым излучателем, а совокупностью одинаковых, но независимых (то есть нескоррелированных) излучателей.

Изучение когерентности световых волн приводит к понятиям временно́й и пространственной когерентности. При распространении электромагнитных волн в волноводах могут иметь место фазовые сингулярности. В случае волн на воде когерентность волны определяет так называемая вторая периодичность.

Без когерентности невозможно наблюдать такое явление, как интерференция.

Радиус когерентности — расстояние, при смещении на которое вдоль псевдоволновой поверхности, случайное изменение фазы достигает значения порядка π.

Декогеренция

Процесс декогеренции — нарушение когерентности, вызываемое взаимодействием частиц с окружающей средой.

В лингвистике

В лингвистике когерентностью называется целостность текста, заключающаяся в логико-семантической, грамматической и стилистической соотнесённости и взаимозависимости составляющих его элементов структуры (слов, предложений и т.д.).





sdamzavas.net - 2020 год. Все права принадлежат их авторам! В случае нарушение авторского права, обращайтесь по форме обратной связи...