Strålingsenergi (optik)

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 20. marts 2022; verifikation kræver 1 redigering .

Strålingsenergi
$Q_{e},W$
Dimension	M. _ L2T - 2 _
Enheder
SI	J
GHS	erg
Noter
skalar

Strålingsenergi er en fysisk størrelse , en af de vigtigste energifotometriske størrelser . Repræsenterer energien båret af optisk stråling [1] . Det tjener som grundlag for andre energifotometriske størrelser.

Måleenheden i det internationale system af enheder (SI) er joule (J), i CGS -systemet er det erg (erg).

Som bogstavbetegnelse bruges [1] [2] eller . $Q_{e}$ $W$

I systemet af lysmængder er analogen af strålingsenergi lysenergi . $Q_{v}$

Spektral energitæthed af stråling

Hvis strålingen er ikke-monokromatisk, er det i mange tilfælde nyttigt at bruge en sådan størrelse som strålingens spektrale energitæthed . Den spektrale tæthed af strålingsenergi er strålingsenergien pr. lille enhedsinterval af spektret [2] . I dette tilfælde kan punkterne i spektret specificeres ved deres bølgelængder , frekvenser, energier af strålingskvanter, bølgetal eller på anden måde. Hvis den variabel, der bestemmer positionen af spektrets punkter, er en bestemt værdi , så betegnes og defineres den spektrale energitæthed af strålingen, der svarer til den, som forholdet mellem værdien pr. lille spektralinterval mellem og til bredden af denne. interval: $x$ $Q_{{e,x}}(x)$ $dQ_{e}(x),$ $x$ $x+dx,$

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

Følgelig vil følgende være sandt i tilfælde af brug af bølgelængder til strålingens spektrale energitæthed:

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

og når du bruger frekvensen -

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

Det skal huskes, at værdierne for den spektrale energitæthed af stråling på samme punkt i spektret, opnået ved hjælp af forskellige spektrale koordinater, ikke falder sammen med hinanden. Det er f.eks. Det er nemt at vise, at der tages hensyn til $Q_{{e,\nu }}(\nu)\neq Q_{{e,\lambda }}(\lambda).$

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 ))

det rigtige forhold bliver:

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

Lys analog

I systemet med lysfotometriske størrelser er analogen for strålingsenergi lysenergi . I forhold til strålingsenergien er lysenergien en reduceret fotometrisk værdi opnået ved hjælp af værdierne af den relative spektrale lyseffektivitet af monokromatisk stråling til dagssyn [3] : $Q_{v}$ $V(\lambda)$

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

hvor er den maksimale lyseffektivitet for stråling [4] , lig i SI-systemet til 683 lm /W [5] [6] . Dens numeriske værdi følger direkte af definitionen af candelaen . $K_{m}$

Afledte mængder

Oplysninger om de vigtigste energimængder er angivet i tabellen [7] .

SI energi fotometriske størrelser

Navn (synonym med [8] )	Værdibetegnelse	Definition	SI-enhedsnotation	Lys analog
Strålingsflux (strålingsflux)	$\Phi$ eller _ $P$	$\Phi _{e}={\frac {dQ_{e}}{dt}}$	tir	Let flow
Strålingsstyrke (lysets energistyrke)	$I_{e}$	$I_{e}={\frac {d\Phi _{e}}{d\Omega }}$	Tir sr −1	Lysets kraft
Volumetrisk strålingsenergitæthed	$U_{e}$	$U_{e}={\frac {dQ_{e}}{dV}}$	J m -3	Volumetrisk tæthed af lysenergi
Energi lysstyrke	$Mig}$	$M_{e}={\frac {d\Phi _{e}}{dS_{1}}}$	W m −2	Lysstyrke
Energi Lysstyrke	$L_{e}$	$L_{e}={\frac {d^{2}\Phi _{e}}{d\Omega \,dS_{1}\,\cos \varepsilon }}$	W m −2 sr −1	Lysstyrke
Integreret energilysstyrke	$\Lambda _{e}$	$\Lambda _{e}=\int _{0}^{t}L_{e}(t')dt'$	J m −2 sr −1	Integreret lysstyrke
Bestråling (energibelysning)	$E_e$	$E_{e}={\frac {d\Phi _{e}}{dS_{2}}}$	W m −2	belysning
energieksponering	$Han}$	$H_{e}={\frac {dQ_{e}}{dS_{2}}}$	J m -2	lyseksponering
Spektral energitæthed af stråling	$Q_{{e,\lambda }}$	$Q_{{e\lambda }}={\frac {dQ_{e}}{d\lambda }}$	J m -1	Spektral tæthed af lysenergi

Her er arealet af kildeoverfladeelementet, er arealet af modtageroverfladeelementet og er vinklen mellem normalen til kildeoverfladeelementet og observationsretningen. $dS_{1}$ $dS_{2}$ $\varepsilon$

Noter

↑ 1 2 GOST 7601-78. Fysisk optik. Begreber, bogstavbetegnelser og definitioner af grundmængder
↑ 1 2 GOST 26148-84. Fotometri. Begreber og definitioner.
↑ GOST 8.332-78. Statssystem til sikring af ensartethed af målinger. Lysmålinger. Værdier af den relative spektrale lyseffektivitet af monokromatisk stråling til dagssyn. (utilgængeligt link) . Hentet 12. juni 2012. Arkiveret fra originalen 4. oktober 2013. (ubestemt)
↑ Udtrykket "fotometrisk ækvivalent af stråling" bruges også i litteraturen.
↑ Tallet 683 lm/W er en omtrentlig værdi , en mere nøjagtig værdi er 683.002 lm/W. Se Kandela- artiklen for detaljer . $K_{m}$
↑ GOST 8.417-2002. Statssystem til sikring af ensartethed af målinger. Enheder af mængder. (utilgængeligt link) . Hentet 12. juni 2012. Arkiveret fra originalen 10. november 2012. (ubestemt)
↑ Alle betegnelser i henhold til GOST 7601-78 og GOST 26148-84.
↑ Det navn, der bruges i litteraturen, men ikke blandt dem, der anbefales i SI-systemet og i GOST'er.

Energifotometriske mængder

Strålingsenergi
strålingsflux
Gennemsnitlig strålingseffekt
Maksimal strålingseffekt
Energi Lysstyrke
Strålingsstyrke
Energi lysstyrke
Bestråling
Overfladestrålingseffekttæthed
Overfladestrålingsenergitæthed
Rumlig eksponering
Energibelysning
energieksponering
Rumlig energieksponering
Integreret energilysstyrke
Volumetrisk strålingsenergitæthed
Volumentæthed af strålingskraft