Основные энергетические и фотометрические величины и единицы их измерения

(в соответствии с системой СИ и рекомендациями Международной комиссии по освещению)

Таблица 3. 1 (продолжение)

Примечание. Если энергетические и световые величины нельзя спутать, то индексы е (энергетический) и v (визуальный) могут быть опущены.

Для расчета ОЭП особый интерес представляет распределение потока излучения в пространстве, которое достаточно полно описывается следующими величинами.

Энергетической светимостью M_e называется отношение потока излучения, испускаемого малым элементом поверхности по одну сторону от себя, т. е. в полусферу, к площади этого элемента dA₁.

Энергетической освещенностью (облученностью) Е_е называется отношение потока излучения dF_e, падающего на малый элемент поверхности, к площади этого элемента dA₂.

Силой излучения называется отношение потока излучения dF_e, распространяющегося от источника в определенном направлении внутри малого телесного угла, к этому телесному углу dW₁, т.е.

 (3.1)

Нужно отметить, что здесь имеется в виду точечный источник излучения, т. е. тело, имеющее малые размеры по сравнению с расстоянием, на котором рассматривается его действие.

Энергетической яркостью излучающей поверхности в данном направлении называется отношение измеренной в этом направлении энергетической силы света к видимой площади излучающей поверхности, т. е.

 (3.2)

где  — энергетическая сила света в направлении q₁; — видимая площадь элемента поверхности dA₁ в направлении, образующем угол q₁ с нормалью к элементу dA₁.

Так как  то

Для плоских источников с яркостью, одинаковой во всех направлениях, справедлив закон Ламберта, согласно которому сила излучения пропорциональна косинусу угла q₁. Для поверхностей, подчиняющихся этому закону,

 откуда

Закон Ламберта строго справедлив только для идеально рассеивающих или идеально поглощающих поверхностей. Широко используется следствие из закона Ламберта, по которому устанавливается связь между М_e и L_e, а именно:

Качественной характеристикой каждой из указанных величин является ее спектральная плотность, определяемая как отношение энергетической величины (освещенности, силы света, яркости), взятой в малом спектральном интервале длин волн, к ширине этого интервала Dl. Например, спектральная плотность энергетической светимости М_l=M(l) является величиной M_e, приходящейся на интервал l...l+Dl.

Связь между интегральными и спектральными характеристиками определяется выражениями вида

 и т.д.

При оценке мощности излучения по производимому им световому ощущению, т.е. по реакции человеческого глаза на воздействие потока излучения, пользуются световым потоком и соответствующими световыми величинами. Определения световых величин аналогичны определениям соответствующих энергетических величин.