2.Система энергетических величин ои и единицы их измерения
Для количественной оценки действия оптического излучения (ОИ) пользуются системой энергетических величин.
Основной характеристикой этой системы является мощность излучения или энергия в единицу времени. Иначе эту характеристику называет потоком излучения
,
[Вт] = [Дж/c]
(1.2.1)
Распределение потока по спектру характеризуется спектральной плотностью излучения:
,
[Вт м-1] .
(1.2.5)
Распределение потока в пространстве
(пространственная плотность потока
излучения) – сила излучения
,
[Вт ср-1],
(1.2.6)
где
– телесный угол, в котором распределяется
поток.
Плотность потока на облучаемой поверхности – облученность Ее
,
[Вт м-2],
(1.2.8)
где
–
площадь облучаемой поверхности.
Плотность потока на излучающей поверхности – энергетическая светимость Ме :
, [Вт м-2],
(1.2.9)
где Sизл – площадь излучающей поверхности.
Количество излучения, получаемого за какое-то время называют дозой облучения – энергетической экспозицией Не
,
[Вт м-2
с] = [Дж м-2 ]
. (1.2.10)
3.Кривая силы излучения и расчет по ней потока излучения
Известно, что сила излучения (пространственная плотность светового потока излучения) определяется отношением потока излучения dФе и телесному углу d с вершиной в точке расположения источника, в пределах которого равномерно распределен этот поток
.
(1.2.14)
И
ногда
возникает необходимость рассчитать
световой поток излучателя по заданному
распределению силы света.
Пусть симметричное относительно оси распределение силы света излучателя задано продольной кривой, изображенной на рис.1.2.4.
Для малых углов
имем
.
Тогда можно записать
;
.
При этом:
=
=
.
(1.2.15)
Считая, что сила света в пределах элементарного угла d постоянна и равна I , мы можем написать, что световой поток излучения
,
(1.2.16)
Или
.
(1.2.17)
Разбивая пространство на ряд конических телесных углов, заключенных между углами открытия 1 , 2 … n , можно вычислить поток излучения , распространяющийся в пределах каждой зоны
,(1.2.18)
где
– зональный телесный угол, рассматриваемой
зоны.
4.Расчет облученности горизонтальной и наклонной поверхностей от точечного источника
В соответствии с определением облученности имеем, что облученность
, (1.2.19)
где
- поток, приходящийся на единицу
облучаемой поверхности
.
С другой стороны, dФе = Id. Из определения телесного угла (см. рис.1.2.5)
,
(1.2.20)
Тогда
,
(1.2.21)
И
ли,
подставив это в формулу (2.19), получим
,
(1.2.22)
Облучаемое тело - горизонтальная прямоугольная пластина размерами а, в
Площадь облучения
S0 = aв. (1.2.27)
Телесный угол
; (1.2.28)
Тогда облученность
(1.2.29)
5.Расчет облученности сферы, цилиндра от точечного источника излучения
О
блучаемое
тело-сфера диаметром d
Площадь облучения
;
(1.2.30)
Площадь сечения сферы
;
(1.2.31)
Телесный угол
;
(1.2.32)
Поток, падающий на сферу
. (1.2.33)
Тогда облученость
. (1.2.34)
Облучаемое тело - цилиндр диаметром d и высотой h
