Загальні принципи побудови систем ефективних велечин

Кожен приймач променистої енергії має свою чутливість до випромінювання певних ділянок оптичного спектра. Тому при створенні системи ефективних величин і одиниць вимірювання оптичного випромінювання прийняли зразкові приймачі, а саме: для світлової дії - усереднене око людини; для вітальної (еритемної") дії - шкіру людини; для фотосинтезної дії - середній листок рослини; для бактерицидної дії - бактерії.

Основними енергетичними характеристиками приймачів є спектральна та інтегральна чутливість.

Спектральна чутливість характеризує чутливість приймачів до монохроматичного випромінювання і являє собою відношення ефективної енергії однорідного випромінювання даної довжини хвилі до загальної енергії випромінювання при цій самій довжині хвилі. Під ефективною розуміють енергію випромінювання, яку оцінюють за рівнем реакції на неї приймача.

Інтегральна чутливість приймача характеризується відношен­ням ефективної енергії до загальної енергії випромінювання, що падає на тіло.

Основні величини і одиниці вимірювання видимого випромінювання

За одиницю світлового потоку прийнято люмен (лм). Це світловий потік, що випромінює абсолютно чорне тіло з площею 0,5305 мм² при температурі затвердіння платини 2045 °С. Експериментально встановлено, що однорідні випромінювання з довжиною хвилі 555 нм потужністю 1 Вт викликають максимальну видимість і дають 683 лм світлового потоку. Число 683 називають світловим еквівалентом потужності.

Просторову щільність світлового потоку називають силою світла.

(1.2.6.)

За одиницю сили світла прийнята кандела (кд). Кандела рівна силі світла в заданому напрямку джерела, що випромінює монохроматичне випромінювання частотою 540-10¹² Гц, сила випромінювання якого в цьому напрямі складає 1/683 Вт-ср"¹. Силу світла в 1 кд випромінює в перпендикулярному напрямі елемент чорного тіла площею 1/600000 м² при температурі затвердівання платини (2045 °К) і тиску 101325 Па.

Густину падаючого світлового потоку по поверхні, що освітлюється, називають освітленістю. Вона являє собою відношення світлового потоку, що падає на певну площину, до величини цієї площі:

(1.2.7.)

За одиницю освітленості прийнято люкс (лк).

Поверхневу густину сили світла в заданому напрямку називають яскравістю. Вона являє собою відношення сили світла, випромінюваного світною поверхнею в певному напрямку, до проекції цієї поверхні на перпендикулярну до даного напрямку площину:

(кд•м-²). (1.2.8)

Економічність джерел оптичного випромінювання оцінюють за величиною світлової віддачі, яка являє собою відношення світлового потоку джерела до його електричної потужності:

(лм • Вт^-1) (1.2.9)