Приложение Г. Энергетические величины
Если на некотором расстоянии от источника излучения находится поверхность, через которую проходит электромагнитное излучение, то средняя мощность, переносимая электромагнитным полем за единицу времени, называется потоком излучения Φ (рис. Г.1). Поток излучения измеряется в ваттах.
S
Φ
Рис. Г.1. Поток излучения.
Для оценки действия излучения на глаз используют понятие светового потока – это поток излучения, приведенный к чувствительности среднего глаза. За единицу светового потока принят 1 люмен (лм).
При оценке условий освещения прибегают к понятию светового потока, падающего на поверхность. Поверхностная плотность потока излучения,
падающего на данную поверхность, называется освещенностью: |
|
||
E = |
Φ |
, |
(Г.1) |
|
S |
|
|
где S – площадь поверхности.
Единицей освещенности является люкс (лк). Люксом называется освещенность такой поверхности, на каждый квадратный метр которой равномерно падает поток в 1 лм.
Для характеристики самосветящихся источников света, а также поверхностей, которые пропускают или отражают падающих на них световой поток, используется поверхностная плотность излучаемого светового потока – светимость M . За единицу светимости принимают светимость такой поверхности, которая излучает с 1м2 световой поток, равный 1 лм.
Точечный источник излучения характеризуется силой света. Сила света – это поток излучения, приходящийся на единицу телесного угла (часть пространства, ограниченная конической поверхностью), в пределах которого он
распространяется (рис. Г.2): |
|
||
I = |
Φ |
, |
(Г.2) |
|
Ω |
|
|
где Ω – величина телесного угла.
85
I
Ω
Рис. Г.2. Сила света.
Сила света – величина, имеющая направление. За направление силы света принимают ось телесного угла, в пределах которого распространяется поток излучения. Сила света измеряется в канделах (кд).
Для характеристики протяженного источника используется яркость – величина потока, излучаемого единицей площади в единицу телесного угла в данном направлении.
Если излучающая площадка перпендикулярна направлению излучения, то яркость определяется как отношение силы света к площади площадки:
L = |
I |
. |
(Г.3) |
|
|||
|
S |
|
|
За единицу яркости принимают яркость такой поверхности, которая в перпендикулярном направлении излучает силу света в 1 кд с 1м2 .
Вобщем случае яркость зависит от угла θ между направлением излучения
инормалью к площадке (рис. Г.3):
L = |
I |
. |
(Г.4) |
|
S cosθ |
||||
|
|
|
луч
S |
Ω |
|
θ |
||
|
Рис. Г.3. Яркость.
86