3.2.4 Освещенность поверхности, е

Освещенностью поверхности называют величину

Е = (3.8)

где:

∆Φ - световой поток, падающей на поверхность площади

∆S, рисунок 3.3. Если ∆Φ = 1лм,

∆S = 1м, освещенность = 1люксу, (лк).

То есть, 1лк = 1лм : 1м².

Рисунок 3.3

3.2.5 Закон освещенности

Элементарные преобразования [5, с.48] позволяют установить взаимосвязь освещенности Е поверхности с расстоянием R и углом падения света j на поверхность, рисунок 3.3, в виде:

. (3.9)

Формула (3.9) носит название закона освещенности.

3.2.6 Светимость излучающей поверхности, м

До сих пор, мы рассматривали точечные источники света. Всякий реальный источник имеет конечные размеры. Пусть светящаяся площадка площади DS, рисунок 3.4, излучает свет в полусферу, которой соответствует телесный угол DW = 2πср. Обозначим через DΦ_ПС световой поток, излучаемый площадью DS в полусферу.

Величина , лм/м² называется светимостью излучающей площадиDS.

Согласно рисунка 3.4 светимость М численно равна световому потоку, излучаемому с единицы площади светящейся поверхности в телесный угол 2π стерадиан.

Рисунок 3.4

3.2.7 Яркость светящейся поверхности, l

Пусть светящаяся поверхность площади DS излучает световой поток DΦ в телесный угол DΩ, ось симметрии которого составляет угол Θ с нормалью к излучающей поверхности, рисунок 3.5.

Рисунок 3.5

Величина

, (3.10)

согласно [5, c.52], называется яркостью светящейся поверхности.

3.2.8 Закон Ламберта

В 1760 году немецким ученым Ламбертом было по казано, что, если площадь DS не только излучает свет, но еще идеально равномерно рассеивает его по всем направлениям, яркость излучения L не зависит от угла Θ, входящего в (3.10).

Согласно закона Ламберта

L_L = const, (3.11)

для любых Θ, входящих в (3,10).

Элементарные преобразования, [5, с.52], показывают, что для Ламбертовского источника, взаимосвязь между светимостью излучающей поверхности М_L и ее яркостью L_L имеет вид:

М_L = L_L × π (3.12)

3.2.9 Световая экспозиция, нс

Световой экспозицией H_С называется произведение освещенности поверхности Е на время t, в течение которого производится облучение поверхности. По определению,

H_С = Е × t, (лк × с) (3.13)

В заключение раздела 3.2 мы приводим в таблице 3.2 основные фотометрические характеристики, аналитические выражения для них и размерности в “S I“.

Таблица 3.2 Перечень основных фотометрических характеристик.

Наименование фотометрических величин	Аналитическое выражение	Размерность в “SI“
Сила света	IС	Кандела, (кд)
Световой поток	DΦ = I ×DΩ	Люмен, (лм)
Освещенность поверхности		Люкс, (лк), (люмен на квадратный метр), (лм/м).
Светимость излучающей поверхности		Люмен на квадратный метр, (лм/м)
Яркость светящейся поверхности		Кандела на квадратный метр, (кд/м)

3.3 Энергетические характеристики оптического излучения [15, с. 15]

3.3.1 Энергетическая экспозиция, Н_Э

Величина, равная отношению энергии излучения DW, падающего на поверхность, к площади этой поверхности DS:

, (3.14)

3.3.2 Поток излучения, Ф_Э

Величина, равная отношению энергии излучения DW, переносимой излучением, к времени переноса этого излучения Dt

Ф_Э = , (Вт), (3.15)

называется потоком излучения.

3.3.3 Энергетическая светимость Є (интегральная излучательная способность)

Интегральная излучательная способность равна отношению потока излучения Ф_Э к площади DS_И, с которой этот поток испускается:

Є = ,(3.16)

3.3.4 Облученность поверхности, Є_О

Величина, равная отношению потока излучения Ф_Э к площади DS_П, на которую этот поток падает и поглощается

Є₀ = . (3.17)

Библиография

1. Игнатов А.Н. Основы оптоэлектроники. Ч.1. Излучающие и фото-приемные приборы. – Новосибирск, 1988.

2. Игнатов А.Н. Основы оптоэлектроники. Ч.2. Жидкокристаллические и электролюминесцентные индикаторные приборы. – Новосибирск, 1989.

3. Селиванов Л.В. Основы оптики. Часть I. – Новосибирск.: СибГАТИ, 1995г. – 54с

4. Селиванов Л.В. Основы оптики. Часть II. – Новосибирск.: СибГАТИ, 1995г. – 56с.

5. Селиванов Л.В. Основы оптики. Часть V. – Новосибирск.: СибГАТИ, 1997г. – 56с.

6. Селиванов Л.В. Основы оптики. Часть IV. – Новосибирск.: СибГАТИ, 1997г. – 63с.

7. Goss F., Hanchen H. Ann. Phys. Ser. 6, I. – Leipzig, 1947 – 333s.

8. Хансперджер Р. Интегральная оптики. Перевод с английского. – М.: МИР, 1985г. – 380с.

9. Мальке Г., Гессинг П. Волоконно-оптические кабели. Перевод с английского. – Новосибирск: ИЗДАТЕЛЬ, 1997г. – 264с.

10. Чео П.К. Волоконная оптика. Перевод с английского. – М.: Энергоатомиздат, 1988г. – 279с.

11. Гауэр Д. Оптические системы связи. Перевод с английского. – М.: Радио и связь, 1989г. – с.

12. Мэзон У. Физическая акустика, т.3, ч.Б. Перевод с английского. – М.: МИР, 1968г. – 320с.

13. Селиванов Л.В. Основы оптики. Часть III. – Новосибирск: СибГАТИ, 1995г. – 44с.

14. Ландсберг Г.С. Оптика. – М.: НАУКА, 1976г. – 926с.

15. Физические величины. Справочник / под редакцией Григрьевой И.С., Мейлихов Е.З. – М.: Энергоатомиздат, 1991г. – 1232с.