Блеск EM – это освещенность, создаваемая точечным источником в плоскости зрачка наблюдателя, [EM ] = лк.

Видимый блеск небесных тел оценивается в звездных величинах m . Шкала звездных величин устанавливается следующим экспериментальным

Яркость некоторых источников, кдм2 :

1.5109 – поверхность солнца,

2.5103 – поверхность луны,

1.5103 – ясное небо, 5 106 − 5 107 – нить лампы накаливания,

10−4 – ясное безлунное ночное небо,

10−6 – наименьшая различимая глазом яркость.

Освещенность, лк :

105 – освещенность, создаваемая солнцем на поверхности Земли (летом, днем, при безоблачном небе),

102 − 5 103 – освещенность рабочего места, 0.2 – освещенность от полной луны,

10−9 – порог блеска (примерно 8-ая звездная величина).

2.3. Модели источников излучения

Источник излучения – это некоторая поверхность, излучающая энергию. Общими характеристиками источника излучения являются:

•Поток излучения.

•Диаграмма силы света (фотометрическое тело силы света) – показывает

распределение силы света в пространстве (рис.2.3.1). Сила света зависит от двух углов во взаимно перпендикулярных направлениях: I (ϕ,θ ).

30

I I

θ

I

Рис.2.3.1. Диаграмма силы света.

•Яркость L(x, y,ϕ,θ ) – наиболее полная характеристика, где x , y – координаты на поверхности источника, ϕ , θ – углы в полярных

координатах.

Введем систему координат (рис.2.3.2), где r(x, y, z) – линейный вектор, q(X ,Y , Z ) – угловой вектор.

z

q

r

y

x

Рис. 2.3.2. Система координат.

Полная модель источника определяется спектральной плотностью энергетической яркости Leλ (r, q, λ), зависящей от линейного вектора r и углового вектора q .

Ламбертовский излучатель – это такой излучатель, у которого яркость постоянна и не зависит от направления (то есть не зависит от положения точки на поверхности и от угла наблюдения).

На практике любая хорошо рассеивающая поверхность может считаться ламбертовским излучателем (белая матовая бумага, шероховатые поверхности металлов, поверхность только что выпавшего снега, и т.д.).

2.3.1. Плоский ламбертовский излучатель

Плоский ламбертовский излучатель – бесконечно тонкий плоский диск. Диаграмма распределения силы света от такого источника имеет вид окружности (рис. 2.3.3).

31

N

I0

Рис. 2.3.3. Плоский ламбертовский излучатель.

Силу света от такого источника можно вычислить, зная яркость источника:

I = LS = LS0 cosθ = I0 cosθ

где S – проекция источника на плоскость, перпендикулярную направлению излучения, S0 – источник, I0 – сила света в направлении нормали к поверхности, θ – угол между рассматриваемым направлением и нормалью.

Закон Ламберта (закон косинусов):

Плоская поверхность, имеющая одинаковую яркость по всем направлениям, излучает свет, сила которого изменяется по закону косинуса:

2.3.2. Сферический ламбертовский излучатель

Диаграмма распределения силы света от сферического ламбертовского излучателя имеет вид окружности (рис.2.3.4).

Рис. 2.3.4. Сферический ламбертовский излучатель.

32