8Основные принципы построения систем эффективных величин.

Интегральная чувствительность (g )- представляет собой отношение эффективной энергии к полной энергии оптического излучения, падающей на приемник.

, где с – коэффициент, зависящий от единиц измерения эффективной энергии.

Спектральная чувствительность (g_λ) представляет собой отношение однородных потоков: эффективного к полному.

Спектральную чувствительность можно представить в виде графика функции: g_λ=f (λ). Если максимум этой функции принять за единицу, выразив остальные значения в относительных единицах, то получим функцию относительной спектральной чувствительности приемника.

Мощность излучения, оцененная по уровню реакции на него приемника оптического излучения, называется эффективным потоком.

Пусть например источник излучения характеризуется функцией спектральной плотности потока излучения и φ(λ)=const

Реакция приемника на энергетически равные потоки излучения Ф₁=Ф₂=Ф₃ будет не одинакова. Эффективные потоки в этом случае составят

В общем случае эффективный поток будет равен

В настоящее время существует 4 основных системы эффективных величин: световая, эритемная, бактерицидная, фитовеличин.

9.Световая система величин и единицы их измерения.

Эффективный поток в системе световых величин наз.световым потоком, [люмен(лм)]

1лм-это поток излучения абсолютно черного тела с поверхности площади 0,5305 мм² при температуре затвердевания платины 2042 К

Экспериментально установлено, что поток излучения 1 Вт при длине волны λ=555нм составляет 680лм. Это число называют световым эквивалентом, следовательно световой поток будет равен

Пространственная плотность светового потока наз. силой света (J)[кандела(кд)]. 1 кд равна световому потоку 1лм, заключенному в телесном угле 1 стерадиан (1ср).

Поверхностная плотность светового потока наз освещенностью.(люкс[лк])

1лк равен световому потоку 1лм,падающему на поверхность площадью 1м².

На практике очень часто по известной силе света необходимо определить освещенность в контрольной точке. Телесный угол будет равен:

световой поток составит:

, или , тогда освещенность в контрольной точке будет равна:

Яркость представляет собой пространственную плотность светового потока, отнесенную к площади проекции светящейся поверхности на плоскость перпендикулярную данному направлению.

Освещенность зрачка:

Световой поток, падающий на сетчатку:, где

τ – коэффициент пропускания среды глаза.

Освещенность сетчатки:

По правилам геометрической оптики отношение , тогда

характеристика глаза яркость

12Основные законы теплового излучения.

Тепловое излучение – есть преобразование энергии теплового движения атомов и молекул вещества, в энергию оптического излучения.

Абсолютно черное тело – это приемник оптического излучения, полностью поглощающий падающее на него излучение независимо от его спектрального состава, угла падения и вида поляризации.

Закон Кирхгофа устанавливает связь между способностями тел излучать и поглощать излучение:

Отношение плотностей излучения двух тел с одинаковой температурой равно отношению их коэффициентов поглощения

R_T - плотность излучения абсолютно черного тела при той же температуре.

Закон Стефана Больцмана:

Плотность излучения абсолютно черного тела зависит только от его температуры и пропорциональна четвертой его степени.

С₁ – постоянная Стефана Больцмана.

Распределение излучения абсолютно черного тела по спектру описывается формулой Планка:

Взяв производную по λ и приравняв ее к нулю, получим

Закон Вина:

При повышении температуры тела накала максимум излучения смещается в сторону более коротких длин волн.

Вин также установил, что максимум плотности излучения зависит от пятой степени температуры тела