4 Взаимосвязь световых и энергетических параметров излучения.
Световые (фотометрические) единицы связаны с энергетическими через кривую видности, которая отображает среднестатистическую спектральную характеристику чувствительность человеческого глаза к электромагнитной энергии.
Фундаментальной
единицей измерения световых характеристик
является сила света
- 1 кандела
.
Таблица 4.1 – Основные параметры излучения
Энергетические параметры |
Световые параметры |
|||||
Наименование |
Формула |
Единицы |
Наименование |
Формула |
Единицы |
|
Поток излучения |
Фе=dWe/dt |
Вт |
Световой поток |
Ф=dW/dt |
лм |
|
Энергия излучения |
|
Дж Вт с |
Световая энергия |
|
лм с тальбот |
|
Энергетич. сила света |
Ie =dФe /d |
Вт/ср |
Сила света |
I =dФ /d |
кд |
|
Энергетич. светимость |
Me =dФe /dSu |
Вт/м2 |
Светимость |
M =dФ /dSu |
лм/м2 |
|
Энергетич. освещенность |
Ee =dФe /dSм |
Вт/м2 |
Освещенность |
E =dФ /dSм |
лк=лм/м2 |
|
Энергетич. яркость |
Be =Ie /S |
Вт/м2 ср |
Яркость |
B =I /S |
кд/м2 = стильб |
|
Энергетич. экспозиция |
|
Дж/м2 |
Световая экспозиция |
|
лк с |
|
Спектральная плотность потока |
Феλ=dФe /dλ |
Вт/мкм |
|
|||
Здесь Sθ - видимая площадь излучающей поверхности.
Коэффициент спектрального восприятия световой энергии Kλ = Фv/Фе
Относительная спектральная эффективность зрения Vλ = Кλ / Кλm.
Для сложного спекрта излучения перевод осуществляется по формуле
Фυ = 682 ∫ Vλ ∙ Феλ (Т) dλ
При переводе энергетических единиц теплового излучения в визуальные
Фυ = 682 [Лм/Вт] ∙ Фе [Вт] ∙ ∫ Vλ ∙ mλотн dλ,
Спектральная плотность энергетической светимости может быть определена либо прямыми вычислениями по формуле Планка, либо по относительной характеристике (см. таблицу).
Таблица 4.1 - Табулированные значения Vλ
λ (мкм) |
0,4 |
0,42 |
0,46 |
0,5
|
0,55 |
0,58 |
0,6 |
0,62 |
0,66 |
0,76 |
Vλ , отн.ед. |
10-3 |
4*10-3 |
6*10-2 |
0,32 |
1 |
0,87 |
0,62 |
0,38 |
6*10-2 |
10-3 |
Таблица 4.2 - Табулированные значения закона Планка в относительных единицах.
№ |
хλ=λ∕λm |
У(λ)=m(λ)/ m(λm) |
№ |
хλ |
У(λ)=m(λ)/ m(λm) |
1 |
0,4 |
0,056 |
17 |
2,0 |
0,4 |
2 |
0,5 |
0,22 |
18 |
2,1 |
0,38 |
3 |
0,6 |
0,47 |
19 |
2,2 |
0,32 |
4 |
0,7 |
0,70 |
20 |
2,3 |
0,285 |
5 |
0,8 |
0,88 |
21 |
2,4 |
0,255 |
6 |
0,9 |
0,97 |
22 |
2,5 |
0,23 |
7 |
1,0 |
1,0 |
23 |
2,6 |
0,205 |
8 |
1,1 |
0,98 |
24 |
2,7 |
0,185 |
9 |
1,2 |
0,93 |
25 |
2,8 |
0,165 |
10 |
1,3 |
0,87 |
26 |
2,9 |
0,15 |
11 |
1,4 |
0,8 |
27 |
3,0 |
0,135 |
12 |
1,5 |
0,7 |
28 |
3,5 |
0,085 |
13 |
1,6 |
0,65 |
29 |
4,0 |
0,055 |
14 |
1,7 |
0,55 |
30 |
4,5 |
0,038 |
15 |
1,8 |
0,5 |
31 |
5,0 |
0,025 |
16 |
1,9 |
0,45 |
32 |
6,0 |
0,14 |