ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Энергетические и световые величины и их единицы из "Теория оптических систем " Для оценки энергии излучения и ее действия на приемники излучения, к которым относятся фотоэлектрические устройства,,тепловые и фотохимические приемники, а также глаз,используют энергетические и световые величины. [c.105] Энергетическими величинами являются характеристики оптического излучения, относяш,иеся ко всему оптическому диапазону. [c.105] Глаз долгое время был единственным приемником оптического излучения. Поэтому исторически сложилось так, что для качественной и количественной оценки видимой части излучения применяются световые (фотометрические) величины, пропорциональные соответствующим энергетическим величинам. [c.105] Рассмотрим световые величины и их единицы, а затем найдем связь этих величин с энергетическими. [c.106] Для оценки двух источников видимого излучения сравнивается их свечение в направлении на одну и ту же поверхность. Если свечение одного источника принять за единицу, то сравнением свечения второго источника с первым получим величину, называемую силой света. [c.106] В Международной системе единиц СИ за единицу силы света принята кандела (кд), определение которой утверждено XVI Генеральной конференцией (1979 г.). [c.106] Кандела — сила света в заданном направлении источника, испускающего монохроматическое излучение частотой 540-10 Гц, энергетическая сила света которого в этом направлении составляет 1/683 Вт/ср. [c.106] Коэффициент пропорциональности 2 и есть значение телесного угла. [c.106] Единица телесного угла — стерадиан (ср), который равен телесному углу с вершиной в центре сферы, вырезающему на поверхности сферы площадь, равную площади квадрата со стороной, равной радиусу сферы. Полная сфера образует телесный угол 4я ср. [c.106] Если источник излучения находится в вершине прямого кругового конуса, то выделяемый в пространстве телесный угол ограничивается внутренней полостью этой конической поверхности. Зная значение плоского угла Од между осью и образующей конической поверхности, можно определить соответствующий ему телесный угол. [c.107] Выделим в телесном угле Q бесконечно малый угол dQ, вырезающий на сфере бесконечно узкий кольцевой участок (рис. 86). Этот случай относится к наиболее часто встречающемуся осесимметричному распределению силы света. [c.107] Площадь кольцевого участка dQ = 2пр dp, где р — расстояние от оси конуса до узкого кольца шириной dp. [c.107] Согласно рис. 86 р = г sin а, dp = rda, где г — радиус сферы. [c.107] Для полусферы телесный угол Q = 2л, для сферы — Q = 4л. [c.107] Действительно, если источник света с силой света I поместить в вершине телесного угла Q, то на любые площадки, ограничиваемые конической поверхностью, выделяющей в пространстве этот телесный угол, поступает один и тот же световой поток Ф. Возьмем указанные площадки в виде участков концентрических сфер с центром в вершине телесного угла. Тогда, как показывает опыт, степень освещения этих площадок обратно пропорциональна квадратам радиусов этих сфер и прямо пропорциональна размеру площадок. [c.107] Таким образом, имеет место следующее равенство Ф/Q = //г, т. е. формула (165). [c.107] Приведенное обоснование формулы (165) действительно только в том случае, когда расстояние между источникомЧ вета и освещаемой площадкой достаточно велико по сравнению с размерами источника и когда среда между источником и освещаемой площадкой не поглощает и не рассеивает световую энергию. [c.107] Единицей светового потока является люмен (лм), представляющий собой поток в пределах телесного угла 1 ср при силе света источника, расположенного в вершине телесного угла, равной 1 кд. [c.108] Если размерами источника излучения пренебречь нельзя, то для решения ряда задач необходимо знать распределение светового потока этого источника по его поверхности. Отношение светового потока, исходящего от элемента поверхности, к площади этого элемента называется светимостью и измеряется в люменах на квадратный метр (лм/м ). Светимость также характеризует распределение отраженного светового потока. [c.108] Отношение силы света I в заданном направлении к площади проекции светящейся поверхности на плоскость, перпендикулярную к этому направлению, называется яркостью. [c.108] Вернуться к основной статье