Мощности излучения спектральная плотность

Световой поток, соответствующий излучению, спектральная плотность мощности которого [c.130]

При анализе преобразования излучения фона в ОЭП обычно принимают допущение однородности и изотропности фона [8,9], что позволяет использовать в качестве его статистических характеристик корреляционную функцию и соответствующую пространственную спектральную плотность мощности фона. Излучение фона некогерентно, т. е. его энергетические характеристики описываются пространственным распределением энергетической яркости L (х, у). Тогда корреляционная функция яркости фона определяется как математическое ожидание произведения флуктуаций яркости фона (л , ), взятых в двух точках пространства предметов х, у) к (х+ 1у+ [c.45]

Спектральная плотность случайной мощности излучения для цуга импульсов с флуктуирующими параметрами (4) изображена на [c.287]

Рис. 6.38. Измеренная в экспериментах [101] спектральная плотность мощности излучения синхронно-накачиваемого лазера на красителе спектр изображен в полосе 5 МГц с центром на частоте (Oi/2n= 79,81 МГц, соответствующем периоду следования импульсов генерации

Если можно по одной характеристике отличить лазер от обычных источников света, то такой характеристикой является спектральная плотность энергетической яркости. Измерение спектральной плотности энергетической яркости, т. е. плотности потока, отнесенной к единичному телесному углу и к единичному спектральному интервалу, включает в себя измерения зависимости мощности излучения от времени, плотности потока, расходимости пучка, поляризации света и его спектрального состава. К этому перечню внешних лазерных параметров, которые должны быть измерены для определения яркости, необходимо добавить когерентность. В табл. 1.1 перечислены основные внешние характеристики лазеров. [c.10]

Методы измерения энергии и мощности излучения в ультрафиолетовой, видимой и инфракрасной частях спектра были предметом постоянного изучения и совершенствования в течение очень многих лет [1 —11]. Появление лазеров выдвинуло ряд дополнительных проблем, а также несколько упростило дело. Упрощение связано с тем, что большинство лазеров испускает почти монохроматическое излучение. Так как частотные характеристики чувствительности большинства приемников существенно не изменяются в узких спектральных областях, проще становится проблема обработки данных. Более того, поскольку требуется измерять лишь излучение с узкой спектральной полосой становится возможным использование узкополосных фильтров в сочетании с некоторыми типами приемников. Тем самым снижается влияние ряда источников ошибок, внешних шумов и уменьшаются потери, вызванные переизлучением. Разумеется, возникают и некоторые осложнения. От лазеров можно получить значительно большие плотности энергии и мощности, чем от большинства тепловых источников света, и поэтому при работе с разными фотоприемниками нужно быть осторожным, чтобы избежать насыщения или повреждения приемников излучением. Поскольку некоторые лазеры дают крайне короткие импульсы, для измерения мгновенной мощности требуются малоинерционные приемники и связанная с ними аппаратура с соответствующим быстродействием. Для преодоления таких осложнений были затрачены большие усилия по разработке надежных методик, многие из которых мы изложим ниже. Кроме материалов, содержащихся в данной главе, мы рекомендуем читателю несколько обзоров по общепринятым методикам, опубликованным ранее [12—14]. [c.107]

Спектральной плотностью мощности излучения является величина [c.45]

Если спектральная плотность энергетической мощности излучения известна, то полная мощность излучения равна [c.50]

Пусть осциллятор находится в замкнутой полости, заполненной равновесным излучением с температурой Т. Под действием поля излучения со сплошным спектром U T) он совершает вынужденные колебания. Благодаря резонансным свой твам осциллятора эти колебания будут иметь заметно отличную от нуля амплитуду лишь в узкой области частот вблизи собственной частоты осциллятора Шо. При этом поглощаемая осциллятором мощность Р огл может быть выражена через значение спектральной плотности излучения на частоте шо. В динамическом равновесии с излучением поглощаемая мощность Р огл в среднем равна испускаемой осциллятором мощности Р сп, которая, в свою очередь, может быть выражена через среднюю энергию <е) осциллятора при температуре Т. Таким путем можно связать U, XT) со средней энергией <е> теплового возбуждения осциллятора. Последняя вычисляется методами статистической механики. Так как все это справедливо для осциллятора с произвольным значением шо, то такой путь позволяет рассчитать спектральную плотность равновесного излучения на всех частотах. [c.426]

Как связана мощность, поглощаемая одномерным гармоническим осциллятором в поле равновесного излучения, со спектральной плотностью энергии поля [c.433]

Спектральный состав излучения, т. е. распределение излучаемой мощности по разным участкам спектра имеет весьма существенное значение почти во всех случаях. Спектральный состав потока излучения можно считать известным, если известно, какая мощность излучается в любом участке спектра. Когда источник имеет сплошной спектр, мощность, приходящуюся на узкий участок, надо считать пропорциональной его ширине. Поэтому спектральное распределение излучения в сплошном спектре характеризуется рядом чисел (они могут быть заданы в форме таблицы или в форме кривой на графике), указывающих на спектральную плотность излучения в разных местах спектра, т. е. указывающих, какова мощность излучения, приходящегося на единицу спектрального интервала. [c.34]

Поэтому спектральные плотности излучения, которые являются отношением мощности АР к ширине спектрального интервала, окажутся разными в разных спектральных шкалах. Если, например, на равные интервалы АЯ в разных участках спектра приходились одинаковые мощности АР, то в шкале длин волн спектральные плотности мощности в этих местах спектра окажутся одинаковыми, а в шкале частот или логарифмов длин волн — разными. С этим связан и тот факт, что положение максимума спектральной плотности излучения зависит от выбора той спектральной шкалы, вдоль которой распределяется излучение источника. Все спектральные шкалы совершенно равноценны и могут быть использованы по произволу. Выбор той или другой из них определяется соображениями удобства использования в данных конкретных условиях. [c.35]

Рассматривая свечение абсолютно черного тела, следует установить, какая часть его излучения используется глазом человека. Для этого вернемся к рис. 2-6 и будем считать, что ординаты кривой АМОС представляют спектральную плотность мощности р (Я, Т), излучаемой абсолютно черным телом, а ординаты лежащей под ней колоколообразной кривой равны произведениям у (X) р (Я,, Т). Тогда площадь, лежащая между этой последней кривой и осью абсцисс, представляет выраженный в световых ваттах световой поток, испускаемый абсолютно черным телом. Естественно, что эта площадь много меньше площади, которую охватывает кривая АМОС и которая представляет весь поток излучения Р . Отношение этих площадей [c.135]

Замечание. Из предыдущего ясно, что вид функции, представляющей спектральную плотность мощности и характеризующей ее спектральное распределение в излучении источника, зависит от выбора спектральной координаты. В частности, и максимумы этих функций приходятся на разные места спектра в зависимости от того, какая величина принята за независимую переменную длина волны, частота или их логарифм. [c.137]

Назначением любого спектрального при юра является отыскание распределения мощности исследуемого излучения (потока излучения) по частотам (по длинам волн), которое описывается спектральной плотностью мощности Ф (V), представляющей собой преобразование Фурье от автокорреляционной функции исследуемого излучения С (т). [c.334]

Лазерные спектральные приборы. К этой группе принято относить все спектральные приборы, в которых источником излучения служит лазер. В спектроскопии используются такие свойства лазерного излучения, как высокая монохроматичность, большая спектральная плотность мощности излучения, малая расходимость, малая длительность импульса. Лазерные приборы отличаются чрезвычайно высокой разрешающей способностью они позволяют измерять спектральные линии с разрешением на уровне естест- [c.339]

Появление лазеров создало новые возможности для совершенствования метода, в первую очередь в области спектроскопии высокого разрешения. Уникальные свойства лазерного излучения — высокая спектральная плотность энергии, монохроматичность, возможность плавной перестройки длины волны излучения позволили разработать ОА-спектрометры, обладающие высокой чувствительностью и высоким спектральным разрешением. Достижения линейной ОА-спектроскопии с источниками когерентного излучения миллиметрового и субмиллиметрового диапазонов освещены в обзоре [38], а с узкополосными лазерами непрерывного и импульсного действия в монографиях [3, 12, 39] и обзорах [26, 29]. Использование в качестве источников излучения импульсных лазеров высокой мощности позволило расширить сферу применения ОА метода и способствовало развитию нелинейной ОА спектроскопии [3, 26]. [c.134]

Из-за высокой спектральной плотности мощности лазерных источников шумы приемников обычно не играют роли. Стабилизация интенсивности лазерного излучения еще более увеличивает чувствительность аппаратуры. [c.145]

Как следует из выражения (12.27), спектральная плотность реверберации, принятая из ограниченного интервала, имеет тот же вид, что и спектр мощности излученного сигнала. Амплитуда спектральной плотности реверберации по причине, упоминавшейся ранее, изменяется с расстоянием. [c.331]

Энергетическая освещен-ность, светимость, поверхностная плотность мощности излучения, облученность Плотность силы излучения объемная Спектральная плотность силы излучения Световой эквивалент потока излучения Мс1р Ватт на квадратный метр Вт/м2 эрг/(с.см2) МО-3 [c.88]

Сказанное означает, что мощность излучения, поглощаемая газом при переходах п т, должна равняться мощности, излучаемой при обратных — вынужденных и спонтанных — переходах. Выполнение этого условия обеспечивает неизменность и спектральной плотности энергии излучения (для частоты сотя), и среднего числа атомов в состояниях т, п. Итак, в состоянии термодинамического равновесия должно выполняться равенство [c.735]

ШУМОВАЯ TEMIIEKttYBi (жвивалентная)—эфф. величина, служащая относительной мерой спектральной плотности мощности эл.-магн. излучения источников шумов. Вводится по аналогии с равновесным излучением тепловым шумом) согласованного сопротивления, спектральная плотность мощности для к-рого определяется ф-лой Найквиста S=kT (k—постоянная Больцмана, Т—абс. темп-ра сопротивления). Т. о., под Ш. т. источника шума следует понимать такую темп-ру согласованного сопротивления, при к-рой спектральная плотность мощности теплового шума этого сопротивления будет равна спектральной плотности мощности шумов данного источника. Относительной Ш. т. (или шумовым числом) наз. отношение Гц. к комнатной темп-ре Го = 290 К. [c.480]

Если полоса пропускания оптического фильтра на входе приемника ДХ и спектральная плотность мощности излучения Солнца составляет Qx. то величина средней скорости рассеяния фотонов на стерадиан от дячного объема [c.175]

Рассмот1рим фон, обусловленный солнечным светом, отраженным от объекта, для случая, когда объект облучается полной спектральной плотностью мощности излучения Солнца Qx. Площадь объекта внутри поля зрения прием-иика равна nQ R /4. Значение средней скорости фотонов на стерадиан, рассеянных от этой площади, [c.176]

Спектральные методы исследования стабильности параметров излучения квазинепрерывных лазеров. Эффективный метод исследования флуктуаций параметров импульсов в непрерывном цуге излучения лазеров с синхронизованными модами разработан фон-дер-Линде [101]. В основу экспериментальной методики положен анализ спектральной плотности мощности излучения. Цуг импульсов квазине-прерывного лазера направляется на фотодиод с временем отклика в десятки пикосекунд, а сигнал с выхода фотодиода поступает на спектроанализатор. Ключевой проблемой здесь является расшифровка полученных спектров, т. е. идентификация вкладов, вносимых флуктуациями энергии, длительности и периода следования импульсов. Как показано в [101], это вполне разрешимая задача. [c.286]

Вторая важная проблема — это источники УФ-излучения. Источником жесткого УФ-излучения большой интенсивности являются различные виды электрических разрядов коронный, открытый, искровой, капиллярный и разряд по поверхности твердого диэлектрика. Сравнение этих и иных возможных источников УФ-излучения для предыонизации рабочей среды лазеров может проводиться 1) по спектру и спектральной интенсивности излучения 2) по пространственной и временной однородностям излучения 3) по газодинамическим возмущениям, вносимым ими в рабочую среду лазера. Поскольку интенсивность излучения определяется скоростью ввода энергии в канал разряда, т. е. мощностью разряда и плотностью разрядного потока, то наибольшую интенсивность УФ-излучения обеспечат источники, имеющие прежде всего малую собственную индуктивность, что же касается плотности тока, то при прочих равных условиях большая плотность обеспечивает разряды, ограниченные стенками. Однако особых перспектив на этом пути ожидать не приходится, поскольку отсутствуют стойкие, прозрачные в области жесткого ультрафиолета материалы (за исключением, может быть LiF, имеющего прозрачность до = 1,1 10 м). С другой стороны, нет необходимости полностью пространственно ограничивать разряд в случае использования плазмы разряда не только в качестве источника УФ, но и как плазменного катода . [c.54]

Для ааенжи относительного уровня квантовых шумов реальных аазеров необходимо знать фактические характеристики источников шумов мощности излучения и инверсной населенности ИЛИ ИХ спектральное распределение w m(Q)y Согласно [63—65] интенсивность шумов может быть оценена из выходных (параметров лазерного излучения на основе связи шумов выходного излучения с источниками шумов (рис. 3.12,6). С учетом этого получается следующее выражение для оценок относительной Спехктральной плотности квантовых шумов выходного излучения лазера (в полосе частот 1 Гц) [c.88]

Рнс. 29. Излучение галогенных и газоразрядных лампг 1 — ксе-ноновая лампа мощностью 150 Вт 2 — галогенная лампа мощностью 100 Вт 5 — ртутная лампа мошностью 200 Вт по вертикали — спектральная плотность излучения на расстоянии 50 см (мкВт/см2) [c.53]

Значительная спектральная яркость. Этот параметр тесно связьгаает между собой плотность потока энергии, телесный угол, в котором она распространяется, и ширину спектра излучения, в котором сосредоточена эта энергия. Если сравнивать между собою по яркости когерентные и некогерентные источники, то видно, что температурные источники значительно проигрывают. Дело в том, что все источники излучения независимо от их температуры не могут излучать сильнее идеального излучателя - АЧТ - при той же температуре. Даже Солнце, которое нам кажется самым ярким источником, имеет такую же яркость, как и АЧТ при температуре 6000 К. По формуле Планка подсчитано, что полная мощность излучения Солнца ( т. е. мощность по всему спектру излучения) не превышает 7000 Вт с каждого квадратного сантиметра поверхности. Это мощностной порог Солнца. Большего мы получить не можем. Цифра эта сама по себе очень значительна. Но вспомним о том, что вся энергия распределена в широком интервале длины волны. Один только видимый участок имеет протяженность 3, 5 10 МГц. А если подсчитать, какая же доля от всей этой энергии приходится на полосу в 1 МГц Оказывается, в этой полосе на длине волны в 0,55 мкм квадратный сантиметр Солнца излучает мощность 10 Вт. А это очень незначительная мощность. Обычный радиопередатчик в этой же полосе обладает мощностью до 10 кВт. [c.29]

Направим ось Z сферической системы координат по нормали к излучающей поверхности, обозначив 0 и ф полярный и аксиальный углы. Плотность потока энергии в телесный угол d I2 ввиду изотропного распределения излучения равна [ w /(4Ti)]dQ, а спектральная плотность мощности излучения dP через элемент поверхности da, перпендикулярный направлению движения потока энергии, дается формулой di ) = [ w6,/(47i)]di2da. Эта мощность излучения испускается с площади da светящейся поверхности, причем da = da os0 (см. рис. 24). Отсюда для спектральной плотности энергетической светимости получаем [c.303]

Многие задачи теории когерентности упрощаются, если комплексная степень когерентности рассматриваемого излучения может быть представлена в виде произведения компоненты, зависящей только от пространственных координат, и компоненты, зависящей только от временной задержки. Такая функция когерентности называется приводимой. Это условие, как мы увидим, эквивалентно некоторому условию в спектральном представлении, называемому условием взаимной спектральной чистоты. Данное понятие было введено Манделем [5.25]. Для большей ясности мы сначала (п. А) рассмотрим общую задачу какова форма полной спектральной плотности мощности при наложении двух разных световых пучков с одинаковой нормированной [c.181]

Сравним спектральные плотности мощности накачки и генерации. Ширина полосы Av4F2= см а ширина линии генерации Avз— 0,01 см. Следовательно, спектральная плотность излучения накачки порядка 3 10 Вт см" с , а генерации приблизительно 2,3 10 Вт см с . Таким образом, спектральная плотность генерируемого излучения на четыре порядка выше, чем у накачки. Подчеркнем, что такую и большую спектральную плотность мощности излучения можно получить только с помощью квантовых генераторов. [c.77]

Для получения информации об исследуемом излучении недостаточно, чтобы спектральный прибор имел только высокое разрешение. Он должен, помимо этого, обладать способностью измерить спектральную мощность излучения, заключенную в разрешаемом интервале спектра. Это означает, что сигнал, вырабатываемый приемно-регистрирующей системой при действии на нее излучения, должен превышать уровень ее собственных шумов в определенное число раз, т. е. должно обеспечиваться требуемое соотношение сигнал/шум. Светосила характеризует способность прибора регистрировать излучение мощности с малой спектральной плотностью. Предположим, что на вход спектрального прибора подано ква-зимонохроматическое излучение, т. е. полуширина линии излучения значительно меньше полуширины аппаратной функции. Тогда, пользуясь линейностью оптической системы спектрального прибора, можно записать [c.337]

Лазерной спектроскопией называется одно пз перспективных направлений в спектроскопических исследованиях, основанное на использовании в качестве источников излучения лазеров. Специфические свойства лазерного излучения, такие как высокая монохроматичность, большая спектральная плотность мощности и возможность перестройки частоты позволяют в значительной мере расширить возможности традиционных методов спектроскопии, а также решить принципиально новые задачи. К таким задачам дюжно отнести следующие. [c.438]

ШУМОВАЯ ТЕМПЕРАТУРА (эквивалентная) — эффективная величина, служащая относит, мерой спектральной плотности мощности электромагнитного и члучеиия источников шумов. Вводится по аналогии с равновесным излучением (тепловым шумом) с0г. 1ас0ванн0]0 сопротивления, спектральная плотпость мощности для к-рого определяется ф-лой П а й к в и с т а S = кТ к — постоянная Больцмана, Т — абс. темн-ра сопротивления). Т. о., под Ш. т. источника шума Г,,, следует понимать такую темп-ру согласованного сопротивления, при к-рой спектральная нлотность мощности теплового шума этого сопротивлепия будет равна спектральной плотности мощности шумов данного источника. Относит. 11 . т., илп шумовым числом, наз. отношение к комнатной темп-ро Т = 290° К. [c.428]

Предел сокращению времени измерения в этом методе кладет высокий уровець шумов при высоких температурах, что вынуждает увеличивать время накопления сигнала. Шумы обусловлены флуктуациями числа фотонов в тепловом излучении материала, которое попадает в приемник излучения наряду с полезным сигналом. Спектральная плотность мощности флуктуаций, найденная с учетом статистики испускания фотонов Бозе — Эйнштейна, имеет вид [c.113]

Ширина спектральной полосы излучения — интервал длин волн, в котором спектральная плотность мощности излучения составляет половину максимальной ДХсид = 20...200 нм ДЯил=1... [c.109]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...