1.4    нергетические и световые параметры излучения

Оптическое излучение характеризуют фотометрическими параметрами. Различают фотометрические параметры энер­гетические и световые. Энергетические параметры характеризуют излучение безотносительно к его действию на какой-либо приемник излучения и связаны с переносимой излучением энергией. С помощью световых параметров оценивают излучение в случае, если приемником излучения служит человеческий глаз.

Чувствительность глаза к свету с разными длинами волн неодинакова. Она имеет максимум при = 0,555 мкм и быстро снижается при удалении от этого максимума. На границах видимого диапазона (= 0,38 и 0,78 мкм) чувствительность глаза практически падает до нуля. Цвето­вое ощущение определяется длиной волны, а яркость – интенсивностью светового по­тока.

Подпись:  

Рис. 1.4. Спектральная характеристика чувствительности 
человеческого глаза
На рис. 1.4 показана относительная спектральная световая эффективность глаза, адаптированного на дневной (1) и ночной (2) свет. Относительная спектральная световая эффективность V() представляет собой результат усреднения многих исследований. Оптическое излучение в види­мом диапазоне описывается световыми параметрами и ха­рактеристиками.

Таким образом, энергетические и световые параметры излучения по смыслу одинаковы, но характеризуют излуче­ние в различных диапазонах волн и измеряются в разных еди­ницах. Количественные характеристики видимого света связывают со зрительным ощущением; в инфракрас­ном и ультрафиолетовом поддиапазонах оптического излу­чения, не воспринимаемого глазом, параметры характери­зуют непосредственно энергию, переносимую излучением. Световые и энергетические параметры связаны пропорцио­нальной зависимостью.

Для количественного описания оптического излучения, а также источников и приемников излучения используются пять основных энергетических параметров:

· поток излучения  и сила излучения – параметры, характеризующие излуче­ние;

· энергетическую светимость и энергетическую яркость – эти параметры характеризуют источник излучения с учетом площади излучаемой поверхности;

· энергетическую освещен­ность (облученность) – этим параметром характеризуют облучаемую, т.е. принимающую излучение, поверхность.

Для видимого излучения применяются, соответственно пять световых параметров: световой поток, сила света, свети­мость, яркость и освещенность.

Параметры оптического излучения, расчетные формулы, единицы величин и обозначения сведены в табл. 1.1.

Световым потоком (Ф) называется величина, характеризуемая числом квантов электромагнитного излуче­ния (фотонов), прошедших за единицу времени через заданное поперечное сечение (F). Единицей светового потока является люмен (лм). Для характеристики яркости источника света величина светово­го потока не подходит, так как она зависит от площади рассматриваемого поперечно­го сечения (F) и расстояния (r) до источника света.

Для точечного источника света, обладающего центральной симметрией, световой поток (Ф)  пропорционален телес­ному углу (). Этот угол определяется как отноше

ние площади сферической поверх­ности к квадрату радиуса и является без­размерной величиной. Единицей этого угла является стерадиан (ср). Вся по­верхность сферы, в центре которой нахо­дится источник света, охватывает телесный угол (в стерадианах), равный:

.

Конус с углом раскрытия ±  охватывает телесный угол (в стерадианах):

.

Таблица 1.1

Фотометрические параметры излучения

Энергетические параметры

Свет