Главная | Обратная связь

Система енергетичних величин оптичного випромінювання та одиниці їх вимірювання

 

Для кількісної оцінки дії оптичного випромінювання ОВ користуються системою енергетичних величин.

Мірою випромінювання є енергія , що вимірюється в джоулях (Дж). У практиці зручніше користуватися не енергією, а потужністю випромінювання (інакше її називають потоком випромінювання ):

 

, [Вт] = [Дж/с], (1.4)

 

де t – час, за який відбувається випромінювання. Виміряється потік у ватах [Вт].

Для монохроматичного випромінювання

 

,(1.5)

 

де індекс е у позначенні свідчить про те, що прийнято систему енергетичних величин і одиниць.

Для опису розподілу потоку випромінювання за спектром (залежно від довжини хвилі випромінювання) користуються поняттям спектральної густини потоку випромінювання :

 

, (1.5)

 

де – однорідний потік на ширині смуги , де виміряний однорідний потік (рис. 1.5а).

 

а б

Рисунок 1.5 – Потік а) і спектральна густина
випромінювання (б)

 

Переходячи до , отримаємо

 

,(1.6)

 

або із цієї формули можна отримати потік при відомій спектральній густині

 

. (1.7)

 

Залежність може задаватися у вигляді графіка (рис. 1.5б), тоді потік Ф_е дорівнює площі, обмеженій кривою й віссю абсцис, або у вигляді таблиці.

При лінійчастому спектрі

 

,(1.8)

 

де – потік випромінювання з довжиною хвилі .

Розподіл потоку в просторі (просторова густина потоку випромінювання) – сила випромінювання :

 

,[Вт·ср^-1], (1.9)

 

де – тілесний кут, у якому розподіляється потік.

Тілесний кут в 1 стерадіан відповідає куту конуса із вершиною в центрі сфери, що відтинає в сфері радіусом площу поверхні (рис. 1.6)

 

, [стерадіан]. (1.10)

Рисунок 1.6 – До визначення тілесного кута

 

Густина потоку на поверхні, що опромінюється, – опромінення :

 

, [Вт·м^-2], (1.11)

 

де – площа поверхні, що опромінюється.

Густина потоку на випромінюваній поверхні – енергетична світність М_е:

 

, [Вт·м^-2], (1.12)

 

де – площа випромінюваної поверхні.

Кількість випромінювання, одержуваного за якийсь час, називають дозою опромінення – енергетичною експозицією :

 

, [Вт·м^-2·с] = [Дж·м^-2]. (1.13)

 

Таким чином, енергетичні характеристики оптичного випромінювання такі: