Ozáření (fotometrie)

Ozáření
$E_e$
Dimenze	M T -3
Jednotky
SI	W m -2
GHS	erg cm -2 s -1
Poznámky
energie fotometrická veličina

Ozáření je fyzikální veličina , jedna z energetických fotometrických veličin [1] . Charakterizuje hustotu plošného výkonu záření dopadajícího na povrch. Kvantitativně se rovná poměru toku záření dopadajícího na malou plochu povrchu k ploše této plochy [1] [2] : $E_e$ $d\Phi _{e}$ $dS$

E_{e}={\frac {d\Phi _{e}}{dS}}.

Numericky se ozáření rovná modulu složky Poyntingova vektoru kolmo k povrchu, zprůměrovanému za čas, který výrazně překračuje periodu elektromagnetických oscilací.

Jednotka měření v mezinárodní soustavě jednotek (SI) : W m −2 .

Pokud je povrch osvětlen bodovým zdrojem [3] , pak pro jeho ozáření platí:

E_{e}={\frac {I_{e}}{r^{2}}}\cos \theta ,

kde je síla záření zdroje ve směru bodu zájmu na povrchu, je vzdálenost mezi tímto bodem a zdrojem a je úhel, který svírá normála k povrchu se směrem ke zdroji. $Tj}$ $r$ $\theta$

Dalším názvem ozáření používaným v literatuře, ale neuvedený v GOST [1] , je energetické osvětlení .

Spektrální hustota ozáření

Spektrální hustota ozáření je poměr množství ozáření na malý spektrální interval k šířce tohoto intervalu: $E_{{e,\lambda }}$ $dE_{e},$ $d\lambda,$

E_{{e,\lambda }}(\lambda )={\frac {dE_{e}}{d\lambda }}.

Jednotkou SI je W m −3 . Protože se vlnové délky obvykle měří v nanometrech , v praxi se používá W m −2 nm −1 . $E_{{e,\lambda }}$

Závislost spektrální hustoty ozáření na vlnové délce záření se nazývá spektrum ozáření. Obrázek ukazuje spektra ozáření vytvářeného slunečním zářením mimo zemskou atmosféru a na hladině moře . Pro srovnání je tam uvedeno i spektrum záření absolutně černého tělesa zahřátého na teplotu 5250 °C (~ 5525 K ). Je vidět, že ozáření na povrchu Země je znatelně nižší než ve vesmíru, a to díky absorpci záření plyny, které tvoří atmosféru.

Světelný analog

V systému světelných fotometrických veličin je analogií ozáření osvětlení . Ve vztahu k ozáření je osvětlenost snížená fotometrická hodnota získaná pomocí hodnot relativní spektrální světelné účinnosti monochromatického záření pro denní vidění [4] : $E_{v}$ $V(\lambda)$

E_{v}=K_{m}\cdot \int \limits _{{380~nm}}^{{780~nm}}E_{{e,\lambda }}(\lambda )V(\lambda )d \lambda,

kde je maximální světelná účinnost záření [5] rovna v soustavě SI 683 lm /W [6] . Její číselná hodnota vyplývá přímo z definice kandely . $K_{m}$

Energetické fotometrické veličiny SI

Informace o dalších hlavních energetických fotometrických veličinách jsou uvedeny v tabulce. Označení množství jsou uvedena podle GOST 26148-84 [1] .

Energetické fotometrické veličiny SI

Jméno (synonymní s [7] )	Notový zápis	Definice	Jednotka v SI	Světelný analog
Radiační energie (zářivá energie)	$Q_{e}$ nebo $W$	Energie nesená zářením	J	světelná energie
Radiační tok (zářivý tok)	$\Phi$ nebo _ $P$	$\Phi _{e}={\frac {dQ_{e}}{dt}}$	út	Světelný tok
Síla záření (energetická síla světla)	$Tj}$	$I_{e}={\frac {d\Phi _{e}}{d\Omega }}$	Út sr −1	Síla světla
Objemová hustota energie záření	$U_{e}$	$U_{e}={\frac {dQ_{e}}{dV}}$	J m -3	Objemová hustota světelné energie
Energetická svítivost	$Mě}$	$M_{e}={\frac {d\Phi _{e}}{dS_{1}}}$	W m -2	Zářivost
Energetický jas	$L_{e}$	$L_{e}={\frac {d^{2}\Phi _{e}}{d\Omega \,dS_{1}\,\cos \varepsilon }}$	W m −2 sr −1	Jas
Integrální energetický jas	$\Lambda _{e}$	$\Lambda _{e}=\int _{0}^{t}L_{e}(t')dt'$	J m −2 sr −1	Integrální jas
energetická expozice	$On}$	$H_{e}={\frac {dQ_{e}}{dS_{2}}}$	J m -2	světelná expozice
Spektrální energetická hustota záření	$Q_{{e,\lambda }}$	$Q_{{e,\lambda }}={\frac {dQ_{e}}{d\lambda }}$	J m -1	Spektrální hustota světelné energie

Zde je oblast zdrojového povrchového prvku, je oblast povrchového prvku přijímače a je to úhel mezi normálou ke zdrojovému povrchovému prvku a směrem pozorování. $dS_{1}$ $dS_{2}$ $\varepsilon$

Poznámky

↑ 1 2 3 4 GOST 26148-84. Fotometrie. Termíny a definice. . - M . : Nakladatelství norem, 1984. - 24 s.
↑ Ozáření . Článek ve fyzické encyklopedii. . Získáno 12. června 2012. Archivováno z originálu 22. března 2012. (neurčitý)
↑ Jakýkoli zdroj lze považovat za bodový, pokud je vzdálenost mezi ním a pozorovacím bodem dostatečně velká v porovnání s jeho velikostí.
↑ GOST 8.332-78. Státní systém pro zajištění jednotnosti měření. Měření světla. Hodnoty relativní spektrální světelné účinnosti monochromatického záření pro denní vidění. . Získáno 12. června 2012. Archivováno z originálu 4. října 2013. (neurčitý)
↑ V literatuře se také používá termín „fotometrický ekvivalent záření“.
↑ GOST 8.417-2002. Státní systém pro zajištění jednotnosti měření. Jednotky množství. (nedostupný odkaz) . Získáno 12. června 2012. Archivováno z originálu 10. listopadu 2012. (neurčitý)
↑ Název používaný v literatuře, ale ne mezi názvy doporučenými v soustavě SI a v GOST.

Energetické fotometrické veličiny

Energie záření
radiační tok
Průměrný výkon záření
Maximální radiační síla
Energetický jas
Síla záření
Energetická svítivost
Ozáření
Hustota výkonu povrchového záření
Hustota energie povrchového záření
Prostorová expozice
Energetické osvětlení
energetická expozice
Prostorová energetická expozice
Integrální energetický jas
Objemová hustota energie záření
Objemová hustota síly záření