И их единицы
Фотометрия — раздел оптики, занимающийся вопросами измерения интенсивности света и его источников. В фотометрии используются следующие величины:
1) энергетические — характеризуют энергетические параметры оптического излучения безотносительно к его действию на приемники излучения;
2) световые — характеризуют физиологические действия света и оцениваются по воздействию на глаз (исходят из так называемой средней чувствительности глаза) или другие приемники излучения.
1. Энергетические величины. Поток излучения Фе — величина, равная отношению энергии Wизлучения ко времени t, за которое излучение произошло:
Единица потока излучения — ватт (Вт).
Энергетическая светимость (нзлучательность) Re, — величина, равная отношению потока излучения Фe испускаемого поверхностью, к площади S сечения, сквозь которое этот поток проходит:
т. е. представляет собой поверхностную плотность потока излучения.
Единица энергетической светимости — ватт на метр в квадрате (Вт/м2).
Энергетическая сила света (сила излучения) Ie определяется спомощью понятия о точечном источнике света — источнике, размерами которого по сравнению с расстоянием до места наблюдения можно пренебречь. Энергетическая сила света 1е— величина, равная отношению потока излучения Ф, источника к телесному углу со, в пределах которого это излучение распространяется:
Единица энергетической силы света — ватт на стерадиан (Вт/ср).
Энергетическая яркость (лучистость) Вe, — величина, равная отношению энергетической силы света DIe элемента излучающей поверхности к площади DS проекции этого элемента на плоскость, перпендикулярную направлению наблюдения:
Единица энергетической яркости — ватт на стерадиан-метр в квадрате (Вт/(ср×м2)).
Энергетическая освещенность (облученность) Еехарактеризует величину потока из лучения, падающего на единицу освещаемой поверхности. Единица энергетической освещенности совпадает с единицей энергетической светимости (Вт/м2).
2. Световые величины. При оптических измерениях используются различные приемники излучения (например, глаз, фотоэлементы, фотоумножители), которые не обладают одинаковой чувствительностью к энергии различных длин волн, являясь, таким образом, селективными (избирательными). Каждый приемник излучения характеризуется своей кривой чувствительности к свету различных длин волн. Поэтому световые измерения, являясь субъективными, отличаются от объективных, энергетических и для них вводятся световые единицы, используемые только для видимого света. Основной световой единицей в СИ является единица силы света — кандела (кд), определение которой дано выше (см. Введение). Определение световых единиц аналогично энергетическим.
Световой поток Ф определяется как мощность оптического излучения по вызываемому им световому ощущению (по его действию на селективный приемник света с заданной спектральной чувствительностью).
Единица светового потока — люмен (лм): 1 лм — световой поток, испускаемый точечным источником силой света в 1 кд внутри телесного угла в 1 ср (при равномерности поля излучения внутри телесного угла) (1 лм = 1 кд-ср).
Светимость R определяется соотношением
Единица светимости — люмен на метр в квадрате (лм/м2).
Яркость Bvсветящейся поверхности в некотором направлении jесть величина, равная отношению силы света I в этом направлении к площади Sпроекции светящейся поверхности на плоскость, перпендикулярную данному направлению:
Единица яркости — кандела на метр в квадрате (кд/м2).
Единица освещенности — люкс (лк): 1 лк — освещенность поверхности, на 1 м2 которой падает световой поток в 1 лм (1 лм = 1 лм/м2).
Освещенность Е— величина, равная отношению светового потока Ф, падающего на поверхность, к площади Sэтой поверхности:
