Площадь облучения
.
( 1.2.35)
Площадь сечения цилиндра
.
(1.2.36)
Телесный угол
.
(1.2.37)
Тогда облученность
. (1.2.38)
6.Приемники лучистой энергии и их характеристики
Тела в природе, в которых происходит поглощение, и преобразование оптического излучения называют приемниками оптического излучения.
Для энергетической оценки действия оптического излучения на приемники вводят понятие их чувствительности. Различают: 1) интегральную чувствительность и 2) спектральную чувствительность.
Интегральная чувствительность оценивает чувствительность к сложному излучению и характеризуется зависимостью:
, (1.2.47)
где С – коэффициент, определяемый выбором единиц измерения величины; Qе – энергия, поглощенная и эффективно преобразованная в приемнике в другой вид энергии; Qе – вся энергия излучения, падающая на приемник.
Однако большинство приемников обладает избирательной чувствительностью к излучению разных длин волн. Зависимость, определяющую чувствительность приемника к монохроматическому излучению разной длины волн называют спектральной чувствительностью приемника
, (1.2.48)
где Фе – поглощенный и эффективно преобразованный в приемнике поток монохроматического (однородного) излучения; Фе - полный поток монохроматического (однородного) излучения, падающий на приемник.
У
большинства приемников спектральная
чувствительность зависит от длины
волны, падающего на него однородного
излучения. Графически это выглядит
так:
(
(см. рис. 1.2.11).
В определенной части спектра спектральная
чувствительность имеет максимум qmax
. Если все другие значения q()
разделить на qmax
, то получим относительную спектральную
чувствительность (см. рис.1.2.12.).:
.
(1.2.49)
Относительная спектральная чувствительность величины безразмерная. Ею удобнее пользоваться для оценки спектральная чувствительность различных приемников.
7.Система световых величин и единицы их измерения
Для оценки зрительных ощущений оптического излучения разработана система световых величин. В световой системе эффективных величин эталонный приемник – глаз человека. В этой системе оценивается световое, фотопериодическое и терапевтическое действие видимого излучения.
Основной эффективной величиной в этой системе величин является световой поток Ф. Единицей светового потока является люмен (лм).
1 лм равен потоку, излучаемому абсолютно черным телом с площади 0,5305 мм2 при температуре затвердевания платины (2042 оК).
Однородное излучение мощностью 1 Вт при = 0,555 мкм составляет 680 лм светового потока. Число 680 - световой эквивалент мощности излучения.
Максимальное значение спектральной чувствительности среднего глаза человека равно 680 лм/Вт при длине волны излучения = 0,555 мкм.
Поэтому, если необходимо в общем, потоке излучения определить световой поток, то используется формула:
Ф = 680
,
(1.3.4)
или для монохроматического излучения
,
(1.3.5)
где Ке(i)–
относительная спектральная чувствительность
приемника (Ке(i)=
);
q(i);
q()max–
спектральная световая чувствительность
приемника к излучению соответственно
с длиной волны i
и к излучению с длиной волны max
(при котором чувствительность
максимальная).
Далее будем иметь:
сила света
I =
;
;
(1.3.6)
освещенность
Е =
;
;
(1.3.7)
светимость
М =
;
;
(1.3.8)
экспозиция
Н =
;
.
(1.3.9)