Сияющая интенсивность - Radiant intensity

В радиометрии , интенсивность излучения является поток излучения , испускаемый, отражается, передается или принимается, на единицу телесного угла , а спектральная интенсивность является интенсивность излучения на единицу частоты или длины волны , в зависимости от того , спектр берется в зависимости от частоты или длины волны . Это направленные величины. Единица СИ лучистой интенсивности является ватт на стерадиан ( Вт / ср ), в то время как в спектральной интенсивности частоты является ватт на стерадиан на герц ( Вт · ср -1 · Гц -1 ) и спектральной интенсивности в длине волны ватт на стерадиан на метр ( Вт · ср -1 · м -1 ) - обычно ватт на стерадиан на нанометр ( Вт · ср -1 · нм -1 ). Интенсивность излучения отличается от энергетической освещенности и выходного излучения , которые часто называют интенсивностью в других областях физики, помимо радиометрии. В радиотехнике интенсивность излучения иногда называют интенсивностью излучения .

Математические определения

Сияющая интенсивность

Интенсивность излучения , обозначаемая I e, Ω («e» означает «энергичный», чтобы избежать путаницы с фотометрическими величинами, и «Ω», чтобы указать, что это направленная величина), определяется как

куда

В общем, I e, Ω является функцией угла обзора θ и потенциально азимутального угла . В частном случае Ламберта поверхности , I е, Ω следует за косинус Ламберта закона I е, й = I 0 соза & thetas .

При вычислении интенсивности излучения, излучаемого источником, Ω относится к телесному углу, в который излучается свет. При вычислении яркости, полученной детектором, Ω относится к телесному углу, который образует источник, если смотреть с этого детектора.

Спектральная интенсивность

Спектральная интенсивность по частоте , обозначаемая I e, Ω, ν , определяется как

где ν - частота.

Спектральная интенсивность в длине волны , обозначаемая I e, Ω, λ , определяется как

где λ - длина волны.

Радиочастотная техника

Сила излучения используется для характеристики излучения антенны :

куда

В отличие от плотности мощности, интенсивность излучения не зависит от расстояния: поскольку интенсивность излучения определяется как мощность через телесный угол, уменьшение плотности мощности с увеличением расстояния из -за закона обратных квадратов компенсируется увеличением площади с расстоянием.

Блоки радиометрии СИ

Блоки радиометрии СИ
Количество Единица измерения Измерение Примечания
Имя Символ Имя Символ Символ
Энергия излучения Q e джоуль J M L 2 T −2 Энергия электромагнитного излучения.
Плотность лучистой энергии ж е джоуль на кубический метр Дж / м 3 M L −1 T −2 Лучистая энергия на единицу объема.
Сияющий поток Φ e ватт W = Дж / с M L 2 T −3 Излучаемая, отраженная, переданная или полученная энергия излучения в единицу времени. Иногда это также называют «сияющей силой».
Спектральный поток Φ e, ν ватт на герц Вт / Гц M L 2 T −2 Лучистый поток на единицу частоты или длины волны. Последний обычно измеряется в Вт⋅нм -1 .
Ф е, λ ватт на метр Вт / м M L T −3
Сияющая интенсивность I e, Ω ватт на стерадиан Вт / ср M L 2 T −3 Излучаемый, отраженный, передаваемый или принимаемый поток излучения на единицу телесного угла. Это направленная величина.
Спектральная интенсивность I e, Ω, ν ватт на стерадиан на герц W⋅sr −1 ⋅Hz −1 M L 2 T −2 Интенсивность излучения на единицу частоты или длины волны. Последний обычно измеряется в Вт⋅ср −1 нм −1 . Это направленная величина.
I e, Ω, λ ватт на стерадиан на метр W⋅sr −1 ⋅m −1 M L T −3
Сияние L e, Ω ватт на стерадиан на квадратный метр W⋅sr −1 ⋅m −2 M T −3 Лучистый поток, излучаемый, отраженный, передаваемый или принимаемый поверхностью , на единицу телесного угла на единицу площади проекции. Это направленная величина. Иногда это также ошибочно называют «интенсивностью».
Спектральное сияние L e, Ω, ν ватт на стерадиан на квадратный метр на герц W⋅sr −1 ⋅m −2 ⋅Hz −1 M T −2 Яркость поверхности на единицу частоты или длины волны. Последний обычно измеряется в Вт⋅sr −1 m −2 nm −1 . Это направленная величина. Иногда это также ошибочно называют «спектральной интенсивностью».
L e, Ω, λ ватт на стерадиан на квадратный метр, на метр W⋅sr −1 ⋅m −3 M L −1 T −3
Энергия
излучения Плотность потока
E e ватт на квадратный метр Вт / м 2 M T −3 Лучистый поток , полученный с помощью поверхности на единицу площади. Иногда это также ошибочно называют «интенсивностью».
Спектральная освещенность
Спектральная плотность потока
E e, ν ватт на квадратный метр на герц Вт⋅м −2 ⋅Гц −1 M T −2 Освещенность поверхности на единицу частоты или длины волны. Иногда это также ошибочно называют «спектральной интенсивностью». Единицы измерения спектральной плотности потока, не относящиеся к системе СИ, включают янский (1 Ян = 10 −26  Вт⋅м −2 Гц −1 ) и единицу солнечного потока (1 sfu = 10 −22  Вт⋅м −2 ⋅Гц −1 = 10 4).  Jy).
E e, λ ватт на квадратный метр, на метр Вт / м 3 M L −1 T −3
Лучистость J e ватт на квадратный метр Вт / м 2 M T −3 Лучистый поток, покидающий (испускаемый, отраженный и проходящий) поверхность на единицу площади. Иногда это также ошибочно называют «интенсивностью».
Спектральное излучение J e, ν ватт на квадратный метр на герц Вт⋅м −2 ⋅Гц −1 M T −2 Сияние поверхности на единицу частоты или длины волны. Последний обычно измеряется в Вт⋅м −2 нм −1 . Иногда это также ошибочно называют «спектральной интенсивностью».
J e, λ ватт на квадратный метр, на метр Вт / м 3 M L −1 T −3
Сияющая выходность М е ватт на квадратный метр Вт / м 2 M T −3 Лучистый поток , излучаемый на поверхности на единицу площади. Это излучаемый компонент излучения. «Излучение излучения» - старый термин для обозначения этой величины. Иногда это также ошибочно называют «интенсивностью».
Спектральная выходность М е, ν ватт на квадратный метр на герц Вт⋅м −2 ⋅Гц −1 M T −2 Выходная мощность излучения поверхности на единицу частоты или длины волны. Последний обычно измеряется в Вт⋅м −2 нм −1 . «Спектральный коэффициент излучения» - старый термин для обозначения этой величины. Иногда это также ошибочно называют «спектральной интенсивностью».
M e, λ ватт на квадратный метр, на метр Вт / м 3 M L −1 T −3
Сияющее воздействие H e джоуль на квадратный метр Дж / м 2 M T −2 Лучистая энергия, получаемая поверхностью на единицу площади, или, что эквивалентно, освещенность поверхности, интегрированная по времени облучения. Иногда это также называют «сияющим флюенсом».
Спектральная экспозиция H e, ν джоуль на квадратный метр на герц Дж⋅м −2 ⋅Гц −1 M T −1 Излучение поверхности на единицу частоты или длины волны. Последний обычно измеряется в Дж⋅м −2 нм −1 . Иногда это также называют «спектральным флюенсом».
H e, λ джоуль на квадратный метр, на метр Дж / м 3 M L −1 T −2
Полусферический коэффициент излучения ε N / A 1 Излучение поверхности , деленное на выход черного тела при той же температуре, что и эта поверхность.
Спектральная полусферическая излучательная способность ε ν
  или
ε λ
N / A 1 Спектральная светимость поверхности , деленная на светимость черного тела при той же температуре, что и эта поверхность.
Направленная излучательная способность ε Ω N / A 1 Излучение , излучаемый на поверхности , разделенные , что излучаемый черного тела при той же температуре , как эта поверхность.
Спектрально-направленная излучательная способность ε Ω, ν
  или
ε Ω, λ
N / A 1 Спектральное свечение , излучаемое на поверхность , деленное на том , что из черного тела при той же температуре , как эта поверхность.
Полусферическое поглощение А N / A 1 Лучистый поток поглощается на поверхность , деленный на которые получены этой поверхность. Не следует путать с « поглощением ».
Спектральное полусферическое поглощение A ν
  или
A λ
N / A 1 Спектральный поток поглощается на поверхности , деленная на которые получены этой поверхности. Это не следует путать со « спектральным поглощением ».
Направленное поглощение А Ом N / A 1 Излучение поглощается на поверхности , деленной на сияния падающего на эту поверхность. Не следует путать с « поглощением ».
Спектральное направленное поглощение A Ω, ν
  или
A Ω, λ
N / A 1 Спектральный сияния поглощается на поверхности , деленной на спектральной энергетической яркости падающего на эту поверхность. Это не следует путать со « спектральным поглощением ».
Полусферическое отражение р N / A 1 Лучистый поток, отраженный от поверхности , делится на поток , принимаемый этой поверхностью.
Спектральная полусферическая отражательная способность R ν
  или
R λ
N / A 1 Спектральный поток отражается на поверхности , деленная на которые получены этой поверхности.
Направленное отражение R Ом N / A 1 Излучение отражается на поверхности , деленной на том , что полученные с помощью этой поверхности.
Спектральное направленное отражение R Ω, ν
  или
R Ω, λ
N / A 1 Спектральное сияние отражается на поверхность , деленный на которые получены этой поверхность.
Полусферический коэффициент пропускания Т N / A 1 Лучевой поток передается по поверхности , деленная на которые получены этой поверхности.
Спектральное полусферическое пропускание T ν
  или
T λ
N / A 1 Спектральный поток передается по поверхности , деленная на которые получены этой поверхности.
Направленное пропускание Т Ом N / A 1 Излучение передается по поверхности , деленная на которые получены этой поверхности.
Спектрально-направленное пропускание T Ω, ν
  или
T Ω, λ
N / A 1 Спектральное сияние передается по поверхности , деленный на которые получены этой поверхность.
Полусферический коэффициент затухания μ обратный счетчик м −1 L −1 Поток излучения, поглощаемый и рассеиваемый на объем на единицу длины, деленный на полученный этим объемом.
Коэффициент спектрального полусферического ослабления μ ν
  или
μ λ
обратный счетчик м −1 L −1 Спектральный лучистого потока поглощается и рассеивается по объему на единицу длины, деленное на том , что полученные этим объемом.
Коэффициент направленного затухания μ Ом обратный счетчик м −1 L −1 Сияние поглощается и рассеивается на объем на единицу длины, деленный на полученное этим объемом.
Коэффициент направленного спектрального ослабления μ Ω, ν
  или
μ Ω, λ
обратный счетчик м −1 L −1 Спектральная яркость поглощается и рассеивается на объем на единицу длины, деленный на полученное этим объемом.
См. Также: SI   · Радиометрия   · Фотометрия.

Смотрите также

Рекомендации

внешняя ссылка