Фотометрия. Зрительное ощущение

Лучистый поток, излучаемый источником,

где W — энергия излучения; t — время излучения.

Световой поток Ф связан с лучистым потоком F соотноше­нием

Ф = μF

где μ— коэффициент видности, учитывающий чувствительностьглаза к световым волнам различной длины.

Сила света точечного источника, равномерно излучающего по всем направлениям, численно равна световому потоку, при­ходящемуся на единичный телесный угол:

где Δω — телесный угол, измеряемый отношением

(ΔS — площадь поверхности, вырезанной на сфере радиуса r конусом с вершиной в центре сферы).

Освещенность характеризуется величиной светового потока, приходящегося на единицу площади:

Освещенность, создаваемая точечным источником силой света I на расстоянии r,

,

где α — угол падения луча на площадку.

Светимость характеризуется величиной светового потока, испускаемого с единицы площади светящегося тела:

Яркость светящейся поверхности

где ΔI— сила света, излучаемого поверхностью ΔS в направ­лении нормали.

Яркость поверхности, рассеивающей свет равномерно по всем направлениям, в направлении нормали определяется фор­мулой

где α — коэффициент диффузного отражения (рассеяния).

Тепловое излучение тел. Фотоны

Спектральная плотность энергетической светимости

или

где dR_eλ(или dR_eν) — энергетическая светимость, соответствую­щая небольшому интервалу длин волн dλ, (или соответствующему интервалу частот dν).

Энергетическая светимость тела

Коэффициент поглощения

где Ф_погл — поток излучения, поглощенного данным телом; Ф_пад — поток излучения, падающего на телою Тело, для которого α= 1, называют черным. Тело, для которого α< 1 и не зависит от λ, называют серым.

Закон Кирхгофа

где индексы 1, 2 и т. д означают различные тела, ε_λ — спектраль­ная плотность энергетической светимости черного тела.

Формула Планка

где h — постоянная Планка.

Закон Стефана — Больцмана

R_e = aT⁴

где R_e — энергетическая светимость черного тела, Т — термоди­намическая температура этого тела, ст — постоянная Стефана — Больцмана.

Закон Вина

,

где λ_mах — длина волны, соответствующая максимуму спектраль­ной плотности энергетической светимости черного (серого) тела, b — постоянная Вина.

Энергия кванта света

E = hv,

где h — постоянная Планка; v — частота света.