Связь световых и энергетических величин

.

Спектральная плотность пропускания показывает распределение коэффициента пропускания по спектру:

.

Оптическая плотность среды – логарифм величины, обратной пропусканию:

.

Таким образом, более оптически плотная среда сильнее поглощает.

Энергетические величины являются исчерпывающими с энергетической точки зрения, но они не позволяют количественно оценить визуальное восприятие излучения. Восприятие глазом излучения видимого диапазона определяется не только мощностью воспринимаемого излучения, но также зависит от его спектрального состава (так как глаз – селективный приемник излучения).

Световыевеличины – характеризуют физиологические действия света, описывают, как энергию излучения воспринимает зрительная система глаза с учетом спектрального состава света.

1. Определение световых единиц аналогично энергетическим. Основной световой единицей является единица силы света. Сила света определяется аналогично энергетической силе света:

.

Единица силы света – кандела (кд):

.

– сила излучения эталона (эталонный излучатель или черное тело) при температуре затвердевания платины () площадью .

2. Световой поток определяется:

.

Единица светового потока – люмен (лм):

.

– это поток, который излучается источником с силой света в телесном угле .

3. Освещенность - величина, равная отношению светового потока , падающего на поверхность, к площади этой поверхности:

.

Единица освещенности – люкс (лк)

.

– освещенность такой поверхности, на каждый квадратный метр которой равномерно падает поток в .

4. Светимость определяется соотношением:

.

Единица энергетической светимости – люмен на метр в квадрате (лм/м²):

.

За единицу светимости принимают светимость такой поверхности, которая излучает с световой поток, равный .

5. Яркость светящейся поверхности есть величина, равная отношению силы света к площади светящейся поверхности:

.

Единица яркости – кандела на метр в квадрате (кд/(м²))

.

За единицу яркости принята яркость такой плоской поверхности, которая в перпендикулярном направлении излучает силу света с .

Связь световых и энергетических величин устанавливается через зрительное восприятие, которое хорошо изучено экспериментально. Функция видности – это относительная спектральная кривая эффективности монохроматического излучения. Она показывает, как глаз воспринимает излучение различного спектрального состава. – величина, обратно пропорциональная монохроматическим мощностям, дающим одинаковое зрительное ощущение, причем воздействие потока излучения с длиной волны условно принимается за единицу. Функция видности глаза максимальна в области желто-зеленого цвета () и спадает до нуля для красных и фиолетовых лучей (Рис. 21).

Определить некую световую величину (поток, сила света, яркость, и т.д.), по спектральной плотности соответствующей ей энергетической величины можно по общей формуле:

,

где – функция видности глаза, – экспериментально установленный коэффициент (поток излучения мощностью с длиной волны соответствует светового потока).

Другие единицы измерения световых величин:

сила света
яркость
освещенность

Сопоставление энергетических и световых единиц:

Энергетические	Световые
Наименование и обозначение	Единицы измерения	Наименование и обозначение	Единицы измерения
поток излучения		световой поток
энергетическая сила света		сила света
энергетическая освещенность		освещенность
энергетическая светимость		светимость
энергетическая яркость		яркость

Дата добавления: 2014-01-05