Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни...
История развития пистолетов-пулеметов: Предпосылкой для возникновения пистолетов-пулеметов послужила давняя тенденция тяготения винтовок...
Топ:
Когда производится ограждение поезда, остановившегося на перегоне: Во всех случаях немедленно должно быть ограждено место препятствия для движения поездов на смежном пути двухпутного...
Комплексной системы оценки состояния охраны труда на производственном объекте (КСОТ-П): Цели и задачи Комплексной системы оценки состояния охраны труда и определению факторов рисков по охране труда...
Интересное:
Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов: Изучение оползневых явлений, оценка устойчивости склонов и проектирование противооползневых сооружений — актуальнейшие задачи, стоящие перед отечественными...
Средства для ингаляционного наркоза: Наркоз наступает в результате вдыхания (ингаляции) средств, которое осуществляют или с помощью маски...
Финансовый рынок и его значение в управлении денежными потоками на современном этапе: любому предприятию для расширения производства и увеличения прибыли нужны...
Дисциплины:
2020-04-01 | 208 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Фотометрией называется раздел оптики, занимающийся измерением световых потоков и величин, связанных с такими потоками.
Сила света. Источник света, размерами которого можно пренебречь по сравнению с расстоянием.от места наблюдения до источника, называется точечным. В однородной и изотропной среде волна, излучаемая точечным источником, будет сферической. Для характеристики точечных источников света применяется сила света /, которая определяется как поток излучения источника, приходящийся на единицу телесного угла:
(114.1)
(dФ — световой поток, излучаемый источником в пределах телесного угла dQ). Для изотропного источника
(114.2)
где Ф — полный световой поток, излучаемый источником по всем направлениям.
В случае протяженного источника можно говорить о силе света элемента его поверхности . Тогда под в формуле (114.1) следует понимать световой поток, излучаемый элементом поверхности dS в пределах телесного угла
Единица силы света — кандела (кд) является одной из основных единиц Международной системы (СИ). Ее значение принимается таким, чтобы яркость (см. ниже) полноголизлучателя при температуре затвердевания платины была равна 60 кд на 1 см2. Под полным излучателем понимается устройство, обладающее свойствами абсолютно черного тела (см. т. 3).
Световой поток. Единицей светового потока является люмен (лм). Он равен световому потоку, излучаемому изотропным источником с силой света в 1 кд в пределах телесного угла в один стерадиан:
(114.3)
Опытным путем установлено, что световому потоку в 1 лм, образованному излучением с длиной волны А, = 0,555 мкм, соответствует поток энергии в 0,0016 Вт. Световому потоку в 1 лм,-образованному излучением с другой Я, соответствует поток энергии
|
(114.4)
Освещенность. Степень освещенности некоторой поверхности падающим на нее светом характеризуется величиной
(114.5)
называемой освещенностью ( — световой поток, падающий на элемент поверхности ).
Единицей освещенности является люкс (лк), равный освещенности, создаваемой потоком в 1 лм, равномерно распределенным по поверхности площади в 1 м2:
(114.6)
Освещенность Е, создаваемую точечным источником, можно выразить через силу света /, расстояние г от поверхности до источника и угол а между нормалью к поверхности п и направлением на источник. На площадку dS (gnc. 114.1) падает поток =
— , заключенный в пределах телесного угла , опирающегося на Угол равен Следовательно, Разделив этот поток на dS, получим
(114.7)
(114.8)
( — поток, испускаемый наружу по всем направлениям элементом поверхности ис точника).
Светимость может возникнуть за счет отражения поверхностью падающего на нее света. Тогда под в формуле (114.8) следует
понимать поток, отраженный элементом поверхности по всем направлениям.
Единицей светимости является люмен на квадратный метр (лм/м2).
Яркость. Светимость характеризует излучение (или отражение) света данным местом поверхности по всем направлениям. Для характеристики излучения (отражения) света в заданном направлении служит яркость L. Направление можно задать полярным углом О (отсчитываемым от внешней нормали п к излучающей площадке, ) и азимутальным углом ф. Яркость определяется как отношение силы света элементарной поверхности в данном направлении к проекции площадки на плоскость, перпендикулярную к взятому направлению.
|
Рассмотрим элементарный телесный угол , опирающийся на светящуюся площадку и ориентированный в направлении
(*, ф) (рис. 114.2). Сила света площадки в данном направлении согласно определению (114.1) равна — световой поток, распространяющийся в пределах угла Проекцией AS на плоскость, перпендикулярную к направлению () (на рис. 114.2 след этой плоскости изображен пунктиром), будет Следовательно, яркость равна
(114.9)
В о0щем случае яркость различна для разных направлений: . Как и светимость, яркость может быть использована
для характеристики поверхности, отражающей падающий на нг< свет.
Согласно формуле (114.9) поток, излучаемый площадкой и пределах телесного угла по направлению, определяемому о и ф, равен (114.10)
Источники, яркость которых одинакова по всем направлениям (L = const), называются ламбертовскими (подчиняющимися закону Ламберта) или косинусны м и (поток, посылаемый элементом поверхности такого источника, пропорционален соз Ф). Строго следует закону Ламберта только абсолютно черное тело!
Светимость М и яркость L ламбертовско го источника связаны простым соотношением. Чтобы найти его, подставим в (114.10) и проинтегрируем полученное выражение по ср в пределах от 0 до 2я и по ft от 0 до я/2, учтя, что.В результате мы найдем полный световой поток, испускаемый элементом поверхности ламбертовского источника наружу по всем направлениям:
Разделив этот поток на AS, получим светимость. Таким образом, для ламбертовского источника
(114.11)
Единицей яркости служит кандела на квадратный метр (кд/м2). Яркостью в 1 кд/м2 обладает равномерно светящаяся плоская поверхность в направлении нормали к ней, если в этом направлении сила света одного квадратного метра поверхности равна одной канделе.
Тепловое излучение тел.
Тепловым излучением тел называется электромагнитное излучение, возникающее за счет той части внутренней энергии тела, которая связана с тепловым движением его частиц.
Основными характеристиками теплового излучения тел нагретых до температуры T являются:
1. Спектральная плотность энергетической светимости r(l, Т) - количество энергии, излучаемое единицей поверхности тела, в единицу времени в единичном интервале длин волн (вблизи рассматриваемой длины волны l). Эта величина зависит от температуры тела, длины волны испускаемого света, а также от природы и состояния поверхности излучающего тела. В системе СИ r(l, T) имеет размерность [Вт/м3].
|
2. Энергетическая светимость R ( T ) - количество энергии, излучаемой в единицу времени с единицы поверхности тела, во всем интервале длин волн. Зависит от температуры, природы излучающего тела и состояния его поверхности.
Энергетическая светимость R(T) связана со спектральной плотностью энергетической светимости r(l, T) следующим образом:
(1).
Размерность энергетической светимости в системе СИ - [Вт/м2]
3. Все тела не только излучают, но и поглощают падающие на их поверхность электромагнитные волны. Для определения поглощательной способности тел по отношению к электромагнитным волнам определенной длины волны вводится понятие коэффициента монохроматического поглощения - отношение величины поглощенной поверхностью тела энергии монохроматической волны к величине энергии падающей монохроматической волны:
(2).
Коэффициент монохроматического поглощения является безразмерной величиной, зависящей от температуры и длины волны. Он показывает, какая доля энергии падающей монохроматической волны поглощается поверхностью тела. Величина a (l, T) может принимать значения от 0 до 1.
|
|
Семя – орган полового размножения и расселения растений: наружи у семян имеется плотный покров – кожура...
Индивидуальные очистные сооружения: К классу индивидуальных очистных сооружений относят сооружения, пропускная способность которых...
Своеобразие русской архитектуры: Основной материал – дерево – быстрота постройки, но недолговечность и необходимость деления...
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰)...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!