Основные энергетические и светотехнические величины

Для количественной оценки оптического излучения используют ряд параметров. Так как оптическое излучение состоит из видимого и невидимого излучения, то вводят две системы параметров. Количественно оптическое излучение характеризуют энергией, которая переносится излучением. Параметры и характеристики, связанные с переносимой излучением энергией, называют энергетическими параметрами.

Оптическое излучение в видимом диапазоне описывается фотометрическими (световыми) параметрами и характеристиками.

При количественном описании видимого излучения (или света) необходимо учитывать особенности человеческого глаза, являющегося основным приемником света. Чувствительность глаза к свету с разными длинами волн неодинакова. Она имеет максимум при =0,555 мкм и быстро снижается, как при увеличении, так и уменьшении . На рис. показана относительная спектральная световая эффективность глаза, адаптированного к дневному (1) и сумеречному (2) свету.

Таким образом, энергетические и фотометрические параметры излучения по смыслу идентичны, но характеризуют излучение в различных диапазонах волн и имеют различные единицы измерения. Очевидно, что фотометрические и энергетические параметры связаны между собой.

Источники излучения испускают его неодинаково в различных направлениях. Совокупность направлений в пространстве определяется телесным углом. Телесным углом называют часть пространства, ограниченного конической поверхностью, образуемой множеством прямых линий, проходящих через общую точку - вершину телесного угла, и замкнутым криволинейным контуром.

Единицей измерения телесного угла служит стерадиан (ср). Телесный угол, равный одному стерадиану, – это угол, вершина которого расположена в центре сферы, вырезающий на её поверхности площадь, равную квадрату радиуса:

.

Стерадиа́н — единица измерения телесного угла. Обозначения: ср Стерадиан равен телесному углу с вершиной в центре сферы радиусом , вырезающему из сферы поверхность площадью .

Если такой телесный угол имеет вид кругового конуса, то угол его раскрытия составит

(приблизительно 65,541° или 65°32′28″).

Все параметры, характеризующие состояние энергии оптического излучения (лучистой энергии), выражаются в энергетических или светотехнических единицах. Лучистая энергия в видимой области измеряется в светотехнических единицах, а в инфракрасной, ультрафиолетовой и более коротковолновой областях излучения - энергетических единицах. В табл. 1. приведены основные энергетические и светотехнические величины, их обозначение, определение и единицы измерения по системе СИ.

Таблица 1.

Параметр	Выражение	Ед. измерения
энергетический	светотехнический	энергетические	светотехнические
Энергия излучения	Световая энергия		Дж
Поток излучения (лучистый поток)	Световой поток			Лм(люмен)
Сила излучения (энергетическая сила света)	Сила света			Кд (Кандела)
Плотность излучения	Плотность излучения
Энергетическая освещенность (облученность)	Освещенность
Энергетическая яркость (лучистость)	Яркость