Intenzita záření - Radiant intensity
V radiometrií , Záøivost je zářivý tok emitovaný, která se projevuje, přenášena nebo přijímána, na jednotku úhlu , a spektrální intenzita je zářivý intenzita na jednotku frekvence nebo vlnové délky , v závislosti na tom, zda spektrum je brán jako funkce frekvence nebo vlnové délky . Toto jsou směrové veličiny. Jednotka SI intenzity záření je watt na steradián ( W / sr ), zatímco jednotka spektrální intenzity ve frekvenci je watt na steradián na hertz ( W · sr −1 · Hz −1 ) a jednotka spektrální intenzity ve vlnové délce je watt na steradián na metr ( W · sr −1 · m −1 ) - obvykle watt na steradián na metr ( W · sr −1 · nm −1 ). Intenzita záření se liší od ozáření a záření , které se často nazývá intenzita v jiných oborech fyziky než v radiometrii. Ve vysokofrekvenčním inženýrství se intenzita záření někdy nazývá intenzita záření .
Matematické definice
Intenzita záření
Intenzita záření , označená I e, Ω („e“ pro „energetický“, aby nedošlo k záměně s fotometrickými veličinami, a „Ω“ pro označení, že se jedná o směrovou veličinu), je definována jako
kde
- ∂ je symbol částečné derivace ;
- Is e je vyzařovaný, odražený, vysílaný nebo přijímaný radiační tok ;
- Ω je plný úhel .
Obecně platí, že I e, Ω je funkcí úhlu pohledu θ a potenciálně úhlu azimutu . Ve zvláštním případě Lambertova povrchu se I e, Ω řídí Lambertovým kosinovým zákonem I e, Ω = I 0 cos θ .
Při výpočtu intenzity záření emitované zdrojem se Ω vztahuje k pevnému úhlu, do kterého je světlo emitováno. Při výpočtu záření přijímaného detektorem se Ω vztahuje k pevnému úhlu, který je zdrojem zdroje při pohledu z tohoto detektoru.
Spektrální intenzita
Spektrální intenzita ve frekvenci , označená I e, Ω, ν , je definována jako
kde ν je frekvence.
Spektrální intenzita vlnové délky , označená I e, Ω, λ , je definována jako
kde λ je vlnová délka.
Vysokofrekvenční inženýrství
Intenzita záření se používá k charakterizaci emise záření anténou :
kde
- E e je ozáření antény;
- r je vzdálenost od antény.
Na rozdíl od hustoty výkonu, intenzita záření nezávisí na vzdálenosti: protože intenzita záření je definována jako síla skrz plný úhel, je klesající hustota energie na vzdálenost v důsledku zákona inverzních čtverců kompenzována zvětšením plochy se vzdáleností.
Radiometrické jednotky SI
Množství | Jednotka | Dimenze | Poznámky | |||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
název | Symbol | název | Symbol | Symbol | ||||
Zářivá energie | Q e | joule | J | M ⋅ L 2 ⋅ T −2 | Energie elektromagnetického záření. | |||
Hustota sálavé energie | w e | joule na metr krychlový | J / m 3 | M ⋅ L −1 ⋅ T −2 | Sálavá energie na jednotku objemu. | |||
Sálavý tok | Φ e | watt | W = J / s | M ⋅ L 2 ⋅ T −3 | Vyzařovaná, odražená, vysílaná nebo přijímaná sálavá energie za jednotku času. Tomu se někdy také říká „zářivý výkon“. | |||
Spektrální tok | Φ e, ν | watt na hertz | W / Hz | M ⋅ L 2 ⋅ T −2 | Sálavý tok na jednotku frekvence nebo vlnové délky. Ta se běžně měří ve W⋅nm -1 . | |||
Φ e, λ | watt na metr | W / m | M ⋅ L ⋅ T −3 | |||||
Intenzita záření | Já e, Ω | watt na steradián | W / sr | M ⋅ L 2 ⋅ T −3 | Vyzařovaný, odražený, vysílaný nebo přijímaný tok záření na jednotku plného úhlu. Toto je směrová veličina. | |||
Spektrální intenzita | Já e, Ω, ν | watt na steradián za hertz | W⋅sr −1 ⋅Hz −1 | M ⋅ L 2 ⋅ T −2 | Intenzita záření na jednotku frekvence nebo vlnové délky. Ta se běžně měří ve W⋅sr −1 ⋅nm −1 . Toto je směrová veličina. | |||
Já e, Ω, λ | watt na steradián na metr | W⋅sr −1 ⋅m −1 | M ⋅ L ⋅ T −3 | |||||
Záře | L e, Ω | watt na steradián na metr čtvereční | W⋅sr −1 ⋅m −2 | M ⋅ T −3 | Sálavý tok emitovaný, odražený, přenášený nebo přijímaný povrchem na jednotku plného úhlu na jednotku projektované oblasti. Toto je směrová veličina. Toto se někdy také matoucí nazývá „intenzita“. | |||
Spektrální záření | L e, Ω, ν | watt na steradián na metr čtvereční na hertz | W⋅sr −1 ⋅m −2 ⋅Hz −1 | M ⋅ T −2 | Záření povrchu na jednotku frekvence nebo vlnové délky. Ta se běžně měří ve W⋅sr −1 ⋅m −2 ⋅nm −1 . Toto je směrová veličina. Toto se někdy také matoucí nazývá „spektrální intenzita“. | |||
L e, Ω, λ | watt na steradián na metr čtvereční, na metr | W⋅sr −1 ⋅m −3 | M ⋅ L −1 ⋅ T −3 | |||||
Hustota toku ozáření |
E e | watt na metr čtvereční | W / m 2 | M ⋅ T −3 | Zářivý tok přijat prostřednictvím povrchu na jednotku plochy. Toto se někdy také matoucí nazývá „intenzita“. | |||
Spektrální ozáření Hustota spektrálního toku |
E e, ν | watt na metr čtvereční na hertz | W⋅m −2 ⋅Hz −1 | M ⋅ T −2 | Ozáření povrchu na jednotku frekvence nebo vlnové délky. Toto se někdy také matoucí nazývá „spektrální intenzita“. Non-SI jednotky spektrální hustoty toku zahrnují JANSKÝ (1 JY = 10 -26 W⋅m -2 ⋅Hz -1 ) a solární jednotku toku (1 SFU = 10 -22 W⋅m -2 ⋅Hz -1 = 10 4 Jy). | |||
E e, λ | watt na metr čtvereční, na metr | W / m 3 | M ⋅ L −1 ⋅ T −3 | |||||
Radiosity | J e | watt na metr čtvereční | W / m 2 | M ⋅ T −3 | Sálavý tok opouštějící (emitovaný, odražený a přenášený) povrch na jednotku plochy. Toto se někdy také matoucí nazývá „intenzita“. | |||
Spektrální radiosita | J e, v | watt na metr čtvereční na hertz | W⋅m −2 ⋅Hz −1 | M ⋅ T −2 | Radiosita povrchu na jednotku frekvence nebo vlnové délky. Ta se běžně měří ve W⋅m −2 ⋅nm −1 . Toto se někdy také matoucí nazývá „spektrální intenzita“. | |||
J e, λ | watt na metr čtvereční, na metr | W / m 3 | M ⋅ L −1 ⋅ T −3 | |||||
Zářivý východ | M e | watt na metr čtvereční | W / m 2 | M ⋅ T −3 | Zářivý tok emitovaný o povrchu na jednotku plochy. Toto je emitovaná složka radiosity. „Sálavá emise“ je pro tuto veličinu starý termín. Toto se někdy také matoucí nazývá „intenzita“. | |||
Spektrální exitance | M e, ν | watt na metr čtvereční na hertz | W⋅m −2 ⋅Hz −1 | M ⋅ T −2 | Zářivý výstup povrchu na jednotku frekvence nebo vlnové délky. Ta se běžně měří ve W⋅m −2 ⋅nm −1 . „Spektrální emittance“ je starý termín pro tuto veličinu. Toto se někdy také matoucí nazývá „spektrální intenzita“. | |||
Me , λ | watt na metr čtvereční, na metr | W / m 3 | M ⋅ L −1 ⋅ T −3 | |||||
Radiační expozice | H e | joule na metr čtvereční | J / m 2 | M ⋅ T −2 | Sálavá energie přijatá povrchem na jednotku plochy nebo ekvivalentní ozáření povrchu integrovaného v průběhu doby ozáření. Toto se někdy také nazývá „zářivé záření“. | |||
Spektrální expozice | H e, ν | joule na metr čtvereční na hertz | J⋅m −2 ⋅Hz −1 | M ⋅ T −1 | Radiační expozice povrchu na jednotku frekvence nebo vlnové délky. Ta se běžně měří v J⋅m −2 ⋅nm −1 . Toto se někdy také nazývá „spektrální fluence“. | |||
He , λ | joule na metr čtvereční, na metr | J / m 3 | M ⋅ L −1 ⋅ T −2 | |||||
Hemisférická emisivita | ε | N / A | 1 | Zářivý výstup povrchu , dělený výstupem černého tělesa při stejné teplotě jako tento povrch. | ||||
Spektrální hemisférická emisivita |
ε ν nebo ε λ |
N / A | 1 | Spektrální výstup povrchu , dělený výstupem černého tělesa při stejné teplotě jako tento povrch. | ||||
Směrová emisivita | ε Ω | N / A | 1 | Záření vyzařované o povrchu , dělená vyzařované z černého tělesa při stejné teplotě jako povrch. | ||||
Spektrální směrová emisivita |
ε Ω, ν nebo ε Ω, λ |
N / A | 1 | Spektrální záření emitované o povrchu , dělený, že z černého tělesa při stejné teplotě jako povrch. | ||||
Polokulová absorbance | A | N / A | 1 | Zářivý tok absorbován prostřednictvím povrchu , dělená, které obdrží od tohoto povrchu. To by nemělo být zaměňováno s „ absorbancí “. | ||||
Spektrální polokulová absorbance |
A ν nebo A λ |
N / A | 1 | Spektrální tok absorbován prostřednictvím povrchu , dělená, které obdrží od tohoto povrchu. To by nemělo být zaměňováno za „ spektrální absorbanci “. | ||||
Směrová absorbance | A Ω | N / A | 1 | Záření absorbováno pomocí povrchu , dělený sálání dopadá na tento povrch. To by nemělo být zaměňováno s „ absorbancí “. | ||||
Spektrální směrová absorbance |
A Ω, ν nebo A Ω, λ |
N / A | 1 | Spektrální záření absorbováno pomocí povrchu , dělený spektrální záření dopadá na tento povrch. To by nemělo být zaměňováno za „ spektrální absorbanci “. | ||||
Polokulová odrazivost | R | N / A | 1 | Zářivý tok odráží o povrchu , dělená, které obdrží od tohoto povrchu. | ||||
Spektrální polokulová odrazivost |
R ν nebo R λ |
N / A | 1 | Spektrálního záření odráží o povrchu , dělená, které obdrží od tohoto povrchu. | ||||
Směrová odrazivost | R Ω | N / A | 1 | Záření odráží pomocí povrchem , dělená, které obdrží od tohoto povrchu. | ||||
Spektrální směrová odrazivost |
R Ω, ν nebo R Ω, λ |
N / A | 1 | Spektrální záření odráží o povrchu , dělená, které obdrží od tohoto povrchu. | ||||
Polokulovitá propustnost | T | N / A | 1 | Zářivý tok přenášen prostřednictvím povrchu , dělená, které obdrží od tohoto povrchu. | ||||
Spektrální hemisférická propustnost |
T ν nebo T λ |
N / A | 1 | Spektrálního záření přenášené prostřednictvím povrchu , dělená, které obdrží od tohoto povrchu. | ||||
Směrová propustnost | T Ω | N / A | 1 | Záření přenášené prostřednictvím povrchu , dělená, které obdrží od tohoto povrchu. | ||||
Spektrální směrová propustnost |
T Ω, ν nebo T Ω, λ |
N / A | 1 | Spektrální záření přenášené prostřednictvím povrchu , dělená, které obdrží od tohoto povrchu. | ||||
Polokulovitý útlumový koeficient | μ | reciproční metr | m -1 | L -1 | Zářivý tok vstřebává a rozptýlené o objemu na jednotku délky, dělený, které obdrží od svazku. | |||
Spektrální polokulovitý útlumový koeficient |
μ ν nebo μ λ |
reciproční metr | m -1 | L -1 | Spektrální Zářivý tok absorbován a rozptýlené o objemu na jednotku délky, dělený, které obdrží od svazku. | |||
Koeficient útlumu směru | μ Ω | reciproční metr | m -1 | L -1 | Záření absorbuje a rozptýlené o objemu na jednotku délky, dělený, které obdrží od svazku. | |||
Spektrální směrový koeficient útlumu |
μ Ω, ν nebo μ Ω, λ |
reciproční metr | m -1 | L -1 | Spektrální záření absorbuje a rozptýlené o objemu na jednotku délky, dělený, které obdrží od svazku. | |||
Viz také: SI · Radiometrie · Fotometrie |
Viz také
Reference
externí odkazy
- Záření: Aktivita a intenzita NDE / NDT Resource Center