Энергетычная свяцільнасць

Энергетычная свяцільнасць ${\displaystyle ~M_{e}}$ - фізічная велічыня, адна з энергетычных фотаметрычных велічынь ^[1]. Характарызуе магутнасць аптычнага выпраменьвання, якое выпраменьваецца малым участкам паверхні адзінкавай плошчы. Роўная адносінам патоку выпраменьвання ${\displaystyle ~d\Phi _{e}}$, выпусканага малым участкам паверхні крыніцы выпраменьвання, да яго плошчы ${\displaystyle ~dS}$^[1]:

${\displaystyle M_{e}={\frac {d\Phi _{e}}{dS}}.}$

Энергетычная свяцільнасць
${\displaystyle M_{e}}$
Размернасць	M·T-3
Адзінкі вымярэння
СІ	Вт·м-2
СГС	эрг·см-2·с-1
Заўвагі
энергетычная фотаметрычная велічыня

Кажуць таксама, што энергетычная свяцільнасць - гэта павярхоўная шчыльнасць выпусканага патоку выпраменьвання.

Колькасна энергетычная свяцільнасць роўная сярэдняму па часе модулю складнікам вектара Пойнтынга, перпендыкулярнай паверхні. Асерадненне пры гэтым праводзіцца за час, істотна большы за перыяд электрамагнітных ваганняў.

Адзінка вымярэння ў Міжнароднай сістэме адзінак (СІ): Вт·м⁻².

Выпусканае выпраменьванне можа узнікаць у самай паверхні, тады кажуць аб паверхні, якая сама свеціцца. Іншы варыянт назіраецца пры асвятленні паверхні звонку. У такіх выпадках некаторая частка падальнага патоку ў выніку рассейвання і адлюстравання абавязкова вяртаецца назад. Тады выраз для энергетычнай свяцільнасці мае выгляд:

${\displaystyle M_{e}=(\rho +\sigma )\cdot E_{e},}$

дзе ${\displaystyle ~\rho }$ и ${\displaystyle ~\sigma }$ — каэфіцыент адлюстравання і каэфіцыент рассейвання паверхні адпаведна, а ${\displaystyle ~E_{e}}$ — яе апрамененасць.

Іншыя, часам выкарыстоўваюцца ў літаратуры, але не прадугледжаныя ГОСТам ^[1] найменні энергетычнай свяцільнасці: — выпраменьвальнасць і інтэгральная выпускальная здольнасць.

Спектральная шчыльнасць энергетычнай свяцільнасці

Спектральная шчыльнасць энергетычнай свяцільнасці ${\displaystyle M_{e,\lambda }(\lambda )}$ — адносіны велічыні энергетычнай свяцільнасці ${\displaystyle dM_{e}(\lambda ),}$, якая прыходзіцца на малы спектральны інтэрвал ${\displaystyle d\lambda ,}$, заключаны паміж ${\displaystyle \lambda }$ и ${\displaystyle \lambda +d\lambda }$, да шырыні гэтага інтэрвалу:

${\displaystyle M_{e,\lambda }(\lambda )={\frac {dM_{e}(\lambda )}{d\lambda }}.}$

Адзінкай вымярэння ${\displaystyle M_{e,\lambda }}$ у сістэме СІ з'яўляецца Вт·м⁻³. Паколькі даўжыні хваляў аптычнага выпраменьвання прынята вымяраць ў нанаметрах, то на практыцы часта выкарыстоўваецца Вт·м⁻²·нм⁻¹.

Часам ў літаратуры ${\displaystyle M_{e,\lambda }}$ называюць спектральнай выпускальнай здольнасцю.

Светлавы аналаг

У сістэме светлавых фотаметрычных велічынь аналагам энергетычнай свяцільнасці з'яўляецца свяцільнасць ${\displaystyle M_{v}}$. У адносінах да энергетычнай свяцільнасці свяцільнасць з'яўляецца рэдукаванай фотаметрычнай велічынёй, атрыманай з выкарыстаннем значэнняў адноснай спектральнай светлавой эфектыўнасці манахраматычнага выпраменьвання для дзённага гледжання ${\displaystyle V(\lambda )}$^[2]:

${\displaystyle M_{v}=K_{m}\cdot \int \limits _{380~nm}^{780~nm}M_{e,\lambda }(\lambda )V(\lambda )d\lambda ,}$

дзе ${\displaystyle K_{m}}$ — максімальная светлавая эфектыўнасць выпраменьвання ^[3], роўная у СІ 683 люмен/Вт^[4]. Яе лікавае значэнне атрыманае непасрэдна з азначэння кандэлы.

Энергетычныя фотаметрычныя велічыні СІ

Звесткі пра іншых асноўных энергетычных фотаметрычных велічынях і іх светлавых аналагах прыведзены ў табліцы.

Энергетычныя фотаметрычныя велічыні СІ

Назва[5]	Абазначэнне велічыні	Азначэнне	Абазначэнне адзінак СІ	Светлавая велічыня
Энергія выпраменьвання	${\displaystyle Q_{e}}$ або ${\displaystyle W}$	Энергія, якую пераносіць выпраменьванне	Дж	Светлавая энергія
Паток выпраменьвання	${\displaystyle \Phi }$e або ${\displaystyle P}$	${\displaystyle \Phi _{e}={\frac {dQ_{e}}{dt}}}$	Вт	Светлавы паток
Сіла выпраменьвання	${\displaystyle I_{e}}$	${\displaystyle I_{e}={\frac {d\Phi _{e}}{d\Omega }}}$	Вт·ср−1	Сіла святла
Аб'ёмная шчыльнасць энергіі выпрменьвання	${\displaystyle U_{e}}$	${\displaystyle U_{e}={\frac {dQ_{e}}{dV}}}$	Дж·м−3	Аб'ёмная шчыльнасць энергіі выпрменьвання
Энергетычная яркасць	${\displaystyle L_{e}}$	${\displaystyle L_{e}={\frac {d^{2}\Phi _{e}}{d\Omega \,dS_{1}\,\cos \varepsilon }}}$	Вт·м−2·ср−1	Яркасць
Інтэгральная энергетычная яркасць	${\displaystyle \Lambda _{e}}$	${\displaystyle \Lambda _{e}=\int _{0}^{t}L_{e}(t')dt'}$	Дж·м−2·ср−1	Інтэгральная яркасць
Апрамененасць	${\displaystyle E_{e}}$	${\displaystyle E_{e}={\frac {d\Phi _{e}}{dS_{2}}}}$	Вт·м−2	Асветленасць
Энергетычная экспазіцыя	${\displaystyle H_{e}}$	${\displaystyle H_{e}={\frac {dQ_{e}}{dS_{2}}}}$	Дж·м−2	Светлавая экспазіцыя
Спектральная шчыльнасць энергіі выпраменьвання	${\displaystyle Q_{e,\lambda }}$	${\displaystyle Q_{e,\lambda }={\frac {dQ_{e}}{d\lambda }}}$	Дж·м−1	Спектральная шчыльнасць светлавой энергіі

Тут ${\displaystyle dS_{1}}$ — плошча элемента паверхні крыніцы, ${\displaystyle dS_{2}}$ — плошча элемента паверхні прыёмніка, ${\displaystyle \varepsilon }$ — вугал паміж нармаллю да элемента паверхні крыніцы і кірункам назірання.

Зноскі

1. ГОСТ 26148—84. Фотометрия. Термины и определения. Архівавана 16 сакавіка 2020.
2. ГОСТ 8.332-78. Государственная система обеспечения единства измерений. Световые измерения. Значения относительной cпектральной световой эффективности монохроматического излучения для дневного зрения. Архівавана 4 кастрычніка 2013.
3. У літаратуры выкарыстоўваецца таксама тэрмін «фотаметрычны эквівалент выпраменьвання».
4. ГОСТ 8.417-2002. Государственная система обеспечения единства измерений. Единицы величин. Архівавана 10 лістапада 2012.
5. Найменне, якое выкарыстоўваецца ў літаратуры, але не ўваходзіць у лік рэкамендаваных ў сістэме СІ і ў ГОСТах.