辐照度 - Wikiwand
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辐照度

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光学里,辐照度irradiance)是电磁辐射入射于曲面时每单位面积的功率辐射出射度radiant emittanceradiant exitance)是从每单位面积曲面辐射出的功率。采用国际单位制,这些物理量的单位为瓦特每平方米(W/m2),采用CGS单位制,这些物理量的单位为尔格每平方厘米每秒(erg·cm−2·s−1,常用于天文学)。

物理学中,代表单位面积功率的物理量常被称为强度,但这用法会与辐射强度(单位立体角内的辐射通量)引起混淆。特别在光学和镭射物理学中,辐照度也被叫做光强

辐照度表示各种频率辐射的总量。物理学者时常也会分开检验辐射频谱的每一单独频率。假设对于入射于曲面的辐射做这动作,则称这辐射为光谱辐照度spectral irradiance),国际单位制的单位为W/m2

假设一个点光源均匀地朝着所有方向传播光波,则辐照度按照平方反比定律递减。

技术性细节

传播于物质的单色光,其辐照度为 [1]

其中, 是辐照度,电容率 是电场的复振幅

辐照度也是坡印亭矢量垂直于曲面的分量的时间平均值。

太阳能

日射量太阳照射而造成的辐照度。地面上的一块水平平面所接受到的总辐照度等于“直接辐照度” 与“漫辐照度” 的代数和。对于倾斜平面,还必需添加“反射辐照度” ,即从地面反射出的辐照度。平均反射辐照度大约为总辐照度的 20% 。总结,总辐照度 [2]

在一段时间间隔内,日射量对于时间的积分是日射积(solar irradiation),测量单位为J/m2[2]

参见

国际单位制的辐射量单位
物理量 符号 国际单位制 单位符号 注释
辐射出射度(Radiant exitance) Me 瓦特每平方米 W·m−2 表面出射的辐射通量
辐射度(Radiosity) Je or J 瓦特每平方米 W⋅m−2 表面出射及反射的辐射通量总和
辐射率(Radiance) Le 瓦特球面度每平方米 W·sr−1·m−2 每单位立体角每单位投射表面的辐射通量
辐射能(Radiant energy) Qe 焦耳 J 能量
辐射能量密度英语Radiant energy density(Radiant energy density) ωe 焦耳每立方米 J⋅m−3
辐射强度(Radiant intensity) Ie 瓦特球面度 W·sr−1 每单位立体角的辐射通量。
辐射曝光量(Radiant exposure) He 焦耳每平方米 J⋅m−2
辐射通量(Radiant flux) Φe 瓦特 W 每单位时间的辐射能量,亦作“辐射功率”。
辐照度(Irradiance) Ee 瓦特每平方米 W·m−2 入射表面的辐射通量。
光谱辐射出射度(Spectral radiant emittance) M

M
瓦特每立方米

瓦特每平方米每赫兹

W⋅m−3
or
W⋅m−2⋅Hz−1
表面出射的辐射通量的波长或频率的分布
光谱辐射率(Spectral radiance) L

L

瓦特球面度每立方米

瓦特球面度每平方米每赫兹

W⋅sr−1m−3

W⋅sr−1⋅m−2Hz−1
常用W⋅sr−1⋅m−2⋅nm−1
光谱辐照度(Spectral irradiance) Eλ

Eν
瓦特每立方米
瓦特每平方米每赫兹
W·m−3

W·m−2·Hz−1
通常测量单位为 W·m−2·nm−1
光谱功率(Spectral power) Φ 瓦特每米 W⋅m−1 辐射通量的波长分布
光谱强度英语Radiant intensity(Spectral intensity) I 瓦特球面度每米 W⋅sr−1⋅m−1 辐射强度的波长分布

参考文献

  1. ^ Griffiths, David J. Introduction to electrodynamics 3. ed., reprint. with corr. Upper Saddle River, NJ [u.a.]: Prentice-Hall. 1999. ISBN 0-13-805326-X. 
  2. ^ 2.0 2.1 Quaschning, Volker. Technology fundamentals—The sun as an energy resource. Renewable Energy World. 2003, 6 (5): 90–93. 
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