Fuerza de radiación (fotometría)

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Fuerza de radiación
$Es decir}$
Dimensión	ML2T - 3 _
Unidades
SI	mar / mié
SGA	ergio/(s sr)
notas
cantidad fotométrica de energía escalar

Fuerza de radiación (también poder de energía de la luz ) - una de las cantidades fotométricas de energía que caracteriza el poder transportado por la radiación en una dirección determinada. Es igual a la relación del flujo de radiación que se propaga desde la fuente de radiación dentro de un pequeño ángulo sólido a este ángulo sólido [1] : $Es decir}$

I_{e}={\frac {d\Phi _{e}}{d\Omega }}.

La fuerza de la radiación es la densidad angular del flujo de radiación.

La unidad de medida en el Sistema Internacional de Unidades (SI) es W / sr , en el sistema CGS es erg /( s sr).

Equivalente al término "Poder de radiación" es el término "Poder energético de la luz" [2] . Este término debe distinguirse del concepto de " Intensidad de la luz ", que describe, aunque similar, pero no una energía, sino una cantidad de luz .

Densidad espectral de la fuerza de la radiación

Si la radiación no es monocromática, en muchos casos se caracteriza por una cantidad diferencial: la densidad espectral de la intensidad de la radiación. La densidad espectral de la fuerza de radiación es la fuerza de radiación por pequeña unidad de intervalo del espectro [1] . Los puntos del espectro en este caso se pueden especificar mediante longitudes de onda , frecuencias, energías de cuantos de radiación, números de onda o de cualquier otra forma adecuada. Si la variable que determina la posición de los puntos del espectro es un cierto valor , entonces la densidad espectral de la fuerza de radiación correspondiente se denota y define como la relación del valor por pequeño intervalo espectral entre y al ancho de este intervalo: $X$ ${\ Displaystyle I_ {e, x} (x)}$ $dI_{e}(x),$ $X$ $x+dx,$

I_{e,x}(x)={\frac {dI_{e}(x)}{dx)).

Por ejemplo, si se usan longitudes de onda para establecer las posiciones de los puntos en el espectro, entonces para la densidad espectral de la energía de radiación, se cumplirá lo siguiente:

I_{e,\lambda }(\lambda )={\frac {dI_{e}(\lambda )}{d\lambda )),

y al usar la frecuencia -

I_{e,\nu }(\nu )={\frac {dI_{e}(\nu )}{d\nu }}.

Hay que tener en cuenta que los valores de la densidad espectral de la fuerza de radiación en un mismo punto del espectro, obtenidos a partir de diferentes coordenadas espectrales, por lo general no coinciden entre sí. Es decir, por ejemplo, es fácil demostrar que, teniendo en cuenta $I_{e,\nu }(\nu )\neq I_{e,\lambda }(\lambda ).$

I_{e,\nu }(\nu )={\frac {dI_{e}(\nu )}{d\nu }}={\frac {d\lambda }{d\nu }}{ \frac{dI_{e}(\lambda)}{d\lambda}}

\lambda ={\frac {c}{\nu ))

la proporción correcta se convierte en:

I_{e,\nu }(\nu )={\frac {\lambda ^{2}}{c}}I_{e,\lambda }(\lambda ).

La densidad espectral de la intensidad de la radiación se utiliza en los cálculos en la transición a la intensidad de la luz.

Luz analógica

En el sistema de cantidades fotométricas de luz , el análogo de la fuerza radiante es la intensidad luminosa . En relación con la intensidad radiante, la intensidad luminosa es un valor fotométrico reducido obtenido a partir de los valores de la eficiencia luminosa espectral relativa de la radiación monocromática para visión diurna [3] : $yo_{v}$ $V(\lambda)$

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

donde es la máxima eficiencia luminosa de radiación [4] , igual en el sistema SI a 683 lm /W [5] [6] . Su valor numérico se deriva directamente de la definición de la candela . $K_{m}$

Magnitudes fotométricas de energía SI

En la tabla se proporciona información sobre otras cantidades fotométricas de energía básica y sus análogos de luz . Las designaciones de las cantidades se dan de acuerdo con GOST 26148-84 [1] .

Cantidades fotométricas de energía SI

Nombre (sinónimo de [7] )	Designación de valor	Definición	Notación de unidades SI	Análogo de luz
Energía radiante ( energía radiante)	$Q_{e}$ o $W$	Energía transportada por la radiación.	j	energia luminosa
Flujo de radiación (flujo radiante)	$\Fi$ o _ $PAGS$	$\Phi _{e}={\frac {dQ_{e}}{dt}}$	Mar	Flujo de luz
Densidad de energía de radiación volumétrica	$tu_{e}$	$U_{e}={\frac{dQ_{e}}{dV}}$	J m −3	Densidad volumétrica de la energía luminosa.
Luminosidad energética (resplandor)	$Yo}$	$M_{e}={\frac{d\Phi_{e}}{dS_{1}}}$	W m −2	Luminosidad
Brillo de energía	$L_{e}$	$L_{e}={\frac {d^{2}\Phi_{e}}{d\Omega \,dS_{1}\,\cos \varepsilon }}$	W metro −2 sr −1	Brillo
Brillo de energía integral	$\Lambda _{e}$	$\Lambda _{e}=\int _{0}^{t}L_{e}(t')dt'$	J m −2 sr −1	Brillo integral
Irradiación (iluminación de energía)	$E_e$	$E_{e}={\frac{d\Phi_{e}}{dS_{2}}}$	W m −2	iluminación
exposición a la energía	$Él}$	$H_{e}={\frac{dQ_{e}}{dS_{2}}}$	J m −2	exposición a la luz
Densidad de energía espectral de la radiación	$Q_{{e,\lambda}}$	$Q_{{e,\lambda }}={\frac {dQ_{e}}{d\lambda }}$	J m −1	Densidad espectral de la energía luminosa.

Aquí , es el área del elemento de superficie fuente, es el área del elemento de superficie receptor y es el ángulo entre la normal al elemento de superficie fuente y la dirección de observación. $dS_{1}$ $dS_{2}$ $\varepsilon$

Notas

↑ 1 2 3 GOST 26148-84. Fotometría. Términos y definiciones. . Consultado el 29 de mayo de 2012. Archivado desde el original el 16 de marzo de 2020. (indefinido)
↑ Poder energético de la luz. Artículo en la Enciclopedia Física. . Fecha de acceso: 29 de mayo de 2012. Archivado desde el original el 22 de marzo de 2012. (indefinido)
↑ GOST 8.332-78. Sistema estatal para asegurar la uniformidad de las mediciones. Medidas de luz. Valores de la eficiencia luminosa espectral relativa de la radiación monocromática para visión diurna. . Consultado el 22 de octubre de 2012. Archivado desde el original el 4 de octubre de 2013. (indefinido)
↑ El término "equivalente fotométrico de radiación" también se usa en la literatura.
↑ El número 683 lm/W es una aproximación , un valor más preciso es 683,002 lm/W. Vea el artículo de Kandela para más detalles . $K_{m}$
↑ GOST 8.417-2002. Sistema estatal para asegurar la uniformidad de las mediciones. Unidades de cantidades. (enlace no disponible) . Consultado el 22 de octubre de 2012. Archivado desde el original el 10 de noviembre de 2012. (indefinido)
↑ El nombre utilizado en la literatura, pero no entre los recomendados en el sistema SI y en GOST.

Magnitudes fotométricas de energía

energía de radiación
flujo de radiación
Potencia de radiación media
Máxima potencia de radiación
Brillo de energía
Fuerza de radiación
Luminosidad energética
Irradiación
Densidad de potencia de radiación superficial
Densidad de energía de radiación superficial
exposición espacial
iluminación de energía
exposición a la energía
Exposición a la energía espacial
Brillo de energía integral
Densidad de energía de radiación volumétrica
Densidad de volumen de la fuerza de radiación