Светова́я величина́ — редуцированная фотометрическая величина, образованная из энергетической фотометрической величины при помощи относительной спектральной чувствительности специального вида — относительной спектральной световой эффективности монохроматического излучения для дневного зрения [1]. От энергетических световые величины отличаются тем, что характеризуют свет с учётом его способности вызывать у человека зрительные ощущения. Образуют систему световых фотометрических величин.
В качестве единиц измерения световых величин используются особые световые единицы, базирующиеся на единице силы света «кандела». В свою очередь кандела является одной из семи основных единиц Международной системы единиц (СИ).
Световые величины обозначаются теми же буквами, что и энергетические величины, из которых они образованы, но снабжаются при этом индексом « », например, .
В случае монохроматического излучения с длиной волны соотношение, связывающее световую величину с энергетической величиной , имеет вид:
где — максимальное значение спектральной световой эффективности монохроматического излучения (фотометрический эквивалент излучения), равное в Международной системе единиц (СИ) 683 лм/Вт[2][3]. С учётом этого значения исходное соотношение принимает вид:
Функция по своему физическому смыслу представляет собой относительную спектральную зависимость чувствительности человеческого глаза, её максимум располагается на длине волны 555 нм. Функция нормирована так, что её значение в максимуме равно единице. Таким образом, из сказанного следует, что значение световой величины монохроматического излучения пропорционально значению энергетической величины и чувствительности глаза.
В более общем случае, когда излучение занимает относительно широкий участок спектра, этот участок можно разбить на большое количество малых частей, каждая из которых располагается между и и имеет ширину . Излучение, приходящееся на любую из этих частей, можно рассматривать как монохроматическое со значениями световой величины и энергетической — . Записав для каждой части спектрального диапазона приведённое выше соотношение и произведя суммирование (точнее, интегрирование), получим следующее:
Для дальнейшего удобно ввести в рассмотрение спектральную плотность энергетической величины. Спектральная плотность величины определяется как отношение величины приходящейся на малый спектральный интервал, заключённый между и к ширине этого интервала:
Используя это определение в подинтегральном выражении, получаем окончательное соотношение для связи световой величины с соответствующей ей энергетической величиной, справедливое в общем случае:
Спектральная плотность световой фотометрической величины определяется аналогично спектральной плотности энергетической величины: она представляет собой отношение величины приходящейся на малый спектральный интервал, располагающийся между и к ширине этого интервала:
Обозначением спектральной плотности величины служит буква, представляющая соответствующую величину, с подстрочным индексом, указывающим спектральную координату. В качестве последней могут выступать не только длина волны, но и частота, энергия кванта света, волновое число и другие[4].
Сведения об основных световых величинах и об их энергетических аналогах приведены в таблице.
Наименование | Обозначение величины | Определение | Обозначение единиц СИ | Энергетический аналог |
---|---|---|---|---|
Световая энергия | Энергия излучения | |||
Световой поток | Поток излучения | |||
Сила света | Сила излучения (энергетическая сила света) | |||
Объёмная плотность световой энергии | Объёмная плотность энергии излучения | |||
Светимость | Энергетическая светимость | |||
Яркость | Энергетическая яркость | |||
Интегральная яркость | Интегральная энергетическая яркость | |||
Освещённость | Облучённость | |||
Световая экспозиция | Энергетическая экспозиция | |||
Спектральная плотность световой энергии | Спектральная плотность энергии излучения |
Здесь — площадь элемента поверхности источника, — площадь элемента поверхности приёмника, — угол между нормалью к элементу поверхности источника и направлением наблюдения.
Данная страница на сайте WikiSort.ru содержит текст со страницы сайта "Википедия".
Если Вы хотите её отредактировать, то можете сделать это на странице редактирования в Википедии.
Если сделанные Вами правки не будут кем-нибудь удалены, то через несколько дней они появятся на сайте WikiSort.ru .