Плотность лучистой энергии

В радиометрии приходящаяся плотность лучистой энергии — это энергия излучения, на единицу объема . Единицей в системе СИ плотности лучистой энергии является джоуль на кубический метр (Дж/м). ³ ).

Математическое определение

Плотность лучистой энергии , обозначаемая w _e («e» означает «энергетический», чтобы избежать путаницы с фотометрическими величинами), определяется как

$w_{\mathrm {e} }={\frac {\partial Q_{\mathrm {e} }}{\partial V}},$

где

• ∂ – символ частной производной ;
• Q _e – лучистая энергия;
• V – объем.

Связь с другими радиометрическими величинами

Поскольку излучение всегда передает энергию, полезно задаться вопросом, какова скорость передачи. Если все излучение в данном месте распространяется в одном направлении, то лучистый поток через единицу площади, перпендикулярный направлению распространения, определяется интенсивностью излучения :

$E_{\mathrm {e} }=cw_{\mathrm {e} },$

где c — скорость распространения излучения.

И наоборот, если интенсивность излучения одинакова во всех направлениях, как в полости в термодинамическом равновесии , то передача энергии лучше всего описывается яркостью :

$L_{\mathrm {e} }={\frac {c}{4\pi }}w_{\mathrm {e} }.$

Выход излучения через небольшое отверстие из такой полости составляет:

$M_{\mathrm {e} }=\pi L_{\mathrm {e} }={\frac {c}{4}}w_{\mathrm {e} }.$

Эти соотношения можно использовать, например, при излучения черного тела выводе уравнения .

Радиометрические установки СИ

Радиометрические установки СИ

Количество		Единица		Измерение	Примечания
Имя	Символ	Имя	Символ
Лучистая энергия	Вопрос е	джоуль	Дж	M ⋅ L 2 ⋅ T −2	Энергия электромагнитного излучения.
Плотность лучистой энергии	мы ​	Джоуль на кубический метр	Дж/м 3	M ⋅ L −1 ⋅ T −2	Лучистая энергия на единицу объема.
Лучистый поток	Φ е	ватт	Вт = Дж/с	M ⋅ L 2 ⋅ T −3	Лучистая энергия, излучаемая, отражаемая, передаваемая или принимаемая в единицу времени. Иногда ее также называют «силой излучения» и в астрономии называют светимостью .
Спектральный поток	Ф е, н	ватт на герц	Вт/ Гц	M ⋅ L 2 ⋅ T −2	Лучистый поток на единицу частоты или длины волны. Последний обычно измеряется в Вт⋅нм. −1 .
	Ф е, л	ватт на метр	Вт/м	M ⋅ L ⋅ T −3
Интенсивность излучения	Для него Ом	ватты на стерадиан	с сэром	M ⋅ L 2 ⋅ T −3	Лучистый поток, излучаемый, отраженный, передаваемый или принимаемый, на единицу телесного угла. Это направленная величина.
Спектральная интенсивность	To e, Ω, ν	ватты на стерадиан на герц	W⋅sr −1 ⋅Hz −1	M ⋅ L 2 ⋅ T −2	Интенсивность излучения на единицу частоты или длины волны. Последний обычно измеряется в W⋅sr. −1 ⋅nm −1 . Это направленная величина.
	Для е, Ω, λ	ватт на стерадиан на метр	W⋅sr −1 ⋅m −1	M ⋅ L ⋅ T −3
Сияние	L e,Ом	ватт на стерадиан на квадратный метр	W⋅sr −1 ⋅m −2	M ⋅ T −3	Лучистый поток, излучаемый, отраженный, передаваемый или принимаемый поверхностью , на единицу телесного угла на единицу проецируемой площади. Это направленная величина. Иногда это также ошибочно называют «интенсивностью».
Спектральное сияние Удельная интенсивность	Л е, О, н	ватт на стерадиан на квадратный метр на герц	W⋅sr −1 ⋅m −2 ⋅Hz −1	M ⋅ T −2	Сияние поверхности на единицу частоты или длины волны. Последний обычно измеряется в W⋅sr. −1 ⋅m −2 ⋅nm −1 . Это направленная величина. Иногда это также ошибочно называют «спектральной интенсивностью».
	Л е, о, л	ватт на стерадиан на квадратный метр, на метр	W⋅sr −1 ⋅m −3	M ⋅ L −1 ⋅ T −3
Освещенность Плотность потока	Э е	ватт на квадратный метр	Вт/м 2	M ⋅ T −3	Лучистый поток, на единицу воспринимаемый поверхностью площади. Иногда это также ошибочно называют «интенсивностью».
Спектральное излучение Спектральная плотность потока	Э е, н	ватт на квадратный метр на герц	W⋅m −2 ⋅Hz −1	M ⋅ T −2	Освещенность поверхности на единицу частоты или длины волны. Иногда это также ошибочно называют «спектральной интенсивностью». Единицы спектральной плотности потока, не относящиеся к системе СИ, включают янский ( 1 Ян = 10 −26  W⋅m −2 ⋅Hz −1 ) и единица солнечного потока ( 1 sfu = 10 −22  W⋅m −2 ⋅Hz −1 = 10 4 Ты ).
	Угорь ​ ​	ватт на квадратный метр, на метр	Вт/м 3	M ⋅ L −1 ⋅ T −3
Радиосити	JДа	ватт на квадратный метр	Вт/м 2	M ⋅ T −3	Лучистый поток, покидающий (излучаемый, отражаемый и передаваемый) поверхность на единицу площади. Иногда это также ошибочно называют «интенсивностью».
Спектральная радиация	I е, ν	ватт на квадратный метр на герц	W⋅m −2 ⋅Hz −1	M ⋅ T −2	Излучение поверхности на единицу частоты или длины волны. Последний обычно измеряется в Вт⋅м. −2 ⋅nm −1 . Иногда это также ошибочно называют «спектральной интенсивностью».
	I е, λ	ватт на квадратный метр, на метр	Вт/м 3	M ⋅ L −1 ⋅ T −3
Сияющее великолепие	Мне ​	ватт на квадратный метр	Вт/м 2	M ⋅ T −3	Лучистый поток, на единицу излучаемый поверхностью площади. Это излучаемая составляющая излучательности. «Излучение излучения» — старый термин для этой величины. Иногда это также ошибочно называют «интенсивностью».
Спектральная яркость	М е, ν	ватт на квадратный метр на герц	W⋅m −2 ⋅Hz −1	M ⋅ T −2	Светимость поверхности на единицу частоты или длины волны. Последний обычно измеряется в Вт⋅м. −2 ⋅nm −1 . «Спектральный эмиттанс» — старый термин для этой величины. Иногда это также ошибочно называют «спектральной интенсивностью».
	М е, λ	ватт на квадратный метр, на метр	Вт/м 3	M ⋅ L −1 ⋅ T −3
Лучистое воздействие	Он ​	Джоуль на квадратный метр	Дж/м 2	M ⋅ T −2	Лучистая энергия, полученная поверхностью на единицу площади, или, что эквивалентно, освещенность поверхности , интегрированная во времени облучения. Иногда это также называют «лучистой плотностью».
Спектральная экспозиция	H e, ν	Джоуль на квадратный метр на герц	J⋅m −2 ⋅Hz −1	M ⋅ T −1	Лучистая экспозиция поверхности на единицу частоты или длины волны. Последний обычно измеряется в Дж⋅м. −2 ⋅nm −1 . Иногда это также называют «спектральной флюенсом».
	He , λ	джоуль на квадратный метр, на метр	Дж/м 3	M ⋅ L −1 ⋅ T −2
См. также: И Радиометрия Фотометрия