Спектральный поток излучения. I

Описание поля излучения основано на представлении об интенсивности, как энергии, протекающей перпендикулярно плоской поверхности единичной площади за единицу времени в заданном направлении в избранном интервале частот. Полное определение интенсивности требует предварительного введения некоторых понятий.

1.1Контрольнаяплощадка

Назовём контрольной площадкой плоскую поверхность S небольших размеров, через которую проходит излучение. Обозначим через D S её площадь, а n - перпендикулярный ей единичный вектор. Под направлением площадки, как обычно, будем понимать направление вектора n . Контрольная площадка может иметь физическую границу, как участок поверхности планеты. Но её можно вообразить мысленно, например, внутри атмосферы некоторой звезды. Площадка может быть заполнена веществом, которое поглощает падающее на него излучение и переизлучает его в другом направлении. Но её можно представить и совершенно прозрачной, даже лишённой вещества. Важно только, что через площадку проходит излучение. Направление излучения характеризуется двумя величинами: вектором k и телесным углом D W вокруг него.

1.2 Телесный угол

Опишем сферу радиуса R вокруг точки О , в которой расположен наблюдатель. На поверхности сферы выделим участок S площадью S . Отношение

называется телесным углом, под которым видна поверхность S из точки О . Диапазон D W является необходимым элементом определения интенсивности. Дело в том, что количество энергии, протекающей в любом точно фиксированном направлении (D W =0), равно нулю.

Правда, есть одно исключение - точечные источники. В астрономии понятие точечного источника является весьма важным: к ним принадлежат все звёзды, кроме Солнца, а также некоторые другие источники излучения. К точечным источникам мы относим все объекты, угловые размеры которых меньше разрешения применяемой аппаратуры. Поэтому для малых телескопов протяжённый объект может выглядеть как точечный. Вернёмся к определению интенсивности. Величина D W должна быть настолько мала, чтобы излучение не менялось заметным образом внутри выделенного телесного угла. Если это условие выполнено, то энергия D E, прошедшая сквозь контрольную площадку в заданном направлении, пропорциональна . Иногда говорят просто об излучении в определённом направлении, неявно подразумевая некоторую величину телесного угла.

1.3 Интенсивность

Определение интенсивности содержит несколько моментов, каждый из которых полезно изложить отдельно. Сначала развернём площадку вдоль вектора k , затем рассмотрим произвольное направление и, наконец, обсудим соглашение о знаке проходящей через площадку энергии.

Интенсивность в направлении контрольной площадки

Излучение на рис.3 проходит в направлении вектора n . Величину D S положим настолько малой, что излучение можно считать однородным вдоль площадки. Будем вести наблюдение в течение столь короткого промежутка времени, что никакие его характеристики не успевают измениться. В таких условиях количество энергии, протекшей через площадку, пропорционально произведению D S × D W × D t . поэтому отношение

не зависит от размеров контрольной площадки, продолжительности измерения и выбранного угла раствора. Иными словами, оно характеризует именно поле излучения в направлении вектора n .

Интенсивность в произвольном направлении

Обозначим посредством q угол между векторами k и n . В силу произвольности их относительного расположения, он может принимать любое значение между нулём и p . Рассуждения предыдущего раздела отвечают случаю q =0. Мы исключаем ситуацию, когда векторы k и n перпендикулярны (q =p /2), так как вопрос о протекании энергии вдоль ребра площадки лишён смысла. Таким образом, мы приходим к диапазону

Величина энергии, протекшей сквозь площадку при фиксированном поле, пропорциональна площади её проекции на плоскость волнового фронта:

На рис.4 образующая горизонтального цилиндра направлена вдоль вектора k . Строго говоря, мы должны были нарисовать не цилиндр, а усечённый конус с некоторым телесным углом D W , но для иллюстрации формулы (3.2) это не имеет значения. Контрольные площадки представляют собой сечения цилиндра наклонными плоскостями. Все площадки мы видим с ребра. Стрелками обозначено направление вектора n каждой площадки. Внутри цилиндра протекает одна и та же энергия, независимо от направления площадок. Величина D E пропорциональна вертикальному сечению цилиндра. Следовательно, отношение

уже не зависит от направления контрольной площадки и может быть принято в качестве характеристики поля излучения в данном направлении.

Интенсивностью называется предел отношения (3.3), когда D t , D S и D W стремятся к нулю:

Ниже, в десятом разделе этой главы мы уточним последнее определение, включив зависимость интенсивности от частоты или от длины волны излучения.

Интенсивность может зависеть от времени, от положения точки в пространстве и от направления. Если поле излучения не меняется во времени, то оно называется стационарным. В этом случае интенсивность от времени не зависит. Аналогично, интенсивность не зависит от пространственных координат в случае однородного поля излучения и не зависит от направления, если поле излучения изотропно.

Соглашение о знаке энергии

Интенсивность всегда считается положительной величиной, то есть D E cosq > 0. В то же время cosq может принимать как положительные, так и отрицательные значения. Это заставляет нас приписывать определённый знак проходящей через площадку энергии:

Если θ - острый угол, то говорят об "исходящем" из площадки излучении (ΔE > 0). В противном случае считают, что излучение "входит" в неё. Этой терминологии мы будем придерживаться в дальнейшем. Правда, нужно помнить, что она условна, так как определяется выбором знака направления вектора n. Сменив направление n на противоположное, мы превращаем "входящее" излучение в "исходящее" и наоборот.

1.4 Поток

Поток является мерой полной энергии, протекающей через контрольную площадку. Разобьём полный телесный угол 4π на N участков малого размера:

с учётом соглашения (3.5) о знаке ΔE i . В пределе (4.1) превращается в интеграл

по всем направлениям с учётом знака dE . Во время суммирования по углам мы полагали величины D S и D t настолько малыми, что энергия D E пропорциональна произведению D S × D t .

Потоком F называется предел отношения

при стремящемся к нулю знаменателе:

Сопоставляя определения интенсивности (3.4) и потока (4.2), приходим к важной формуле

выражающей поток через интенсивность.

Отметим отличие интенсивности от потока. Хотя понятие интенсивности мы ввели с помощью контрольной площадки, тем не менее, интенсивность является характеристикой только поля излучения и никак не зависит от измерительного прибора. Мы говорим об интенсивности излучения в произвольно выбранном направлении, не уточняя, как именно расположен измерительный прибор. Наоборот, бессмысленно говорить о «потоке в некотором направлении», так как при его вычислении выполняется суммирование по всем углам. Правда, величина потока зависит от направления контрольной площадки. Но мы всегда будем предполагать, что контрольная площадка S направлена вдоль луча зрения на источник света.

1.5 Поле излучения источника малых угловых размеров

В астрономических приложениях часто нужно знать интенсивность и поток излучения, создаваемого источником, угловой размер которого мал. Например, радиус Солнца равен 15΄ = 4.36∙10 -3 рад. Характеристики излучения изотропного и однородного источника малых угловых размеров могут быть найдены сравнительно простым путём. На рис. 5 источник света, линейный радиус которого равен R , расположен на большом расстоянии r >>R от наблюдателя. При малых угловых размерах справедливо

и угловой радиус источника равен

Последняя формула справедлива, если мы пренебрегаем различием длин дуги и стягивающей её хорды. Площадь, занимаемая источником на сфере, в том же приближении можно оценить как p R 2 , откуда стягиваемый им телесный угол W 0 , согласно определению (1.1), получается равным

Светимость источника обозначим L . Через поверхность сферы радиуса r , центр которой совпадает с источником излучения, за единицу времени проходит количество энергии, равное L , а через единицу поверхности, соответственно, L / 4πr 2 . Согласно приведённому выше определению, эта величина и есть поток излучения F :

При выводе этой формулы мы воспользовались предположением об изотропии источника излучения.

Перейдём к вычислению интенсивности. Согласно предположению об однородности, с любого участка единичной площади, расположенного на поверхности источника в единицу времени исходит одна и та же энергия, которую мы обозначим I 0 . Вне диска источника излучения нет. В силу его малых угловых размеров, мы можем полагать величину cos θ равной единице при θ < θ 0 . В этом случае (4.3) сводится к

Из (5.1) – (5.3) получаем явное выражение для I 0:

Теперь мы можем записать окончательную формулу для интенсивности как функции направления:

где I 0 даётся формулой (5.4).

Интенсивность и поток по‑разному описывают изменение поля излучения по мере удаления источника. Как следует из (5.2), поток уменьшается обратно пропорционально квадрату расстояния r . Амплитуда интенсивности I 0 , согласно (5.4), от расстояния не зависит, но уменьшается диапазон углов θ 0 , в котором интенсивность отлична от нуля.

Точечный источник излучения

Чтобы перейти к случаю точечного источника, надо радиус R устремить к нулю. В результате амплитуда I 0 из (5.4) становится неограниченно большой, а область, в которой интенсивность отлична от нуля, согласно (5.5), стягивается в точку. Таким образом, для описания точечного источника интенсивность оказывается неудобным инструментом, и ею следует пользоваться только для протяжённых источников.

Понятие потока лишено такого недостатка. В формулу (5.2) входит только одна характеристика источника - светимость L . Поток не зависит от радиуса объекта, поэтому он применим равно как для протяжённых, так и для точечных источников излучения.

Итак, в случае протяжённого источника мы можем измерить интенсивность и поток излучения, а в случае точечного - только поток.

1.6 Средняя интенсивность и плотность энергии

Средняя интенсивность J определяется как делённый на 4π интеграл от интенсивности по всем направлениям:

В случае изотропного поля излучения интенсивность как постоянную величину можно вынести за знак интеграла. Учитывая, что телесный угол полной сферы равен 4π, получим

Средняя интенсивность, в отличие от потока, не зависит от направления контрольной площадки, так как мы суммируем именно интенсивность, а не прошедшую через площадку энергию.

Важной характеристикой излучения является плотность энергии U . По своему смыслу она не зависит от направления. Но для её вычисления введём промежуточную величину U Ω -плотность энергии квантов летящих в направлении k внутри конуса с телесным углом ΔΩ. За время D t через площадку D S , расположенную перпендикулярно рассматриваемому направлению, проходит количество энергии, равное произведению UΩ на объём параллелепипеда площадью D S и высотой c D t , где с - скорость света. Воспользовавшись (3.4 ), получим

Проинтегрировав последнее выражение по всем направлениям, приходим к окончательному результату:

Таким образом, средняя интенсивность связана с плотностью энергии излучения.

1.7 Интегрирование по угловым переменным.

В разделе 1.5 мы нашли связь между интенсивностью и потоком, не выполняя вычислений интегралов по направлениям. Нам это удалось сделать в силу единственной причины: источник излучения предполагался настолько малым, что мы могли принять sinθ ≈ θ и cos θ ≈ 1. Но в случае источника произвольных размеров необходимо развить математический аппарат, позволяющий нам фактически выполнить интегрирование в (4.3) и других подобных выражениях.

Сферическая система координат

Рис. 6 .

Сферическая система координат.

Вычисление интеграла типа (4.3) требует введения системы координат на сфере. Отсчёт углов производится от большого круга PQ , называемого «нулевым меридианом», и от точки P на нём, называемой «полюсом». На рис.6 изображена сфера с центром в точке О, полюсом Р и нулевым меридианом. Большой круг E означает экватор. Плоскость экватора проходит через центр сферы перпендикулярно радиусу OP . Экватор пересекает нулевой меридиан в точке Q .

Пусть M - произвольная точка на сфере. Проведём через P и M меридиан (большой круг) и обозначим как R его точку пересечения с экватором, а θ - угол между OP и OM . Использование той же буквы, что и для угла между введёнными выше векторами k и n является традиционным и не приводит к путанице. Более того, в проводимых ниже расчётах мы будем выбирать систему отсчёта таким образом, что OP и OM действительно будут иметь смысл n и k . Плоскость экватора при этом совпадает с контрольной площадкой.Угол θ принимает значения из диапазона

Если точка M находится в верхней полусфере (как на рис.6), то θ<π/2, а если в нижней, то θ>π/2. Положению M на экваторе отвечает θ=π/2, на «северном» (P ) полюсе θ=0, а на «южном» θ=π.

Направление нулевого меридиана PM определяется углом φ, отсчитываемом в плоскости экватора между OQ и OT :

Итак, положение любой точки на сфере можно задать с помощью углов θ и φ, изменяющихся в диапазоне (7.1).

Элемент телесного угла

Выразим элемент телесного угла ΔΩ через интервалы линейных углов Δθ и Δφ. На рис.7 сферический прямоугольник ABCD образован пересечением двух меридианов сферы радиуса R с двумя параллелями - малыми кругами, параллельными экватору. Будем считать его размеры AB и BC настолько малыми, что по форме он близок к плоскому прямоугольнику, следовательно, его площадь ΔS приблизительно равна произведению прилежащих сторон a =AB и b = BC . Введём обозначение Δθ для угла между радиусами OA и OB . Длина дуги AB равна R ∙ Δθ . Обозначим посредством F точку пересечения малого круга BC и оси OP . Радиус R θ параллели BC равен

где Δφ - угол между FB и FC . Таким образом,

Устремив Δθ и Δφ к нулю и следуя определению телесного угла, окончательно получим

Во всех решаемых нами задачах мы ограничимся изотропными источниками. Их поле излучения обладает достаточно высокой степенью симметрии. По крайней мере, оно всегда цилиндрически симметрично, если полюс P сферической системы координат направлен в центр источника.Направление нулевого меридиана можно выбирать произвольно, так как при таком выборе системы координат интенсивность не зависит от азимутального угла j .Поэтому интегрирование по j в данном случае сводится просто к умножению на 2p . В дальнейшем мы будем считать, что система отсчёта выбрана именно таким образом. Следовательно, интенсивность зависит только от азимутального угла q , а при интегрировании по телесному углу справедливо равенство

Ниже мы будем всегда пользоваться простой формулой (7.3), предполагая выполненными условия её применимости.

1.8. Поток - мера анизотропии интенсивности

Излучение, как уже говорилось выше, называется изотропным, если его интенсивность не зависит от направления:

где I 0 - некоторое число.

Поток изотропного излучения через любую площадку равен нулю. Это утверждение станет очевидным, если мы выберем следующий способ суммирования энергии в (4.1). Для каждого направления сложим количество энергии, протекающей в положительную и отрицательную стороны. По предположению, они одинаковы, следовательно, их сумма равна нулю. Таким образом, мы разбили сумму (4.1) на нулевые слагаемые, значит, и полный поток равен нулю.

В равенстве нулю полного потока излучения можно убедиться и путём прямого вычисления по формуле (7.3). Вынося константу I 0 за знак интеграла, получим

Равенство нулю потока является необходимым, но не достаточным условием изотропии излучения. Рассмотрим, например, функцию

Она описывает анизотропное излучение. Однако поток равен нулю:

Это произошло в силу следующей причины. Мы подобрали направление контрольной площадки таким образом, что интенсивность в обоих направлениях вдоль вектора n одинакова:

При любом другом выборе n поток будет отличен от нуля. Следовательно, заключение о степени изотропии излучения можно сделать только после измерения потока при всех возможных направлениях контрольной площадки.

1.9 Граница изотропного источника и астрофизический поток

Рис. 8 . Граница изотропного источника.

Пусть источник представляет собой полупространство, ограниченное плоскостью G . Будем считать, что внутри источника поле излучения является изотропным, а входящее в него справа излучение отсутствует. Таким образом, справа от границы G излучение является анизотропным. Направим вектор n перпендикулярно границе G , как на рис.8, и запишем интенсивность как функцию угла θ:

Такая модель лежит в основе теории звёздных атмосфер. Вычисление потока проводим по формуле (7.3):

Формула, связывающая поток и амплитуду интенсивности для границы плоскопараллельной атмосферы

,
часто используется в другой форме. Ведём величину

Её принято называть «астрофизическим потоком». Формула (9.2) теперь принимает совсем простой вид:

Подчеркнём, что (9.2) и (9.4) ни в коем случае не есть связь между интенсивностью и потоком. Это следует хотя бы из того, что поток - это число, а интенсивность - функция угла. Равенство числа и функции возможно только в том случае, если функция сводится к постоянной величине. Но интенсивности, равной I 0 во всех направлениях, соответствует поток, равный нулю. Соотношения (9.2) и (9.4) между потоком и амплитудой анизотропной интенсивности справедливы именно для функции I (θ) из (9.1). Для краткости иногда пишут, что «астрофизический поток на границе излучающего тела равен интенсивности», подразумевая сказанное выше.

1.10 Спектральные характеристики излучения

Перейдём к изучению интенсивность как функции частоты. Для этого вернёмся к определению (3.3). Помимо всех указанных там характеристик, будем полагать, что проходящая через контрольную площадку энергия ΔE сосредоточена в некотором интервале частот Δν, настолько узком, что величина ΔE пропорциональна Δν. Коэффициент пропорциональности I ν называется интенсивностью, рассчитанной на единичный интервал частот:

Аналогично можно ввести I λ - интенсивность в единичном интервале длин волн:

В области

Максимума I n .

На достаточно большом спектральном интервале функции I λ и I ν зависят от частоты (или от длины волны) немонотонно: они возрастают в области малых частот, проходят через максимум и далее убывают. Нелинейность связи между частотой и длиной волны приводит к тому, что положения максимумов I λ и I ν различаются. Покажем это двумя способами, выбрав сначала более наглядный. На рис.9 диапазон частот вблизи максимума I ν разбит на равные промежутки Δν. В этой области спектра величина I ν почти не меняется от интервала к интервалу. Но в силу нелинейной связи (10.3) одинаковым частотным интервалам соответствуют уменьшающиеся с частотой промежутки длин волн Δλ. В самом деле, согласно (10.4) имеем:

Итак, уменьшение интервала длин волн в области максимума I ν сопровождается увеличением I λ . Следовательно, максимум I λ приходится на бόльшие частоты, чем максимум I ν .

Тот же самый результат можно получить путём дифференцирования (10.5):

Из соотношения (10.3) между частотой и длиной волны вытекают следующие неравенства:

Поэтому в точке максимума I ν , где

производная dI λ /d ν оказывается положительной. Следовательно, её максимум лежит на более высоких частотах.

Из (10.7) ясно видно, что различие частот максимумов I ν и I λ обусловлено именно нелинейностью функции ν(λ). При линейной связи второе слагаемое справа было бы равно нулю, что означает совпадение максимумов.

Звёздная величина

Звёздная величина определяется потоком излучения от источника F λ и спектральной чувствительностью приёмника W (λ):

Здесь A - некоторая константа, численное значение которой может быть выбрано любым. Напомним, что в силу (10.5) тот же результат получится, если в качестве переменной интегрирования выбрать частоту и заменить F λ на F n .

Отметим важное отличие звёздной величины от потока. Поток излучения через фиксированную площадку остаётся одним и тем же, каким бы прибором его не измеряли, в то время как звёздная величина зависит от спектральной чувствительности приёмника. Измерив звёздную величину одного и того же источника излучения с помощью разных приборов, мы получим, вообще говоря, разные результаты. Понятие звёздной величины не имеет смысла, если не указаны функция W (λ) и константа A , или, как принято говорить, не установлена фотометрическая система.

В настоящее время есть несколько фотометрических систем; причём самой распространённой из них является система UBV , или система Джонсона. Она состоит из нескольких фильтров, кривые реакции трёх из них приведены на рис.10. Звёздные величины в системе Джонсона определяются следующим образом

Здесь введено обозначение

Интегралы ΔB и ΔV вычисляются аналогично, только в подынтегральных функциях вместо кривой пропускания W U (λ) надо писать, соответственно, W B (λ) и W V (λ). Источник излучения в системе UBV характеризуется показателями цвета U - B и B - V :

Численные значения констант A в правой части (10.9) системы Джонсона выбраны таким образом, чтобы показатели цвета U - B и B - V оказались равными нулю для звёзд спектрального класса А0.

Как мы уже знаем, волна характеризуется переносом энергии. Следовательно, электромагнитные волны тоже несут с собой энергию. Рассмотрим некоторую поверхность площадью S. Положим, что через нее электромагнитные волны переносят энергию.

На следующем рисунке представлена такая поверхность.

Плотность потока электромагнитного излучения

Линиями обозначены направления распространения электромагнитных волн. Линии, перпендикулярные поверхности, во всех точках которых колебания происходят в одинаковых фазах, называются лучами. А эти поверхности называются волновыми поверхностями.

Плотность потока электромагнитного излучения – это отношение электромагнитной энергии ∆W, проходящей через перпендикулярную лучам поверхность площадью S, за время ∆t, к произведению S на ∆t.

I = ∆W/(S*∆t)

Единицей измерения плотности магнитного потока в систему СИ являются ватты на квадратный метр (Вт/м^2). Выразим плотность потока через скорость его распространения и плотность электромагнитной энергии.

Возьмем поверхность S, перпендикулярную лучам. Построим на ней цилиндр с основанием c*∆t.

Здесь c – скорость распространения электромагнитной волны. Объем цилиндра вычисляется по формуле:

∆V = S*c*∆t.

Энергия электромагнитного поля сосредоточенного внутри цилиндра будет вычисляться по следующей формуле:

Здесь ω - плотность электромагнитной энергии. Эта энергия за время ∆t пройдет через правое основание цилиндра. Получаем следующую формулу:

I = (ω*c*S*∆t)/(S*∆t) = ω*c.

Энергия по мере удаления от источника будет уменьшаться. Будет верна следующая закономерность, зависимости плотности тока от расстояния до источника. Плотность потока излучения направленного от точечного источника будет убывать обратно пропорционально квадрату расстояния до источника.

I = ∆W/(S*∆t) = (∆W/(4*pi∆t))*(1/R^2).

Электромагнитные волны излучаются при ускоренном движении заряженных частиц. При этом напряженность электрического поля и вектор магнитной индукции электромагнитной волны будут прямо пропорциональны ускорению частиц.

Если рассматривать гармонические колебания, то ускорение будет прямо пропорционально квадрату циклической частоты. Полная плотность энергии электромагнитного поля будет равняться сумме плотности энергии электрического поля и энергии магнитного поля.

Согласно формуле I = ω*c, плотность потока пропорциональна полной плотности энергии электромагнитного поля.

Учитывая всё вышесказанное, имеем.

Таким образом, для выполняется:

Вт .

где - энергия излучения , переносимая через поверхность за время .

Среди световых величин аналогом понятия «Поток излучения» является термин «световой поток ». Различие между этими величинами такое же, как и различие между энергетическими и световыми величинами вообще.

Спектральная плотность потока излучения

Если излучение немонохроматично, то во многих случаях оказывается полезным использовать такую величину, как спектральная плотность потока излучения. Спектральная плотность потока излучения представляет собой поток излучения, приходящийся на малый единичный интервал спектра . Точки спектра при этом могут задаваться их длинами волн, частотами, энергиями квантов излучения, волновыми числами или любым другим способом. Если переменной, определяющей положение точек спектра, является некоторая величина , то соответствующая ей спектральная плотность потока излучения обозначается как и определяется как отношение величины приходящейся на малый спектральный интервал, заключённый между и к ширине этого интервала:

Соответственно, в случае использования длин волн для спектральной плотности потока излучения будет выполняться:

а при использовании частоты -

Следует иметь в виду, что значения спектральной плотности потока излучения в одной и той же точке спектра, получаемые при использовании различных спектральных координат, друг с другом не совпадают. То есть, например, Нетрудно показать, что с учетом

правильное соотношение приобретает вид:

См. также

Примечания

Wikimedia Foundation . 2010 .

Поток выполнения
Поток магнитный

Смотреть что такое "Поток излучения" в других словарях:

ПОТОК ИЗЛУЧЕНИЯ - (лучистый поток), средняя мощность излучения за время, значительно большее периода колебаний; характеризуется кол вом энергии, переносимой эл. магн. волнами в единицу времени через к. л. поверхность. Величину П. и. измеряют по его действию на… … Физическая энциклопедия

поток излучения - (Фe[P]) Мощность излучения, определяемая отношением энергии, переносимой излучением, ко времени переноса, значительно превышающему период электромагнитных колебаний. [ГОСТ 7601 78] поток излучения (Фe, P) [ГОСТ 7601 78] [ГОСТ 26148 84] поток… … Справочник технического переводчика

ПОТОК ИЗЛУЧЕНИЯ - (лучистый поток мощность излучения), полная энергия, переносимая светом в единицу времени через данную поверхность. Понятие поток излучения (применимо к промежуткам времени, значительно превышающим периоды световых колебаний … Большой Энциклопедический словарь

ПОТОК ИЗЛУЧЕНИЯ - число частиц или квантов, проникающих внутрь элементарной сферы в единицу времени. Обычно П. и. относят к 1 секунде и соответственно определяют его единицу: секунда в минус первой степени. Если рассматривают не количество частиц или квантов, а… … Российская энциклопедия по охране труда

поток излучения - (лучистый поток, мощность излучения), полная энергия, переносимая светом в единицу времени через данную поверхность. Понятие поток излучения применимо к промежуткам времени, значительно превышающим периоды световых колебаний. * * * ПОТОК… … Энциклопедический словарь

поток излучения - , лучистый поток, мощность излучения полная энергия, переносимая оптическим излучением (всех его частот) в единицу времени через данную поверхность. Для поглощающей поверхности поток излучения сумма поглощенной и отраженной энергии … Энциклопедический словарь по металлургии

поток излучения - spinduliuotės srautas statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Energijos kiekis, kurį elektromagnetinė banga perneša per vienetinį laiko tarpą per tam tikrą paviršių. atitikmenys: angl. flux of radiation; radiant flux; radiant… …

поток излучения - spinduliuotės srautas statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Išskiriamos, perduodamos arba gaunamos spinduliuotės galia. Matavimo vienetas – vatas (W). atitikmenys: angl. flux of radiation; radiant flux; radiant power;… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

поток излучения - spinduliuotės srautas statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Išspinduliuotų, perduodamų arba priimamų elektromagnetinių bangų galia. atitikmenys: angl. flux of radiation; radiant flux; radiant power; radiation flux vok.… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

поток излучения - spinduliuotės srautas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. flux of radiation; radiant flux; radiation flux vok. Strahlungsfluß, m rus. лучистый поток, m; поток излучения, m pranc. flux de radiation, m; flux de rayonnement, m … Fizikos terminų žodynas

Книги

Поток энергии Солнца и его изменения , . В книге рассмотрены и обобщены современные данные о потоке излучения Солнца в различных областях спектра по измерениям с Земли и с космических аппаратов. Большое внимание уделено погрешностям… Купить за 1300 руб
Энергетический спектр частиц с энергией более 10 эВ и поток электромагнитных вспышек в приземном слое , В. Ф. Сокуров. В монографии прямым методом измерен энергетический спектр частиц с энергиями 10, 5-1017 эВ по потоку черенковских вспышек с плотностью излучения 17-1480 фотон см 2 эВ Получен излом в спектре…

Величину П. и. измеряют по его действию на неселективный приёмник излучения. П о л н ы й п о т о к излучения можно измерить по его тепловому действию при поглощении излучения приёмником в виде абсолютно чёрного тела.

Р е д у ц и р о в а н н ы й П. и.- мощность, оцениваемая по действию, вызванному излучением на спектрально-избирательный приёмник. Редуцированный П. и. может выражаться в спец. единицах. Различают: Ф - поток, действующий на глаз; ф о т о а к т и н и ч н ы й - на фотоматериалы и т. п. Осн. единица энергетич. П. и.- Вт, светового потока - лм. Соотношение между этими единицами наз. механическим эквивалентом света.

Физический энциклопедический словарь. - М.: Советская энциклопедия . . 1983 .

ПОТОК ИЗЛУЧЕНИЯ

Отношение энергии, переносимой эл.-магн. излучением через к.-л. поверхность, ко времени , значительно превышающему период эл.-магн. колебаний. П. и.- синоним понятия мощность излучения; характеризует энергию излучения, распространяющегося внутри нек-рого телесного угла через к.-л. поверхность в единицу времени. П. и. измеряется в Вт и оценивается по действию излучения на неселективный спектрально-избират. приёмник. В метрологии таким приёмником, как правило, служит с приёмным элементом в виде чернёной полости, коэф. поглощения к-рой близок к единице и с достаточной для практич. целей точностью не зависит от длины l. Для характеристики действия оптич. излучения на селективный приёмник (глаз человека, биол. объект и т. п.) пользуются понятием редуцированного П. и., примером к-рого является световой поток, характеризующий излучения на глаз человека и измеряемый в люменах (лм). Отношение П. и. к.-л. монохроматич. излучения к содержащемуся в нём световому потоку наз. механическим эквивалентом света; 1 Вт излучения с l = 555 нм соответствует световой поток, равный 683 лм.

Лит.: ГОСТ 26148-84. Фотометрия. Термины и определе-ления; Гуревич М. М., Фотометрия, 2 изд., Л., 1983.

М. А. Бухштаб.

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. - М.: Советская энциклопедия . Главный редактор А. М. Прохоров . 1988 .

Смотреть что такое "ПОТОК ИЗЛУЧЕНИЯ" в других словарях:

Размерность ML2T 3 Единицы измерения СИ Вт СГС … Википедия

- (лучистый поток мощность излучения), полная энергия, переносимая светом в единицу времени через данную поверхность. Понятие поток излучения (применимо к промежуткам времени, значительно превышающим периоды световых колебаний … Большой Энциклопедический словарь

- (лучистый поток, мощность излучения), полная энергия, переносимая светом в единицу времени через данную поверхность. Понятие поток излучения применимо к промежуткам времени, значительно превышающим периоды световых колебаний. * * * ПОТОК… … Энциклопедический словарь

Книги

Поток энергии Солнца и его изменения , . В книге рассмотрены и обобщены современные данные о потоке излучения Солнца в различных областях спектра по измерениям с Земли и с космических аппаратов. Большое внимание уделено погрешностям…
Энергетический спектр частиц с энергией более 10 эВ и поток электромагнитных вспышек в приземном слое , В. Ф. Сокуров. В монографии прямым методом измерен энергетический спектр частиц с энергиями 10, 5-1017 эВ по потоку черенковских вспышек с плотностью излучения 17-1480 фотон см 2 эВ Получен излом в спектре…

Cтраница 1

Полный поток излучения характеризует данный источник; этот поток нельзя увеличить никакими оптическими системами. При этом сила света / (6, ф) возрастает по одним направлениям и уменьшается по другим.

Поскольку полный поток излучения лазера с модулированной добротностью значительно превышает поток, допустимый для плоскостного фотоэлемента, следует тем или иным способом линейно ослабить пучок, чтобы существенно уменьшился поток, падающий на приемник. Как мы уже упомянули, обычные способы оптического ослабления не пригодны. Поэтому для ослабления пучок рассеивается на диффузной мишени , так что плотность потока уменьшается за счет отражения энергии в полусферу радиусом R. Хотя блок спресованной окиси магния представляет собой одну из лучших рассеивающих мишеней, имеющихся в настоящее время, такая мишень не полностью ламбертова. Более того, диффузность окиси магния зависит от длины волны, особенно в инфракрасной области , как показано на фиг.

Методы полных потоков излучения не могут наглядно вскрывать всю физическую картину протекания лучистого переноса теплоты но зато позволяют получить расчетные данные без громоздких вычислений.

По этой причине полный поток излучения с поверхности нагретой аэрозольной частицы заметно меньше, чем поток с поверхности массивной частицы того же материала. При этом спектр излучения малой аэрозольной частицы смещен в коротковолновую область по сравнению со спектром излучения массивной частицы.

Типичные значения освещенности.| Обзор фотометрических характеристик и определений.| Световая отдача абсолютно черного тела.

Оптические фильтры помогают оптимизировать спектральные характеристики и полный поток излучения источника, попадающий на оптический преобразователь, например линзу, а также реакцию чувствительного элемента.

Мы изучали пропускание различными сортами млечного сока полного потока излучения инфракрасной лампы Мазда 250 впг для сушки.

Интегральный метод является методом, синтезирующим представления методов многократных отражений и полных потоков излучения. В основу его кладутся интегральные уравнения, которые составляются применительно к отдельным видам излучения Интегральные уравнения, описывают процессы переноса излучением с произвольным распределением оптических свойств излучающей системы тел и промежуточной среды, непрерывно зависящих от координат точки. Они имеют общий и строгий характер, дают возможность составить полное представление о сущности явлений лучистого переноса и проводить их исследование в сложных геометрических системах. Однако решения интегральных уравнений связаны со значительными трудностями.

Интегральный метод является методом, синтезирующим представления методов многократных отражений и полных потоков излучения. В его основу кладутся интегральные уравнения, которые составляются применительно к отдельным виДам излучения. Интегральные уравнения описывают процессы переноса излучением с произвольным распределением оптических свойств излучающей системы тел и промежуточной среды, непрерывно зависящих от координат точки. Они имеют общий и строгий характер, дают возможность составить полное представление о сущности явлений лучистого переноса и проводить их исследование в сложных геометрических системах. Однако решения интегральных уравнений связаны со значительными трудностями. Поэтому прибегают к их упрощению.

В сводной таблице приняты следующие ббозна-чения: FT - измерения для полного потока излучения ламп; IR - измерения только для инфракрасной части этого потока.

Источник излучения характеризуется энергетической светимостью (излучательностью) R3, т.е. полным потоком излучения с единицы поверхности источника.

Применение радиационных пирометров для измерений температуры реальных тел целесообразно в тех случаях, когда полный поток излучения объекта R мало отличается от 0 при той же температуре.

Одномерное аэротермохимическое явление имеет место, если векторы среднемассовои скорости, массовых сил и полного потока излучения направлены вдоль одной из трех взаимноортогональных координатный осей, а все термодинамические параметры потока остаются постоянными на поверхностях, ортогональных этой оси.

По существу, уверенно определяются только спектральный индекс а (см. рис. 53) и полный поток излучения, от которого не так просто перейти к спектральной интенсивности, ибо размеры объекта и расстояния до него оцениваются с известной неопределенностью.

Возможно, будет полезно почитать: