Интенсивность света - Luminous intensity

Смотрите также: Интенсивность света (значения)

интенсивность света
Фотопикс (черный и скотопический (зеленый) функции светимости.[c 1] Фотопортрет включает стандарт CIE 1931[c 2][c 3] (сплошные), модифицированные данные Джадда – Вос 1978 г.[c 4] (пунктирная линия) и данные Sharpe, Stockman, Jagla & Jägle 2005 г.[c 5] (пунктирный). По горизонтальной оси отложена длина волны в нм.
Общие символы	яv
Единица СИ	кандела
Прочие единицы	свеча Хефнеркерзе
В Базовые единицы СИ	CD
Измерение	J

В фотометрия, интенсивность света является мерой длина волны взвешенный мощность выпущен источник света в определенном направлении на единицу телесный угол, на основе функция светимости, стандартизированная модель чувствительности человеческий глаз. В SI единицей силы света является кандела (cd), Базовая единица СИ.

Фотометрия занимается измерением видимого света, воспринимаемого человеческими глазами. Человеческий глаз видит свет только в видимый спектр и имеет разную чувствительность к свет разных длин волн в спектре. При адаптации к ярким условиям (фотопическое зрение ), глаз наиболее чувствителен к зеленовато-желтому свету с длиной волны 555 нм. Свет с таким же интенсивность излучения на других длинах волн имеет меньшую силу света. Кривая, измеряющая реакцию человеческого глаза на свет, представляет собой определенный стандарт, известный как функция светимости. Эта кривая, обозначенная V(λ) или ${\displaystyle \textstyle {\overline {y}}(\lambda )}$, основан на среднем значении сильно различающихся экспериментальных данных, полученных от ученых, использующих разные методы измерения. Например, измеренные реакции глаза на фиолетовый свет различались в десять раз.^{[нужна цитата ]}

Отношение к другим показателям

Сила света не следует путать с другой фотометрической единицей, световой поток, которая представляет собой общую воспринимаемую мощность, излучаемую во всех направлениях. Сила света - это воспринимаемая мощность на единицу телесного угла. Если лампа имеет колбу 1 люмен и оптика лампы настроена так, чтобы равномерно фокусировать свет в 1 люмен стерадиан луч, то луч будет иметь силу света 1 кандела. Если бы оптику изменили, чтобы сконцентрировать луч на 1/2 стерадиана, то источник имел бы силу света 2 канделы. В результате луч становится уже и ярче, но его световой поток остается неизменным.

Сила света также не такая, как у интенсивность излучения, соответствующая цель физическое количество используется в измерительной науке радиометрия.

Единицы

Как и другие базовые единицы системы СИ, кандела имеет Рабочее определение - он определяется описанием физического процесса, который будет производить одну канделу силы света. По определению, если создать источник света, который излучает монохроматический зеленый свет с частотой 540 ТГц и интенсивностью излучения 1/683Вт на стерадиан в заданном направлении этот источник света будет излучать одну канделу в заданном направлении.^[1]

Частота света, используемая в определении, соответствует длине волны в вакууме 555 нм, что близко к пику реакции глаза на свет. Если источник испускается равномерно во всех направлениях, общая лучистый поток будет около 18,40 мВт, поскольку в сфере 4π стерадиана. Типичная свеча дает примерно одну канделу силы света.

До определения канделы в разных странах использовались различные единицы измерения силы света. Обычно они основывались на яркости пламени «стандартной свечи» определенного состава или яркости нити накаливания определенной конструкции. Одним из самых известных стандартов был английский стандарт: свеча. Одна свеча - это свет, производимый чистым спермацет свеча весом одну шестую фунта, горящая со скоростью 120зерна в час. Германия, Австрия и Скандинавия использовали Хефнеркерзе, блок, основанный на выходе Лампа Хефнера.^[2] В 1881 г. Жюль Виоль предложил Violle как единица силы света, и она была известна как первая единица силы света, которая не зависела от свойств конкретной лампы. Все эти единицы были заменены определением канделы.

использование

Сила света для монохроматического света с определенной длиной волны λ определяется выражением

${\displaystyle I_{\mathrm {v} }=683\cdot {\overline {y}}(\lambda )\cdot I_{\mathrm {e} },}$

куда

я_v сила света в канделах (кд),

я_е это интенсивность излучения в ваттах на стерадиан (Вт / ср),

${\displaystyle \textstyle {\overline {y}}(\lambda )}$ это стандартная функция яркости.

Если присутствует более одной длины волны (как это обычно бывает), необходимо суммировать или интегрировать по спектр имеющихся длин волн для получения силы света:

${\displaystyle I_{\mathrm {v} }=683\int _{0}^{\infty }{\overline {y}}(\lambda )\cdot {\frac {dI_{\mathrm {e} }(\lambda )}{d\lambda }}\,d\lambda .}$

Смотрите также

• Яркость
• Международная система количеств
• Сияние

Рекомендации

1. «Определения базовой единицы: кандела». Справочник NIST по константам, единицам и неопределенности. Получено 8 февраля 2008.
2. «Блок Хефнера, или свеча Хефнера». Sizes.com. 30 мая 2007 г.. Получено 25 февраля 2009.

Данные кривой

1. "Кривая светимости CIE Scotopic (1951)". Архивировано из оригинал 28 декабря 2008 г.
2. "CIE (1931) 2-градусные функции согласования цветов". Архивировано из оригинал 28 декабря 2008 г.
3. «Физиологически значимые функции светоотдачи CIE». Архивировано из оригинал 7 июля 2019 г.
4. «Модифицированная кривая светимости 2-градусной фотопической светимости CIE, модифицированная Джаддом – Восом (1978)». Архивировано из оригинал 28 декабря 2008 г.
5. "Sharpe, Stockman, Jagla & Jägle (2005) 2-градусная функция светоотдачи V * (l)". Архивировано из оригинал 27 сентября 2007 г.

SI фотометрические величины

Количество		Единица измерения		Измерение	Примечания
Имя	Символ[nb 1]	Имя	Символ	Символ[nb 2]
Световая энергия	Qv[№ 3]	люмен второй	lm ⋅s	Т J	Секунду просвета иногда называют талбот.
Световой поток, сила света	Φv[№ 3]	просвет (= кандела стерадианы )	lm (= cd⋅sr)	J	Световая энергия в единицу времени
Интенсивность света	яv	кандела (= люмен на стерадиан)	CD (= лм / ср)	J	Световой поток на единицу телесный угол
Яркость	Lv	кандела на квадратный метр	кд / м^2 (= лм / (ср⋅м^2))	L^−2J	Световой поток на единицу телесного угла на единицу прогнозируемый исходная область. Канделу на квадратный метр иногда называют гнида.
Освещенность	Ev	люкс (= люмен на квадратный метр)	лк (= лм / м^2)	L^−2J	Световой поток инцидент на поверхности
Световая отдача, световой поток	Mv	люмен на квадратный метр	лм / м^2	L^−2J	Световой поток испускается с поверхности
Световая экспозиция	ЧАСv	люкс второй	лкс	L^−2Т J	Интегрированная по времени освещенность
Плотность световой энергии	ωv	люмен-секунда на кубический метр	лм⋅с / м^3	L^−3Т J
Световая отдача (излучения)	K	люмен на ватт	лм /W	M^−1L^−2Т^3J	Отношение светового потока к лучистый поток
Световая отдача (источника)	η[№ 3]	люмен на ватт	лм /W	M^−1L^−2Т^3J	Отношение светового потока к потребляемой мощности
Световая отдача, световой коэффициент	V			1	Световая отдача, нормализованная по максимально возможной световой отдаче
Смотрите также: SI  · Фотометрия  · Радиометрия

1. Организации по стандартизации рекомендуют обозначать фотометрические величины индексом «v» (от «визуального»), чтобы избежать путаницы с радиометрическими или фотон количества. Например: Стандартные буквенные символы США для светотехники USAS Z7.1-1967, Y10.18-1967
2. Символы в этом столбце обозначают размеры; "L", "Т" и "J"обозначают длину, время и силу света соответственно, а не символы для единицы литр, тесла и джоуль.
3. Иногда встречаются альтернативные символы: W для световой энергии, п или же F для светового потока, и ρ для световой отдачи источника.