Сияющая выходность - Radiant exitance

В радиометрия, сияющий выход или же лучистая излучательная способность это лучистый поток испускается поверхностью на единицу площади, тогда как спектральная выходность или же спектральный коэффициент излучения лучистая выходная способность поверхности на единицу частота или же длина волны, в зависимости от того, спектр берется как функция частоты или длины волны. Это излучаемый компонент лучезарность. В Единица СИ сияющего выхода - это ватт за квадратный метр (Вт / м²), а спектральная светимость по частоте - ватт на квадратный метр на герц (Вт · м⁻²· Гц⁻¹), а спектральная светимость в длине волны - ватт на квадратный метр на метр (Вт · м⁻³) - обычно ватт на квадратный метр на нанометр (Вт · м⁻²· Нм⁻¹). В Единица CGS эрг на квадратный сантиметр в секунду (эрг · см⁻²· С⁻¹) часто используется в астрономия. Излучение часто называют «интенсивностью» в других областях физики, кроме радиометрии, но в радиометрии это использование приводит к путанице с интенсивность излучения.

Математические определения

Сияющая выходность

Сияющая выходность из поверхность, обозначенный M_е («е» означает «энергичный», чтобы не путать с фотометрический количества), определяется как^[1]

${\displaystyle M_{\mathrm {e} }={\frac {\partial \Phi _{\mathrm {e} }}{\partial A}},}$

куда

• ∂ - это частная производная символ;
• Φ_е это лучистый поток испускается;
• А это площадь.

Если мы хотим поговорить о лучистом потоке получила поверхностно, мы говорим о сияние.

Сияющий выход черная поверхность, согласно Закон Стефана – Больцмана, равно:

${\displaystyle M_{\mathrm {e} }^{\circ }=\sigma T^{4},}$

куда

• σ - это Постоянная Стефана – Больцмана;
• Т температура этой поверхности,

так что для реальной поверхности выходная мощность излучения равна:

${\displaystyle M_{\mathrm {e} }=\varepsilon M_{\mathrm {e} }^{\circ }=\varepsilon \sigma T^{4},}$

куда ε это излучательная способность этой поверхности.

Спектральная выходность

Спектральная яркость по частоте из поверхность, обозначенный M_{е, ν}, определяется как^[1]

${\displaystyle M_{\mathrm {e} ,\nu }={\frac {\partial M_{\mathrm {e} }}{\partial \nu }},}$

куда ν это частота.

Спектральная светимость в длине волны из поверхность, обозначенный M_{е, λ}, определяется как^[1]

${\displaystyle M_{\mathrm {e} ,\lambda }={\frac {\partial M_{\mathrm {e} }}{\partial \lambda }},}$

куда λ это длина волны.

Спектральное излучение черная поверхность около заданной частоты или длины волны, в соответствии с Закон косинусов Ламберта и Закон планка, равно:

${\displaystyle {\begin{aligned}M_{\mathrm {e} ,\nu }^{\circ }&=\pi L_{\mathrm {e} ,\Omega ,\nu }^{\circ }={\frac {2\pi \mathrm {h} \nu ^{3}}{c^{2}}}{\frac {1}{e^{\frac {\mathrm {h} \nu }{\mathrm {k} T}}-1}},\\[8pt]M_{\mathrm {e} ,\lambda }^{\circ }&=\pi L_{\mathrm {e} ,\Omega ,\lambda }^{\circ }={\frac {2\pi \mathrm {h} c^{2}}{\lambda ^{5}}}{\frac {1}{e^{\frac {\mathrm {h} c}{\lambda \mathrm {k} T}}-1}},\end{aligned}}}$

куда

• h - это Постоянная Планка;
• ν частота;
• λ - длина волны;
• k - это Постоянная Больцмана;
• c это скорость света в среде;
• Т температура этой поверхности,

так что для реальной поверхности спектральная светимость равна:

${\displaystyle {\begin{aligned}M_{\mathrm {e} ,\nu }&=\varepsilon M_{\mathrm {e} ,\nu }^{\circ }={\frac {2\pi \mathrm {h} \varepsilon \nu ^{3}}{c^{2}}}{\frac {1}{e^{\frac {\mathrm {h} \nu }{\mathrm {k} T}}-1}},\\[8pt]M_{\mathrm {e} ,\lambda }&=\varepsilon M_{\mathrm {e} ,\lambda }^{\circ }={\frac {2\pi \mathrm {h} \varepsilon c^{2}}{\lambda ^{5}}}{\frac {1}{e^{\frac {\mathrm {h} c}{\lambda \mathrm {k} T}}-1}}.\end{aligned}}}$

Блоки радиометрии СИ

Блоки радиометрии СИ

Количество		Единица измерения		Измерение	Примечания
Имя	Символ[nb 1]	Имя	Символ	Символ
Энергия излучения	Qе[nb 2]	джоуль	J	M⋅L^2⋅Т^−2	Энергия электромагнитного излучения.
Плотность лучистой энергии	ше	джоуль на кубический метр	Дж / м^3	M⋅L^−1⋅Т^−2	Лучистая энергия на единицу объема.
Сияющий поток	Φе[nb 2]	ватт	W = Дж / с	M⋅L^2⋅Т^−3	Излучаемая, отраженная, переданная или полученная энергия излучения в единицу времени. Иногда это также называют «сияющей силой».
Спектральный поток	Φе, ν[№ 3]	ватт на герц	Вт /Гц	M⋅L^2⋅Т^−2	Лучистый поток на единицу частоты или длины волны. Последний обычно измеряется в Вт⋅нм.^−1.
	Φе, λ[№ 4]	ватт на метр	Вт / м	M⋅L⋅Т^−3
Сияющая интенсивность	яе, Ω[№ 5]	ватт на стерадиан	Вт /SR	M⋅L^2⋅Т^−3	Излучаемый, отраженный, передаваемый или принимаемый поток излучения на единицу телесного угла. Это направленный количество.
Спектральная интенсивность	яе, Ω, ν[№ 3]	ватт на стерадиан на герц	W⋅sr^−1⋅Гц^−1	M⋅L^2⋅Т^−2	Интенсивность излучения на единицу частоты или длины волны. Последний обычно измеряется в W⋅sr.^−1⋅нм^−1. Это направленный количество.
	яе, Ω, λ[№ 4]	ватт на стерадиан на метр	W⋅sr^−1⋅m^−1	M⋅L⋅Т^−3
Сияние	Lе, Ω[№ 5]	ватт на стерадиан на квадратный метр	W⋅sr^−1⋅m^−2	M⋅Т^−3	Лучистый поток, излучаемый, отраженный, передаваемый или принимаемый поверхность, на единицу телесного угла на единицу площади проекции. Это направленный количество. Иногда это также ошибочно называют «интенсивностью».
Спектральное сияние	Lе, Ω, ν[№ 3]	ватт на стерадиан на квадратный метр на герц	W⋅sr^−1⋅m^−2⋅Гц^−1	M⋅Т^−2	Сияние поверхность на единицу частоты или длины волны. Последний обычно измеряется в Вт⋅ср.^−1⋅m^−2⋅нм^−1. Это направленный количество. Иногда это также ошибочно называют «спектральной интенсивностью».
	Lе, Ω, λ[№ 4]	ватт на стерадиан на квадратный метр, на метр	W⋅sr^−1⋅m^−3	M⋅L^−1⋅Т^−3
Освещенность Плотность потока	Eе[nb 2]	ватт на квадратный метр	Вт / м^2	M⋅Т^−3	Сияющий поток получила по поверхность на единицу площади. Иногда это также ошибочно называют «интенсивностью».
Спектральная освещенность Спектральная плотность потока	Eе, ν[№ 3]	ватт на квадратный метр на герц	W⋅m^−2⋅Гц^−1	M⋅Т^−2	Освещенность поверхность на единицу частоты или длины волны. Иногда это также ошибочно называют «спектральной интенсивностью». Внесистемные единицы спектральной плотности потока включают: Янски (1 Ян = 10^−26 W⋅m^−2⋅Гц^−1) и блок солнечного потока (1 SFU = 10^−22 W⋅m^−2⋅Гц^−1 = 10^4 Jy).
	Eе, λ[№ 4]	ватт на квадратный метр, на метр	Вт / м^3	M⋅L^−1⋅Т^−3
Лучистость	Jе[nb 2]	ватт на квадратный метр	Вт / м^2	M⋅Т^−3	Сияющий поток уход (испускается, отражается и передается) a поверхность на единицу площади. Иногда это также ошибочно называют «интенсивностью».
Спектральное излучение	Jе, ν[№ 3]	ватт на квадратный метр на герц	W⋅m^−2⋅Гц^−1	M⋅Т^−2	Сияние поверхность на единицу частоты или длины волны. Последний обычно измеряется в Вт⋅м.^−2⋅нм^−1. Иногда это также ошибочно называют «спектральной интенсивностью».
	Jе, λ[№ 4]	ватт на квадратный метр, на метр	Вт / м^3	M⋅L^−1⋅Т^−3
Сияющая выходность	Mе[nb 2]	ватт на квадратный метр	Вт / м^2	M⋅Т^−3	Сияющий поток испускается по поверхность на единицу площади. Это излучаемая составляющая излучения. «Излучение» - это старый термин для обозначения этой величины. Иногда это также ошибочно называют «интенсивностью».
Спектральная выходность	Mе, ν[№ 3]	ватт на квадратный метр на герц	W⋅m^−2⋅Гц^−1	M⋅Т^−2	Сияющий выход поверхность на единицу частоты или длины волны. Последний обычно измеряется в Вт⋅м.^−2⋅нм^−1. «Спектральный коэффициент излучения» - старый термин для обозначения этой величины. Иногда это также ошибочно называют «спектральной интенсивностью».
	Mе, λ[№ 4]	ватт на квадратный метр, на метр	Вт / м^3	M⋅L^−1⋅Т^−3
Сияющее воздействие	ЧАСе	джоуль на квадратный метр	Дж / м^2	M⋅Т^−2	Лучистая энергия, полученная поверхность на единицу площади, или, что эквивалентно, освещенность поверхность интегрируется с течением времени облучения. Иногда это также называют «сияющим флюенсом».
Спектральная экспозиция	ЧАСе, ν[№ 3]	джоуль на квадратный метр на герц	J⋅m^−2⋅Гц^−1	M⋅Т^−1	Сияющая экспозиция поверхность на единицу частоты или длины волны. Последний обычно измеряется в Дж⋅м.^−2⋅нм^−1. Иногда это также называют «спектральным флюенсом».
	ЧАСе, λ[№ 4]	джоуль на квадратный метр, на метр	Дж / м^3	M⋅L^−1⋅Т^−2
Полусферический коэффициент излучения	ε	Нет данных		1	Сияющий выход поверхность, деленное на черное тело при той же температуре, что и эта поверхность.
Спектральная полусферическая излучательная способность	εν  или же ελ	Нет данных		1	Спектральная выходность поверхность, деленное на черное тело при той же температуре, что и эта поверхность.
Направленная излучательная способность	εΩ	Нет данных		1	Сияние испускается по поверхность, деленное на испускаемое черное тело при той же температуре, что и эта поверхность.
Спектрально-направленная излучательная способность	εΩ, ν  или же εΩ, λ	Нет данных		1	Спектральное сияние испускается по поверхность, деленное на черное тело при той же температуре, что и эта поверхность.
Полусферическое поглощение	А	Нет данных		1	Сияющий поток поглощен по поверхность, деленное на полученное этой поверхностью. Это не следует путать с "поглощение ".
Спектральное полусферическое поглощение	Аν  или же Аλ	Нет данных		1	Спектральный поток поглощен по поверхность, деленное на полученное этой поверхностью. Это не следует путать с "спектральное поглощение ".
Направленное поглощение	АΩ	Нет данных		1	Сияние поглощен по поверхность, деленное на яркость, падающую на эту поверхность. Это не следует путать с "поглощение ".
Спектральное направленное поглощение	АΩ, ν  или же АΩ, λ	Нет данных		1	Спектральное сияние поглощен по поверхность, деленное на спектральную яркость, падающую на эту поверхность. Это не следует путать с "спектральное поглощение ".
Полусферическое отражение	р	Нет данных		1	Сияющий поток отраженный по поверхность, деленное на полученное этой поверхностью.
Спектральная полусферическая отражательная способность	рν  или же рλ	Нет данных		1	Спектральный поток отраженный по поверхность, деленное на полученное этой поверхностью.
Направленное отражение	рΩ	Нет данных		1	Сияние отраженный по поверхность, деленное на полученное этой поверхностью.
Спектральное направленное отражение	рΩ, ν  или же рΩ, λ	Нет данных		1	Спектральное сияние отраженный по поверхность, деленное на полученное этой поверхностью.
Полусферический коэффициент пропускания	Т	Нет данных		1	Сияющий поток переданный по поверхность, деленное на полученное этой поверхностью.
Спектральное полусферическое пропускание	Тν  или же Тλ	Нет данных		1	Спектральный поток переданный по поверхность, деленное на полученное этой поверхностью.
Направленное пропускание	ТΩ	Нет данных		1	Сияние переданный по поверхность, деленное на полученное этой поверхностью.
Спектрально-направленное пропускание	ТΩ, ν  или же ТΩ, λ	Нет данных		1	Спектральное сияние переданный по поверхность, деленное на полученное этой поверхностью.
Полусферический коэффициент затухания	μ	обратный счетчик	м^−1	L^−1	Сияющий поток поглощен и разбросанный по объем на единицу длины, деленную на полученный объем.
Коэффициент спектрального полусферического ослабления	μν  или же μλ	обратный счетчик	м^−1	L^−1	Спектральный лучистый поток поглощен и разбросанный по объем на единицу длины, деленную на полученный объем.
Коэффициент направленного затухания	μΩ	обратный счетчик	м^−1	L^−1	Сияние поглощен и разбросанный по объем на единицу длины, деленную на полученный объем.
Коэффициент направленного спектрального ослабления	μΩ, ν  или же μΩ, λ	обратный счетчик	м^−1	L^−1	Спектральное сияние поглощен и разбросанный по объем на единицу длины, деленную на полученный объем.
Смотрите также: SI  · Радиометрия  · Фотометрия

1. Организации по стандартизации рекомендовать радиометрический количество следует обозначать суффиксом «е» (от «энергичный»), чтобы не путать с фотометрическим или фотон количества.
2. Иногда встречаются альтернативные символы: W или же E для лучистой энергии, п или же F для лучистого потока, я для освещенности, W для сияющего выхода.
3. Спектральные величины даны на единицу частота обозначаются суффиксом "ν «(Греческий) - не путать с суффиксом« v »(« визуальный »), обозначающим фотометрическую величину.
4. Спектральные величины даны на единицу длина волны обозначаются суффиксом "λ "(Греческий).
5. Направленные величины обозначаются суффиксом "Ω "(Греческий).

Смотрите также

• Лучистость

Рекомендации

1. «Теплоизоляция. Передача тепла излучением. Физические величины и определения». ISO 9288: 1989. ISO каталог. 1989 г.. Получено 2015-03-15.