Оптичне випромінювання та його характеристики. Оптичний діапазон

Основними характеристиками оптичного випромінювання є: оптичний діапазон, світловий потік, променистий потік, сила світла, освітленість, світимість і яскравість.

Оптичний діапазон спектра електромагнітних випромінювань – діапазон, який складається із видимої області і прилягаючої до неї ультрафіолетової і інфрачервоної областей.

Межі між видимим діапазоном та ІЧ і УФ носять досить умовний характер і характеризуються чутливістю ока людини. Середні значення чутливості: на межі з УФ випромінюванням – 380-400 нм, з боку ІЧ – 760-780 нм. Крім довжини хвилі випромінювання можна характеризувати і іншими величинами, такими як частота чи хвильовим числом.

Сила світла J – відношення світлового потоку до тілесного кута, в якому він випромінюється. Одиницею сили світла є кандела (кд). Середнє значення сили світла , де – тілесний кут, стерадіан.

Світловий потік Ф – світлове відчуття, яке викликає оптична частина спектру електромагнітних хвиль довжиною від 0,38 до 0,77 мкм. За одиницю світлового потоку прийнято люмен (лм), який має розмірність кандела х стерадіан.

В системі енергетичних величин потужність випромінювання називається променистим потоком чи потоком випромінювання. Одиницею променистого потоку є Вт.

Якщо випромінювання складне, то складається з декількох монохроматичних величин, тоді повний променистий потік такого випромінювання складається із суми монохроматичних променистих потоків.

Для гігієнічної характеристики умов освітлення визначеної поверхні прийнята освітленість. Освітленість (Е) – відношення світлового потоку до площі S, на яку він розповсюджується:. Іншими словами, освітленість – це поверхнева густина світлового потоку. Одиниця освітленості – люкс (лк) має розмірність люмен на квадратний метр (лм/м²).

Світимість – розподілення потоку джерела по його поверхні, тобто поверхнева щільність потоку на джерелі: , де А – це поверхня джерела, а Ф – світловий потік.

Яскравість L – відношення сили світла в будь-якому напрямку до площі проекції світлової поверхні, перпендикулярну до цього напрямку. Одиниця яскравості – кандела на квадратний метр (кд/м²). Середнє значення величини яскравості рівномірної світлової поверхні:

,

де – сила світла поверхні площею у напрямку .