Energia promienista

Energia promieniowania jest wielkością fizyczną z radiometrii . Jest to energia, która jest przenoszona przez fale elektromagnetyczne , na przykład światło , lub energia fal elektromagnetycznych, która jest zawarta w danym obszarze przestrzeni i w określonym momencie . Jednostką SI energii promienistej jest dżul .

Natężenie promieniowania słońca nad i na powierzchni ziemi

opis

Jeśli weźmiesz pod uwagę promieniowanie elektromagnetyczne jako strumień fotonów , energia promieniowania jest energią transportowaną w tym strumieniu.

Energia fotonu zależy tylko od częstotliwości:

{\ displaystyle E = h \ cdot f}

z kwantem działania Plancka i częstotliwością fali . ${\ displaystyle h}$ ${\ displaystyle f}$

W obszarze makroskopowym (bardzo dużo fotonów) symbole lub są często używane zamiast energii promieniowania . W przypadku monochromatycznego promieniowania elektromagnetycznego, np. Światła monochromatycznego (jednokolorowego) , energia promieniowania jest iloczynem liczby fotonów w obszarze przestrzennym i energii fotonu: ${\ displaystyle E}$ ${\ displaystyle Q}$ ${\ displaystyle Q _ {\ mathrm {e}}}$ ${\ displaystyle N}$

{\ Displaystyle Q _ {\ mathrm {e}} \ equiv E = N \ cdot h \ cdot fa.}

Z reguły jednak promieniowanie elektromagnetyczne składa się z fotonów o różnych energiach. W przypadku światła mówi się o świetle polichromatycznym (wielokolorowym) . Aby uzyskać ogólny opis energii promieniowania, należy zatem wziąć pod uwagę rozkład widmowy , który wskazuje, ile fotonów znajduje się w zakresie częstotliwości od do : ${\ displaystyle \ mathrm {d} N}$ ${\ displaystyle f}$ ${\ displaystyle f + \ mathrm {d} f}$

{\ displaystyle n (f) = {\ frac {\ mathrm {d} N} {\ mathrm {d} f}}}

Następujące wyniki dla energii promieniowania:

{\ Displaystyle Q _ {\ mathrm {e}} \ equiv E = h \ int _ {0} ^ {\ infty} n (f) \ cdot f \ \ mathrm {d} f}

,

Połączenie z innymi ilościami

Moc wypromieniowana

Patrząc na czas, w którym transportowana jest pewna ilość energii promieniowania, mamy do czynienia z mocą promieniowania (zwaną również strumieniem promieniowania) . ${\ displaystyle \ Phi _ {\ mathrm {e}}}$ ${\ Displaystyle \ Phi _ {\ mathrm {e}} = {\ Frac {\ mathrm {d} Q _ {\ mathrm {e}}} {\ mathrm {d} t}}}$

Fotometria

W fotometrii bierze się również pod uwagę czułość ludzkiego oka, która zależy od częstotliwości lub długości fali. Ważona w ten sposób ilość to ilość światła . Indeksy e i v oznaczają energetyczny i wizualny . ${\ displaystyle Q _ {\ mathrm {v}}}$

Przegląd

wielkość radiometryczna	Symbol ^a)	Jednostka SI	opis	odpowiednik fotometryczny ^b)	symbol	Jednostka SI
Moc promieniowania strumienia promieniowania, strumień promieniowania, moc promieniowania	${\ displaystyle \ Phi _ {\ mathrm {e}}}$	W ( wat )	Promienista energia w czasie	Strumień świetlny Strumień świetlny, moc świetlna	${\ displaystyle \ Phi _ {\ mathrm {v}}}$	lm ( lumenów )
Siła wiązki - moc natrysku, intensywność promieniowania	${\ Displaystyle I _ {\ mathrm {e}}}$	W / sr	Strumień promieniowania przez kąty bryłowe	Natężenie światła Natężenie światła	${\ Displaystyle I _ {\ mathrm {v}}}$	cd = lm / sr ( kandela )
Natężenie napromieniowania naświetlanie	${\ displaystyle E _ {\ mathrm {e}}}$	W / m ²	Strumień promieniowania przez powierzchnię odbiornika	Natężenie oświetlenia Natężenie oświetlenia	${\ displaystyle E _ {\ mathrm {v}}}$	lx = lm / m ² ( luksy )
Specyficzne promieniowanie Ausstrahlungs-gęstość prądu, wyjście promieniowania	${\ displaystyle M _ {\ mathrm {e}}}$	W / m ²	Strumień promieniowania przez powierzchnię nadajnika	Specyficzna emisja świetlna emisji światła	${\ displaystyle M _ {\ mathrm {v}}}$	lm / m ²
Blask blask, blask, blask	${\ displaystyle L _ {\ mathrm {e}}}$	W / m ² sr	Natężenie promieniowania przez efektywny obszar nadajnika	Luminancja luminancja	${\ displaystyle L _ {\ mathrm {v}}}$	cd / m ²
Energia promieniowania ilość promieniowania, energia promieniowania	${\ displaystyle Q _ {\ mathrm {e}}}$	J ( dżule )	przez energię przenoszoną przez promieniowanie	Ilość energii świetlnej światła, ilość światła	${\ displaystyle Q _ {\ mathrm {v}}}$	lm · s
Napromienianie napromienianiem, ekspozycja na promieniowanie	${\ displaystyle H _ {\ mathrm {e}}}$	J / m ²	Energia promieniowania przez powierzchnię odbiornika	Ekspozycja naświetlenia	${\ displaystyle H _ {\ mathrm {v}}}$	lx s
Wydajność promieniowania radiacyjnego	${\ displaystyle \ eta _ {\ mathrm {e}}}$	1	Strumień promieniowania poprzez pochłoniętą (głównie elektryczną) moc	Skuteczność świetlna (ogólna) Skuteczność świetlna	${\ displaystyle \ eta _ {\ mathrm {v}}}$	lm / W

^za)Indeks „e” służy do odróżnienia go od wielkości fotometrycznych. Można go pominąć.

^b)Wielkości fotometryczne to wielkości radiometryczne, ważone równoważnikiem promieniowania fotometrycznego K , które wskazuje wrażliwość oka ludzkiego.

Indywidualne dowody

↑ Horst Stöcker (redaktor): Kieszonkowy podręcznik fizyki: wzory, tabele, przeglądy . 6., sprost. Wydanie niemieckie, Frankfurt nad Menem 2010, ISBN 978-3-8171-1861-8 , s. 369 (XXIV, 1079).
↑ Horst Stöcker (redaktor), tamże, s.734.

[Stoecker_2010-1] Horst Stöcker (redaktor): Kieszonkowy podręcznik fizyki: wzory, tabele, przeglądy . 6., sprost. Wydanie niemieckie, Frankfurt nad Menem 2010, ISBN 978-3-8171-1861-8 , s. 369 (XXIV, 1079).

[2] Horst Stöcker (redaktor), tamże, s.734.

Languages