Справочная книга по светотехнике - Айзенберг Ю.Б.
Скачать (прямая ссылка):
300 \М0 500 600 700/800
\ 3UU \W и эци сии /ии/ ей и /10s
^^лыпрафиХ Видимое /Инсрракрас-/ \Олегло8ое \ излучение /ное излу - у
\излуче-
чение
\г
ние
\
Гамма -лучи
Рент'г генов-ские I лучи\
I I I
¦V
I Радиоволны t СВЧ, УКВ, КВ, СВ,ДВ
Л
I
_L
10~п 10~12 W’0 ID'8 10'6 Ю'? 10~г 1 10г 10*м
Рнс. 1.1. Спектр электромагнитного излучения.
от 100 до 400 им: УФ-А от 315 до 400 нм; УФ-В от 280 до 315 им; УФ-С от 100 до 280 нм.
Видимое излучение (сеет) — излучение, которое, попадая на сетчатую оболочку глаза, может вызвать зрительное ощущение (ощущение — превращение энергии внешнего раздражителя в факт сознания). Видимое излучение имеет длины волн монохроматических составляющих в пределах 380— 780 нм.
Инфракрасное излучение имеет длины волн монохроматических составляющих, большие длин волн видимого излучения (но не более 1 мм). МКО предлагает следующее деление ИК области излучений; ИК-А от 780 до 1400 нм; ИК-В от 1400 до 3000 нм; ИК-С от 3000 до 10е нм (от 3 мкм до 1 мм).
Спектр излучения — совокупность монохроматических излучений, входящих в состав сложного излучения. Спектр излучения может описываться графической, аналитической илн табличной зависимостью. Источники излучения могут иметь сплошной, полосатый, линейчатый спектр или спектр, имеющий сплошную и линейчатую составляющие.
Сплошной спектр — спектр, у которого монохроматические составляющие заполняют без разрывов интервал длни волн, в пределах которого происходит излучение.
Полосатый спектр — спектр, монохроматические составляющие которого образуют дискретные группы (полосы), состоящие из множества тесно расположенных линий.
Линейчатый спектр — спектр, состоящий из отдельных, не примыкающих друг к другу монохроматических излучений.
Поток излучения Фв — мощность излучения, т. е.
<Ve=dQe/dt-,
Фе(К, dX) = dQe (X, dX)/dt,
где dQe, dQe(k, dX)— энергии сложного и монохроматического излучений, испускаемые за время dt; ф, и Фв(>., dk)—потоки сложного и монохроматического излучений, Вт.
Монохроматический поток излучения иногда измеряется также числом квантов в единицу времени.
Для описания распределения потока излучения по спектру пользуются спектральной плотностью потока излучения
ФеЯ= ^Фе(Я, dX)/dX.
Во многих случаях размеры источника излучения намного меньше расстояния от него до облучаемого объекта, поэтому правомочно рассматривать условный точечный источник излучения, т. е. такой, размеры которого настолько малы по сравнению с расстоянием до приемника, что ими можно пренебречь при расчетах. Если принять за точечный источник излучения равномерно излучающий диск с диаметром d, то погрешность при расчетах в зависимости от расстояния I
10
Основные понятия и величины
(Разд. 1
от диска до приемника составляет около 9 % при lid—3 и около 4 % при l/d = 5.
Излучение источника распространяется в некотором телесном угле.
Телесный угол ш. Часто используются телесные углы, ограниченные разными коническими поверхностями (рис. 1.2). Мерой тслесного угла с вершиной в центре сферы г является отношение площади сферической поверхности dA, на которую он опирается, к квадрату радиуса сферы. За единицу телесного угла — стерадиан (ср) принят телесный угол, вырезающий
Рис. 1.2 К понятию и расчету телесного угла.
участок сферы, площадь которого равна квадрату ее радиуса. Элементарный зональный телесный угол da> ограничен двумя соосными коническими поверхностями, образующие которых смещены на угол da:
da = dA/г2 = 2л sin a da.
Зональный телесный угол Дм, для которого
а,
а2—<х1=Да, равен: Дм = 2л [ sin ct doc =
“i
= 2л (cos ах — cos а2).
Таблица I.!. Значения зональных телесных углов
a_ = г^ г+1 Границы телесного угла °7~аг + 1 Лео. 2 ' 1 + 1 Границы телесного угла ai-ai + i
ср 2 ср 2
5° 0—10° 0,095 170—180° 175°
15 10—20 0,283 160—170 165
25 20—30 0,463 150—160 155
35 30—40 0,628 140—150 145
45 40—50 0,774 130—140 135
55 50—60 0,897 120—130 125
65 60—70 0,993 ПО—120 115
75 70—80 1,058 100—110 105
85 80—90 1,091 90—100 95
Чувствительность приемника характеризует реакцию приемника на падающий на его приемную поверхность поток излучения и имеет размерность величины, соответствующей отношению эффективного потока ФЭф к потоку излучения Ф„, т. е.
Sn СФэф/Фе — С(Хе Г)э,
где С—коэффициент пропорциональности; г]э — энергетический выход преобразования приемником излучения; а» — коэффициент поглощения приемником потока излучения.
Спектральная чувствительность приемника snJt по аналогии с Sn может быть определена так:
sn>. = Са>. ’Ъь,
где а ^ ~спектральный коэффициент поглощения приемником монохроматического потока излучения; г]э^— энергетический выход преобразования приемником монохроматического потока излучения.
Относительная спектральная чувствительность приемника излучения —число, характеризующее отношение спектральной чувствительности приемника излучения к максимальной спектральной чувствительности этого же приемника Snma*, т. е.
max-
Эффективный поток приемника, облучаемого
а) монохроматическим потоком Ф<?(Х, dX):
фэф (X, dX) = snX Фе (X, dX) = samax Фе (X, dX)
