Реферат: Оптико-электронные системы

Фотометрические (световые) величины:определяют спектр излучения в пределах чувствительности человеческого глаза.

• Световой поток

,

где - максимальное значение так называемого коэффициента видности

, (= 683 лмВт^-1)

- относительный коэффициент видности, спектрально совпадающий с кривой видности человеческого глаза, максимум которой расположен в зеленой области спектра (0,555 мкм).

Соответственно различают:

• Световую энергию /1 лмс=1 тальбот/

• Силу света

• Светимость /1лк=1лмм^-2=10^-4фот/

• Яркость .

5. Основные характеристики излучателей

Для сравнения различных излучателей целесообразно иметь общий эталон. Им является черное тело или полный излучатель, имеющий при заданной температуре для всех длин волн максимально возможную спектральную плотность энергетической яркости. Черное тело полностью поглощает все падающее на него излучение независимо от длины волны, поляризации и направления падения, поэтому обычно говорят об абсолютно черном теле (АЧТ).

Любой реальный излучатель характеризуется коэффициентом излучения (коэффициентом черноты)  - отношением его энергетической яркости к энергетической яркости АЧТ при той же температуре.

• Тепловой излучатель для которого величина () не зависит от длины волны называется неселективным и, наоборот, при условии  =f() мы имеем дело с селективным излучателем (см.рис.1).

• Световым КПД излучателя называется отношение

• Световая отдача К_св – это отношение М_ к величине энергетической светимости

• Яркостная температура – это температура черного тела, при которой оно имеет ту же спектральную плотность энергетической яркости, что и рассматриваемое тело (излучатель)

Распределение энергии по спектру длин волн в излучении АЧТ описывает закон Планка

, (1)

где С₁=3,741510^-16Втм², С₂=1,4387910^-2мК

Из формулы Планка можно получить выражение для закона Стефана-Больцмана:

(2)

т.е. энергетическая светимость АЧТ определяется его температурой в четвертой степени (=5,6697110^-8Вт м^-2к^-4 – постоянная Стефана-Больцмана).

Экстремум функции (1) определяет закон Голицина –Вина

(3)

( - [мкм], Т-[K])

Как пример применения соотношения (3) можно оценить область максимума излучения такого тела как планета Земля, средняя температура которой Т_З290 К. Видно, что эта величина близка в то время как для Солнца (Т6000К) соответствует зеленой области видимого спектра.

Рис.1. Зависимость спектрального коэффициента излучения материалов _ от длин волн. Альб.лист