Енергетична світність

Шаблон:Картка фізичної величини Енергети́чна сві́тність $M_e$ — фізична величина, одна з енергетичних фотометричних величин. Характеризує потужність оптичного випромінювання, що випромінюється малою ділянкою поверхні одиничної площі. Дорівнює відношенню потоку випромінювання $d{\mathrm{\Phi }}_e$, що випускається малою ділянкою поверхні джерела випромінювання, до його площі $dS$:

$M_e=\frac{d{\mathrm{\Phi }}_e}{dS}.$

Кажуть також, що енергетична світність — це поверхнева густина потоку випромінювання.

Чисельно енергетична світність дорівнює середньому за часом модулю складової вектора Пойнтінга, перпендикулярної до поверхні. Усереднення при цьому виконується за час, що істотно перевершує період електромагнітних коливань.

Одиниця вимірювання в Міжнародній системі одиниць (SI): Вт^.м⁻².

Випромінювання, що випускається, може виникати в самій поверхні, тоді кажуть про самосвітну поверхню. Інший варіант спостерігається за зовнішнього освітлювання поверхні. В таких випадках деяка частина потоку, що падає, внаслідок розсіювання та відбиття обов'язково повертається назад. Тоді вираз для енергетичної світності має вигляд:

$M_e=(\rho +\sigma )\cdot E_e,$

де $\rho$ і $\sigma$ — коефіцієнт відбиття і коефіцієнт розсіяння поверхні відповідно, а $E_e$ — її опроміненість.

Спектральна густина енергетичної світності

Спектральна густина енергетичної світності $M_{e,\lambda }(\lambda )$ — відношення величини енергетичної світності $d{M}_e(\lambda ),$ що припадає на малий спектральний інтервал $d\lambda ,$, розташований між $\lambda$ і $\lambda +d\lambda$, до ширини цього інтервалу:

$M_{e,\lambda }(\lambda )=\frac{d{M}_e(\lambda )}{d\lambda }.$

Одиницею вимірювання $M_{e,\lambda }$ в системі SI є Вт·м⁻³. Оскільки довжини хвиль оптичного випромінювання прийнято вимірювати в нанометрах, то на практиці часто використовується Вт·м⁻²·нм⁻¹.

Світловий аналог

В системі світлових фотометричних величин аналогом енергетичної світності є світність $M_v$. Стосовно енергетичної світності світність є редукованою фотометричною величиною, одержуваною з використанням значень відносної спектральної світлової ефективності монохроматичного випромінення для денного зору $V(\lambda )$:

$M_v=K_m\cdot \underset{380nm}{\overset{780nm}{\int }}{M}_{e,\lambda }(\lambda )V(\lambda )d\lambda ,$

де $K_m$ — максимальна світлова ефективність випромінювання, рівна в системі SI 683 лм/Вт. Її чисельне значення випливає безпосередньо з визначення кандели.

Див. також

• Енергетична фотометрична величина
• Світність