2.3. Измеряемые величины и принятые обозначения

Измеряемые методами и средствами оптической радиометрии величины и параметры многочисленны и разнообразны, равно как и их обозначения. Поэтому познакомимся с наиболее распространенными из них, а остальные будут рассматриваться и обозначаться по мере необходимости.

В дальнейшем нам придется иметь дело, во-первых, с измерениями энер­гетических (физических [17]) и световых (фотометрических) величин, а, во-вторых, наряду с интегральными величинами измерениям часто будут подле­жать спектральные величины.

Поэтому энергетические величины, которые, в отличие от [17], будем часто именовать радиометрическими, получат при обозначении индекс «е», а световые (фотометрические) величины — индекс « ». Например, лоток излучения обозначается как , а световой поток — как . Если в тексте речь будет идти о данной физической величине независимо от ее «спектральной принадлежности», индексы могут быть опущены.

Эти замечания об индексах не относятся к измерениям параметров и ха­рактеристик лазерного излучения, где стандартизована своя система обозна­чений, с которой мы познакомимся при рассмотрении этого вида измерений.

Исторически первыми формировались основы измерений фотометриче­ских величин, опиравшиеся в качестве основной физической величины на силу света  и ее единицу канделу. Световые величины и единицы, их определения, соотношения между ними, обозначения и геометрическая трактовка наглядно представлены в табл. 2. 1, заимствованной из [19].

Соответствующие энергетические аналоги световых величин:

· энергетическая сила света; сила излучения (источника в некотором направлении)  [Вт • ср^-1 ];

· энергетическая яркость  [Вт ср^-1 м^-2];

· поток излучения; мощность излучения  [Вт];

· энергия излучения  [Дж];

· энергетическая освещенность; облученность (в точке поверхности) [Вт м^-2].

Если нет особых указаний, то световой поток относится к дневному зрению и связывается с потоком излучения соотношением [17]

где  поток излучения, заключенный в интервале длин волн между  и ;  табулированная функция, именуемая относительной спектральной световой эффективностью; — максимальная спек­тральная световая эффективность (видность), равная 683лм•Вт^-1.

Оптические свойства тел также имеют определения и обозначения. Упо­мянем здесь лишь наиболее распространенные из них.

Коэффициентом отражения ( ) именуется безразмерная ве­личина, равная отношению отраженного потока к падающему потоку. Суще­ствуют три вида отражения: зеркальное ( ), диффузное ( ) и смешанное

( ).

Коэффициентом пропускания ( ) именуется безразмерная ве­личина, равная отношению прошедшего потока к падающему потоку. Суще­ствуют три вида пропускания: направленное ( ), диффузное ( ) и смешанное

( ).

Коэффициентом поглощения ( ) именуется безразмерная ве­личина, равная отношению поглощенного потока к падающему потоку.

Показателем преломления (среды для монохроматического излучения с длиной волны ) именуется безразмерная величина ( ), равная отно­шению скорости распространения излучения в вакууме к фазовой скорости монохроматического излучения в среде. Этот коэффициент равен отношению синусов угла падения  и угла преломления при прохождении оптического пучка через поверхность, отделяющую вакуум от среды ( ).

Если данная оптическая величина рассматривается применительно к мо­нохроматическому излучению на представляет собой функцию длины вол­ны  (частоты , волнового числа ) и имеет то же обозначение, что и соот­ветствующая радиометрическая или фотометрическая величина, но к терми ну добавляется прилагательное спектральный, а за обозначением ставится в скобках . Например, спектральный поток излучения или спек­тральный световой поток  .

Таблица 2. 1. Световые величины и единицы

Если речь идет о спектральной плотности оптической величины, то нередко также используется прилагательное спектральный, но в него вкла­дывается другой смысл, а обозначением служит индекс . Однако во избежание путаницы мы будем в дальнейшем пользоваться термином спек­тральная плотность. Например, спектральная плотность потока излуче­ния , спектральная плотность светового потока

В дальнейшем нам придется достаточно часто иметь дело со спектраль­ными плотностями:

· энергетической яркости (СПЭЯ, );

· энергетической освещенности (СПЭО, );

· силы излучения (СПСИ, );

а также с относительным спектральным распределением энергии излучения , являющимся характеристикой спектральных свойств излу­чения источника.