Fényenergia

fényenergia
$Q_{v}$
Dimenzió	J T
Egységek
SI	lm s
GHS	lm s
Megjegyzések
fénymennyiség skalár

A fényenergia egy fizikai mennyiség , az egyik fő fényfotometriai mennyiség [1] . Jellemzi a fény által hordozott energia azon képességét, hogy vizuális érzeteket keltsen az emberben. A sugárzási energia értékének fényanalógja , amely az energiamennyiségek rendszerében szerepel . Ezt úgy kapják meg, hogy a sugárzás spektrális energiasűrűségének értékeit a redukált fotometriai mennyiségek [2] képlete szerint konvertálják a monokromatikus sugárzás relatív spektrális fényhatékonyságának értékeinek felhasználásával nappali látáshoz [3] : $Q_{v}$ $Q_{{e,\lambda }}$ $V(\lambda)$

Q_{v}=K_{m}\cdot \int \limits _{{380~nm}}^{{780~nm}}Q_{{e,\lambda }}(\lambda )V(\lambda )d \lambda,

ahol a sugárzás maximális fényhatékonysága [4] , amely az SI rendszerben 683 lm /W [5] [6] . Számértéke közvetlenül a kandela definíciójából következik . $K_{m}$

A fényenergia mérésének SI mértékegysége a lumen másodperc (lm s).

A fényenergiát a fényáramhoz a következő összefüggéssel kapcsoljuk össze: $\Phi _{v}$

Q_{v}(t)=\int _{0}^{t}\Phi _{v}(t')dt',

ahol t a megvilágítás időtartama.

Magyarázatok

Az átmenet fenti képlete a következőképpen igazolható . $Q_{e,\lambda }(\lambda )$ $Q_{v}$

Ha a fény 555 nm hullámhosszú monokromatikus sugárzás , amely egybeesik a függvény maximumának helyzetével , akkor energiáját a fényenergiával hasonlítjuk össze , a képlettel kiszámítva: $V(\lambda)$ $Q_{e}$ $Q_{v}$

Q_{v}=683\cdot Q_{e},

ahol a fenti =683 lm/W értéket használjuk. $K_{m}$

Az együttható értéke elvileg tetszőlegesen választható, beleértve az eggyel egyenlőt is. Az SI-ben használt érték csak a \u003d 683 lm / W választásának köszönhető a kandela meghatározásában, ami viszont a hagyományokhoz és a történelmi okokhoz kapcsolódik. $K_{m}$ $K_{m}$

Az 555 nm-től eltérő hullámhosszú monokromatikus fényben a vizuális érzetek keltésének képessége kisebb, mint az 555 nm hullámhosszúságú fényé . Ennek megfelelően a fényenergiát ebben az esetben ugyanazzal a tényezővel kisebbnek tekintjük: $\lambda$ $1/V(\lambda )$

Q_{v}=683\cdot Q_{e}\cdot V(\lambda ).

Abban az esetben, ha a fény nem monokromatikus, de ugyanakkor szűk spektrális intervallumot foglal el , fényenergiája hasonló összefüggésben van a megfelelő energiával kapcsolatban: $d\lambda$ ${\displaystyle dQ_{v))$ $dQ_{e}$

dQ_{v}=683\cdot dQ_{e}\cdot V(\lambda ).

amely a következőképpen ábrázolható:

dQ_{v}=683\cdot {\frac {dQ_{e}}{d\lambda }}\cdot V(\lambda )d\lambda .

Figyelembe véve, hogy definíció szerint a spektrális energiasűrűség, és a szabványos jelölést használva , az utolsó egyenlőséget átírjuk a következő alakba: ${\frac {dQ_{e}}{d\lambda }}$ $Q_{{e,\lambda }}$

dQ_{v}=683\cdot Q_{e,\lambda }\cdot V(\lambda )d\lambda .

Bármely fény, amely a spektrum egy tetszőleges széles részét foglalja el, nagyszámú fénykibocsátás gyűjteményeként ábrázolható, amelyek mindegyike egy intervallumot foglal el . Ekkor ennek a halmaznak a teljes fényenergiája az egyes sugárzások fényenergiáinak összege lesz. Így az összegzésről az integrációra átlépve ugyanazt kapjuk, mint korábban: $d\lambda$

Q_{v}=683\cdot \int \limits _{380~nm}^{780~nm}Q_{e,\lambda }(\lambda )V(\lambda )d\lambda .

Jegyzetek

↑ Fényenergia . Cikk a Physical Encyclopedia-ban. . Letöltve: 2012. június 10. Az eredetiből archiválva : 2012. március 22.. (határozatlan)
↑ GOST 26148-84. Fotometria. Kifejezések és meghatározások. (nem elérhető link) . Letöltve: 2020. november 28. Az eredetiből archiválva : 2020. március 16. (határozatlan)
↑ GOST 8.332-78. A mérések egységességét biztosító állami rendszer. Fénymérések. A monokromatikus sugárzás relatív spektrális fényhatékonyságának értékei nappali látáshoz. (nem elérhető link) . Letöltve: 2012. június 10. Az eredetiből archiválva : 2013. október 4.. (határozatlan)
↑ A "sugárzás fotometriai megfelelője" kifejezést is használják a szakirodalomban.
↑ A 683 lm/W egy közelítő érték, pontosabb érték 683.002 lm/W. A részletekért lásd a Kandela cikkét . $K_{m}$
↑ GOST 8.417-2002. A mérések egységességét biztosító állami rendszer. A mennyiségek mértékegységei. (nem elérhető link) . Letöltve: 2012. június 10. Az eredetiből archiválva : 2012. november 10.. (határozatlan)

Fény mennyiségek
fényenergia Fény áramlás Fényerősség A fény ereje Fényesség megvilágítás Térbeli megvilágítás megvilágítás fény expozíció Térbeli fényexpozíció A fényenergia térfogatsűrűsége Integrált fényerő A fényenergia térfogatsűrűsége A fényintenzitás térfogatsűrűsége Egyenértékű fényerő