Radiometrické a fotometrické veličiny

Hodnocení článku

Elektromagnetické záření je nositelem energie, která se šíří od zdroje, v němž se přeměňuje přiváděná energie (elektrická, chemická apod.) v energii záření. Vyzařování a přenos energie zářením všech vlnových délek spektra zkoumá radiometrie, elektromagnetickým zářením v optickém pásmu se zabývá fotometrie.Výkon zdroje se udává v jednotkách W.

Které radiometrické veličiny odpovídají fotometrickým je zapsáno v tabulce.

radiometrická veličina	symbol	jednotka	fotometrická veličina	symbol	jednotka
zářivost	Ie	W·sr−1 (watt na steradián)	svítivost	I	cd (kandela)
zářivý tok	Φe	W (watt)	světelný tok	Φ	lm (lumen)
intenzita ozáření	Ee	W·m−2 (watt na metr čtverečný)	osvětlení	E	lx (lux)
zář	Le	W.sr-1.m-2 (watt na steradián na metr čtvečný)	jas	L	nt (nit)
expozice	He	W.s.m-2 (watt sekunda na metr čtverečný)	osvit	H	lx.s

Radiometrické veličiny

Radiometrické veličiny jsou definovány pro všechny druhy elektromagnetického záření. Používají se i u druhů záření, které nelze vnímat lidským okem.

Zářivost vyjadřuje schopnost daného přibližně bodového zdroje vyzařovat ve sledovaném směru, je určena podílem elementárního zářivého toku a elementárního prostorového úhlu, v němž je tento tok vyzařován.

Zářivý tok vyjadřuje výkon přenášený zářením, jde tedy o množství vyzářené energie vztažené na velmi krátký časový interval (tedy o derivaci podle času).

Intenzita ozáření vyjadřuje výkon dopadající na plochu.

Zář je určena podílem zářivostí elementární plošky zdroje ve zvoleném směru a kolmého průměru plošky v tomto směru.

Expozice plošná hustota zářivé energie, která dopadla na danou plochu v časovém intervalu od t_o= 0 do t – je to součin střední intenzity ozáření a doby, po kterou ozáření působí.

Pro radiometrické veličiny platí analogické vztahy jako pro fotometrické.

Fotometrické veličiny

Fotometrické veličiny jsou omezeny pouze na záření viditelné lidským okem. Jsou definovány podle Spektrální citlivost lidského oka a jsou tudíž závislé na barevném složení zkoumaného záření (lidské oko je nejcitlivější na žlutozelené světlo o vlnové délce 555 nm). Jsou historicky starší než radiometrické.

Svítivost udává prostorovou hustotu světelného toku zdroje v různých směrech. Svítivost lze určit pouze pro bodový zdroj, tj. pro zdroj, jehož rozměry jsou zanedbatelné v porovnání se vzdáleností zdroje od kontrolního bodu. Vyjadřuje schopnost přibližně bodového zdroje vyvolat v daném směru zrakový vjem. Svítivost je základní fotometrická veličina.

Světelný tok vyjadřuje množství světelné energie, kterou přenese záření nebo zdroj vyzáří za časovou jednotku s přihlédnutím k citlivosti průměrného lidského oka na různé vlnové délky světla. Vyjadřuje schopnost zářivého toku vyvolat zrakový vjem.

Osvětlení je určeno podílem světelného toku a obsahu plošky, na kterou tento tok dopadá.

Jas je určen podílem svítivosti elementární plošky zdroje ve zvoleném směru a kolmého průmětu plošky v tomto směru.

Osvit plošná hustota světelného množství, které dopadlo na danou plochu v časovém intervalu od t₀ = 0 do t – je to součin středního osvětlení a doby t, po kterou osvětlení působí.

Grafické znázornění prostorového úhlu

∆Ω = ∆S/r²

I = ∆φ/∆Ω

E = ∆φ/∆S
E = ∆φ/∆S = ∆φ/∆Ωr² = I/r²

• ∆Ω = prostorový úhel (sr)
  
• ∆S = povrch zobrazení
  
• r = poloměr světelného kužele
  
• I = svítivost
  
• ∆φ = světelný tok
  
• E = osvětlení
  

Odkazy

Související články

• Fotometrie
• Absorpce světla
• Beerův zákon
• Lambert-Beerův zákon
• Světlolomný systém oka
• Refrakční vady
• Způsoby korekce refrakčních vad
• Světlocitlivé buňky a jejich funkce
• Spektrální citlivost lidského oka
• Žárovky, luminiscenční zdroje záření, výbojky
• Lasery
• Detektory optického záření

Externí odkazy

• Prezentace Radiometrie, Fotometrie
• Radiometrické veličiny
• Fotometrické veličiny

Použitá literatura

• NAVRÁTIL, Leoš a Jozef ROSINA, et al. Medicínská biofyzika. 1. vydání. Praha : Grada, 2005. 524 s. ISBN 80-247-1152-4.

• HRAZDIRA, Ivo a Vojtěch MORNSTEIN. Lékařská biofyzika a přístrojová technika. 1. vydání. Brno : Neptun, 2001. 396 s. ISBN 80-902896-1-4.