Strumień promieniowania


Strumień promieniowania w encyklopedii

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania

Strumień promieniowania, także strumień promienistyenergia niesiona przez promieniowanie przechodzące w jednostce czasu przez określoną powierzchnię. Definiuje się go w odniesieniu do fal elektromagnetycznych w tym i światła. Strumień określa się nie tylko dla promieniowania przechodzącego, lecz również dla źródła emitującego; tak zdefiniowany strumień nazywany jest energetycznym strumieniem promieniowania i jest nazywany również mocą promieniowania.

Strumień promieniowania oznaczony Φ e {\displaystyle \Phi _{\mathrm {e} }} („e” od „energetyczny”, aby uniknąć pomylenia z wielkościami fotometrycznymi), określony jest wzorem

Φ e = d Q e d t , {\displaystyle \Phi _{\mathrm {e} }={\frac {\mathrm {d} Q_{\mathrm {e} }}{\mathrm {d} t}},}

gdzie:

Φ e {\displaystyle \Phi _{\mathrm {e} }} – strumień promieniowania, d Q e {\displaystyle \mathrm {d} Q_{\mathrm {e} }} energia promienista wypromieniowana, odbita lub przepuszczona przez powierzchnię w czasie d t . {\displaystyle \mathrm {d} t.}

Jednostką miary w układzie SI jest wat.

Strumień promieniowania można mierzyć wykorzystując efekt cieplny wywołany jego absorpcją.

Zredukowany strumień promieniowania to moc promieniowania określana przez urządzenie rejestrujące fale tylko z pewnego zakresu (selektywne), np.:

  • strumień świetlny – określany według czułości oka ludzkiego,
  • strumień rumieniowy – na podstawie zaczerwienienia skóry człowieka,
  • strumień fotoaktywny – według działania na materiały fotograficzne.

Związki z innymi wielkościami radiometrycznymi opisuje radiometria.

Związek z wektorem Poyntinga | edytuj kod

Można wykazać, że strumień promieniowania powierzchni to strumień wektora Poyntinga przez tę powierzchnię:

Φ e = Σ S n ^ d A = Σ | S | cos α d A , {\displaystyle \Phi _{\mathrm {e} }=\iint _{\Sigma }\mathbf {\vec {S}} \cdot \mathbf {\hat {n}} \,\mathrm {d} A=\iint _{\Sigma }|\mathbf {\vec {S}} |\cos \alpha \,\mathrm {d} A,}

gdzie:

Σ {\displaystyle \Sigma } – powierzchnia, S {\displaystyle \mathbf {\vec {S}} } – wektor Poyntinga, n ^ {\displaystyle \mathbf {\hat {n}} } Wektor jednostkowy (wersor) normalny tej powierzchni, A {\displaystyle A} – pole powierzchni, α {\displaystyle \alpha } – kąt między n ^ {\displaystyle \mathbf {\hat {n}} } a S . {\displaystyle \mathbf {\vec {S}} .}

Jednak zamiast powyższego stosowana jest unormowana średnia czasowa wektora Poyntinga, gdyż w radiometrii jest to jedyna wielkość, którą detektory promieniowania mogą mierzyć:

Φ e = Σ | S | cos α d A , {\displaystyle \Phi _{\mathrm {e} }=\iint _{\Sigma }\langle |\mathbf {\vec {S}} |\rangle \cos \alpha \,\mathrm {d} A,}

gdzie < • > jest średnią czasową.

Na podstawie artykułu: "Strumień promieniowania" pochodzącego z Wikipedii
OryginałEdytujHistoria i autorzy