Радиометрия — комплекс методов измерения электромагнитного излучения , в том числе видимого света . Радиометрические методы в оптике характеризуют распределение мощности излучения в пространстве, в отличие от фотометрических методов, характеризующих взаимодействие света с глазом человека. Принципиальное отличие радиометрии от фотометрии состоит в том, что радиометрия дает весь спектр оптического излучения, а фотометрия ограничивается видимым спектром. Радиометрия отличается от квантовых методов, таких как подсчет фотонов .
Применение радиометров для определения температуры предметов и газов путем измерения потока излучения называется пирометрией . Ручные пирометры часто продаются как инфракрасные термометры .
Радиометрия играет важную роль в астрономии , особенно в радиоастрономии , и играет значительную роль в дистанционном зондировании Земли . Методы измерения, отнесенные к категории радиометрии в оптике, в некоторых астрономических приложениях называются фотометрией , в отличие от использования этого термина в оптике.
Спектрорадиометрия — это измерение абсолютных радиометрических величин в узких диапазонах длин волн. [1]
Радиометрические величины
^ Организации по стандартизации рекомендуют обозначать радиометрические величины суффиксом «e» (от «энергетические»), чтобы избежать путаницы с фотометрическими или фотонными величинами.
^ abcde Иногда встречаются альтернативные символы: W или E для энергии излучения, P или F для потока излучения, I для излучения, W для мощности излучения.
^ abcdefg Спектральные величины, заданные на единицу частоты , обозначаются суффиксом « ν » (греческая буква nu , не путать с буквой «v», обозначающей фотометрическую величину.)
^ abcdefg Спектральные величины, приведённые на единицу длины волны , обозначаются суффиксом « λ ».
^ ab Направленные величины обозначаются суффиксом « Ом ».
Интегральные и спектральные радиометрические величины
Интегральные величины (например, поток излучения ) описывают общий эффект излучения всех длин волн или частот , тогда как спектральные величины (например, спектральная мощность ) описывают эффект излучения одной длины волны λ или частоты ν . Каждой интегральной величине соответствуют соответствующие спектральные величины , определяемые как частное интегральной величины по рассматриваемому диапазону частот или длин волн. [2] Например, лучистый поток Φ e соответствует спектральной мощности Φ e, λ и Φ e, ν .
Получение спектрального аналога целой величины требует предельного перехода . Это происходит из идеи, что вероятность существования фотона точно заданной длины волны равна нулю. Покажем связь между ними на примере лучистого потока:
Интегральный поток, единица измерения — Вт :
Вт/ м
Спектральный поток по частоте, единица измерения — Вт/ Гц :
Спектральные величины по длине волны λ и частоте ν связаны друг с другом, так как произведение двух переменных представляет собой скорость света ( ):
или или
Интегральную величину можно получить интегрированием спектральной величины:
^ Лесли Д. Штробель и Ричард Д. Закиа (1993). Фокальная энциклопедия фотографии (3-е изд.). Фокальная пресса . п. 115. ИСБН 0-240-51417-3. Спектрорадиометрия Центральная энциклопедия фотографии.
^ «ISO 80000-7:2019 - Величины и единицы, Часть 7: Свет и излучение» . ИСО . 20 августа 2013 г. Проверено 9 декабря 2023 г.
Внешние ссылки
Часто задаваемые вопросы по радиометрии и фотометрии Страница часто задаваемых вопросов по радиометрии профессора Джима Палмера (Колледж оптических наук Университета Аризоны).