Radyan çıkış - Radiant exitance

Gelen radyometri , ışıma exitance veya radyant yayma gücü olan ışıma akısı ise, birim alan başına düşen yüzey tarafından yayılan spektrum exitance veya spektral yayma gücü birimi başına bir yüzeyinin ışıma exitance olan frekans veya dalga boyuna bağlı olarak, spektrum bir fonksiyonu olarak alınır frekans veya dalga boyu. Bu, radyasyonun yayılan bileşenidir . SI birim radyan exitance ait vat metre kare başına ( W / m 2 ), frekans içinde spektral exitance bu ise metrekare başına watt hertz (W • m -2 · Hz -1 ) ve spektral exitance bu dalga boyunda metre kare başına watt (W · m −3 ) —genel olarak nanometre başına metrekare başına watt ( W · m −2 · nm −1 ). CGS birim erg saniye başına santimetre kare başına ( erg • cm -2 · s -1 ) sıklıkla kullanılan astronomi . Radyometri dışındaki fiziğin dallarında radyant çıkış genellikle "yoğunluk" olarak adlandırılır, ancak radyometride bu kullanım, ışıma yoğunluğu ile karışıklığa yol açar .

Matematiksel tanımlar

Radyan çıkış

M e ("enerjik" anlamına gelen "e", fotometrik büyüklüklerle karışıklığı önlemek için) gösterilen bir yüzeyin ışıma çıkışı şu şekilde tanımlanır:

nerede

Bir yüzeyin aldığı ışıma akısı hakkında konuşmak istiyorsak , ışımadan söz ederiz .

Stefan-Boltzmann yasasına göre siyah bir yüzeyin parlak çıkışı şuna eşittir:

nerede

yani gerçek bir yüzey için ışıma çıkışı şuna eşittir:

burada ε olan emisyon o yüzeyin.

Spektral çıkış

M e, ν ile gösterilen bir yüzeyin frekansındaki spektral çıkış şu şekilde tanımlanır:

burada ν frekansıdır.

M e, λ olarak belirtilen bir yüzeyin dalga boyundaki spektral çıkış şu şekilde tanımlanır:

burada λ dalga boyudur.

Lambert'in kosinüs yasasına ve Planck yasasına göre siyah bir yüzeyin belirli bir frekans veya dalga boyu etrafındaki spektral çıkışı şuna eşittir:

nerede

yani gerçek bir yüzey için spektral çıkış şuna eşittir:

SI radyometri birimleri

SI radyometri birimleri
Miktar Birim Boyut Notlar
İsim Sembol İsim Sembol Sembol
Radyant enerji Q e joule J M L 2 T −2 Elektromanyetik radyasyon enerjisi.
Radyant enerji yoğunluğu w e metreküp başına joule J / m 3 M L −1 T −2 Birim hacim başına radyant enerji.
Radyant akı Φ e vat W = J / s M L 2 T −3 Birim zamanda yayılan, yansıtılan, iletilen veya alınan radyant enerji. Bu bazen "ışıma gücü" olarak da adlandırılır.
Spektral akı Φ e, ν hertz başına watt W / Hz M L 2 T −2 Birim frekans veya dalga boyu başına radyant akı. İkincisi, genellikle W⋅nm -1 olarak ölçülür .
Φ e, λ metre başına watt W / m M L T −3
Işıma yoğunluğu Ben e, Ω watt / steradyan W / sr M L 2 T −3 Birim katı açı başına yayılan, yansıtılan, iletilen veya alınan radyant akı. Bu, yönlü bir niceliktir.
Spektral yoğunluk Ben e, Ω, ν hertz başına steradyan watt W⋅sr −1 ⋅Hz −1 M L 2 T −2 Birim frekans veya dalga boyu başına ışıma yoğunluğu. İkincisi, genellikle W⋅sr −1 ⋅nm −1 olarak ölçülür . Bu, yönlü bir niceliktir.
Ben e, Ω, λ metre başına steradyan watt W⋅sr −1 ⋅m −1 M L T −3
Parlaklık L e, Ω metrekare başına steradyan watt W⋅sr −1 ⋅m −2 M T −3 Yansıyan birim alan başına birim katı açı başına bir yüzey tarafından yayılan, yansıtılan, iletilen veya alınan radyant akı . Bu, yönlü bir niceliktir. Bu bazen kafa karıştırıcı bir şekilde "yoğunluk" olarak da adlandırılır.
Spektral parlaklık L e, Ω, ν hertz başına metrekare başına watt W⋅sr −1 ⋅m −2 ⋅Hz −1 M T −2 Birim frekans veya dalga boyu başına bir yüzeyin parlaklığı . İkincisi genellikle W⋅sr −1 ⋅m −2 ⋅nm −1 olarak ölçülür . Bu, yönlü bir niceliktir. Bu bazen kafa karıştırıcı bir şekilde "spektral yoğunluk" olarak da adlandırılır.
L e, Ω, λ metre kare başına steradyan watt W⋅sr −1 ⋅m −3 M L −1 T −3
Işınlama
Akı yoğunluğu
E e metrekare başına watt W / m 2 M T −3 Birim alan başına bir yüzey tarafından alınan radyant akı . Bu bazen kafa karıştırıcı bir şekilde "yoğunluk" olarak da adlandırılır.
Spektral ışınım
Spektral akı yoğunluğu
E e, ν hertz başına metrekare başına watt W⋅m −2 ⋅Hz −1 M T −2 Birim frekans veya dalga boyu başına bir yüzeyin parlaklığı . Bu bazen kafa karıştırıcı bir şekilde "spektral yoğunluk" olarak da adlandırılır. Spektral akı yoğunluğunun SI olmayan birimleri arasında jansky (1 Jy = 10 −26  W⋅m −2 ⋅Hz −1 ) ve güneş akısı birimi (1 sfu = 10 −22  W⋅m −2 ⋅Hz −1 = 10 4  Jy).
E e, λ metrekare başına watt, metre başına W / m 3 M L −1 T −3
Radyolar J e metrekare başına watt W / m 2 M T −3 Birim alan başına bir yüzeyden çıkan (yayılan, yansıtılan ve iletilen) radyant akı . Bu bazen kafa karıştırıcı bir şekilde "yoğunluk" olarak da adlandırılır.
Spektral radyozite J e, v hertz başına metrekare başına watt W⋅m −2 ⋅Hz −1 M T −2 Birim frekans veya dalga boyu başına bir yüzeyin radyositesi . İkincisi genellikle W⋅m −2 ⋅nm −1 olarak ölçülür . Bu bazen kafa karıştırıcı bir şekilde "spektral yoğunluk" olarak da adlandırılır.
J e, λ metrekare başına watt, metre başına W / m 3 M L −1 T −3
Radyan çıkış M e metrekare başına watt W / m 2 M T −3 Birim alan başına bir yüzey tarafından yayılan radyant akı . Bu, radyositenin yayılan bileşenidir. "Işın yayma" bu miktar için eski bir terimdir. Bu bazen kafa karıştırıcı bir şekilde "yoğunluk" olarak da adlandırılır.
Spektral çıkış M e, ν hertz başına metrekare başına watt W⋅m −2 ⋅Hz −1 M T −2 Birim frekans veya dalga boyu başına bir yüzeyin radyan çıkışı . İkincisi genellikle W⋅m −2 ⋅nm −1 olarak ölçülür . "Spektral yayma", bu miktar için eski bir terimdir. Bu bazen kafa karıştırıcı bir şekilde "spektral yoğunluk" olarak da adlandırılır.
M e, λ metrekare başına watt, metre başına W / m 3 M L −1 T −3
Radyant maruziyet H e metrekare başına joule J / m 2 M T −2 Birim alan başına bir yüzey tarafından alınan radyant enerji veya ışınlama süresi boyunca entegre edilen bir yüzeyin eşdeğer olarak ışınımı . Bu bazen "ışıma akıcılığı" olarak da adlandırılır.
Spektral maruz kalma H e, ν hertz başına metrekare başına joule J⋅m −2 ⋅Hz −1 M T −1 Birim frekans veya dalga boyu başına bir yüzeyin ışıma maruziyeti . İkincisi genellikle J⋅m −2 ⋅nm −1 olarak ölçülür . Bu bazen "spektral akıcılık" olarak da adlandırılır.
H e, λ metre kare başına joule, metre başına J / m 3 M L −1 T −2
Yarım küre salım gücü ε Yok 1 Bir yüzeyin parlak çıkışı, o yüzeyle aynı sıcaklıktaki siyah bir cisminki ile bölünür .
Spektral hemisferik salım ε ν
  veya
ε λ
Yok 1 Bir yüzeyin spektral çıkışı, o yüzeyle aynı sıcaklıktaki siyah bir cisminki ile bölünür .
Yönlü emisyon ε Ω Yok 1 Bir yüzey tarafından yayılan parlaklığın , o yüzeyle aynı sıcaklıkta siyah bir cisim tarafından yayılana bölünmesi .
Spektral yönlü emisyon ε Ω, ν
  veya
ε Ω, λ
Yok 1 Bir yüzey tarafından yayılan spektral ışıma , bu yüzeyle aynı sıcaklıktaki siyah bir cisminkine bölünür .
Yarım küre soğurma Bir Yok 1 Bir yüzey tarafından emilen radyan akısının , o yüzey tarafından alınana bölünmesi. Bu " absorbans " ile karıştırılmamalıdır .
Spektral yarı küresel soğurma A ν
  veya
A λ
Yok 1 Bir yüzey tarafından emilen spektral akı , o yüzey tarafından alınana bölünür. Bu, " spektral absorbans " ile karıştırılmamalıdır .
Yönlü soğurma Bir Ω Yok 1 Parlaklık emilen bir yan yüzeyi üst yüzeyi üzerine parlaklık olay bölünür. Bu " absorbans " ile karıştırılmamalıdır .
Spektral yönlü soğurma A Ω, ν
  veya
A Ω, λ
Yok 1 Spektral ışıma , bir yüzey tarafından absorbe edilir ve bu yüzeydeki spektral ışıma olayına bölünür. Bu, " spektral absorbans " ile karıştırılmamalıdır .
Yarım küre yansıma R Yok 1 Bir yüzey tarafından yansıtılan radyant akı , o yüzey tarafından alınanla bölünür.
Spektral yarım küre yansıma R ν
  veya
R λ
Yok 1 Bir yüzey tarafından yansıtılan spektral akı , o yüzey tarafından alınanla bölünür.
Yönlü yansıma R Ω Yok 1 Bir yüzey tarafından yansıtılan parlaklık , o yüzey tarafından alınanla bölünür.
Spektral yönlü yansıma R Ω, ν
  veya
R Ω, λ
Yok 1 Spektral parlaklık , bir yüzey tarafından yansıtılır ve bu yüzeyin aldığı parayla bölünür.
Yarım küre geçirgenlik T Yok 1 Bir yüzey tarafından iletilen radyant akı , o yüzey tarafından alınanla bölünür.
Spektral yarı küresel geçirgenlik T ν
  veya
T λ
Yok 1 Bir yüzey tarafından iletilen spektral akı , o yüzey tarafından alınana bölünür.
Yönlü geçirgenlik T Ω Yok 1 Bir yüzey tarafından iletilen parlaklığın , o yüzey tarafından alınanla bölünmesi.
Spektral yönlü geçirgenlik T Ω, ν
  veya
T Ω, λ
Yok 1 Bir yüzey tarafından iletilen spektral ışımanın o yüzey tarafından alınan ışığa bölünmesi.
Yarım küre zayıflama katsayısı μ karşılıklı metre m −1 L −1 Radyant akı , birim uzunluk başına bir hacim tarafından emilir ve saçılır , bu hacim tarafından alınan hacme bölünür.
Spektral yarım küre zayıflama katsayısı μ ν
  veya
μ λ
karşılıklı metre m −1 L −1 Birim uzunluk başına bir hacim tarafından emilen ve saçılan spektral ışıma akısı , bu hacim tarafından alınan hacme bölünür.
Yönsel zayıflama katsayısı μ Ω karşılıklı metre m −1 L −1 Işınım , birim uzunluk başına bir hacim tarafından emilir ve saçılır , bu hacim tarafından alınan hacme bölünür.
Spektral yönlü zayıflama katsayısı μ Ω, ν
  veya
μ Ω, λ
karşılıklı metre m −1 L −1 Spektral ışıma , birim uzunluk başına bir hacim tarafından emilir ve saçılır , bu hacim tarafından alınan hacme bölünür.
Ayrıca bkz .: SI   · Radyometri   · Fotometri

Ayrıca bakınız

Referanslar