Výjezd
Výjezd
Exitance nebo emitance je množství použité v fotometrie a radiometrie . Určuje tok ( světelný ve fotometrii a energie v radiometrii) emitovaný na jednotku plochy rozšířeného zdroje.
Exitance odpovídá emisi vyzařované energie. Abychom označili vyzařovanou energii, která zasáhne povrch, mluvíme o osvětlení ( světelném nebo energetickém ). Mezi těmito veličinami však není žádný fyzický rozdíl, liší se pouze úhel pohledu pozorovatele.
Výstup energie
Definice
- Výstup je modulem projekce hustoty toku na normále k danému povrchu :ne→{\ displaystyle {\ vec {n}}}Σ{\ displaystyle \ Sigma}
M=F→⋅ne→{\ displaystyle M = {\ vec {F}} \ cdot {\ vec {n}}}- Z definice hustoty toku je emittance skalární hustota toku vektorového pole vzhledem k orientační rovině dané , kde je jasové , úhlové rozložení směru definovaného na jednotkové kouli :Ω→L(Ω→){\ displaystyle {\ vec {\ Omega}} \, L ({\ vec {\ Omega}})}ne→{\ displaystyle {\ vec {n}}}L(Ω→){\ displaystyle L ({\ vec {\ Omega}})}Ω→{\ displaystyle {\ vec {\ Omega}}} S2{\ displaystyle S ^ {2}}
M=∫S2L(Ω→)Ω→⋅ne→dΩ{\ displaystyle M = \ int _ {S ^ {2}} L ({\ vec {\ Omega}}) \, {\ vec {\ Omega}} \ cdot {\ vec {n}} \, \ mathrm { d} \ Omega}
Vyzařování je nezávislé na .
Ω→{\ displaystyle {\ vec {\ Omega}}}
Ve
sférických souřadnicích (nebo odvozených systémech) v souřadnicovém systému, kde je nesen osou a poté je zapsán výstup:
ne→{\ displaystyle {\ vec {n}}}z{\ displaystyle z}Ω→⋅ne→=cosθ=μ{\ displaystyle {\ vec {\ Omega}} \ cdot {\ vec {n}} = \ cos {\ theta} = \ mu}M=∫02π∫0πL(θ,ϕ)cosθhříchθdθdϕ=∫02π∫-11L(μ,ϕ)μdμdϕ{\ displaystyle M = \ int _ {0} ^ {2 \ pi} \ int _ {0} ^ {\ pi} L (\ theta, \ phi) \ cos \ theta \ sin \ theta \, \ mathrm {d } \ theta \, \ mathrm {d} \ phi = \ int _ {0} ^ {2 \ pi} \ int _ {- 1} ^ {1} L (\ mu, \ phi) \ mu \, \ mathrm {d} \ mu \, \ mathrm {d} \ phi}
Energetický tok je tok počítaný povrchem orientovaným jeho normálkou , označující souřadnice prostoru :
Σ(r→){\ displaystyle \ Sigma ({\ vec {r}})} ne→(r→){\ displaystyle {\ vec {n}} ({\ vec {r}})}r→{\ displaystyle {\ vec {r}}}R3{\ displaystyle \ mathbb {R} ^ {3}}
Φ=∫ΣM(r→)dΣ=∫ΣF→(r→)⋅ne→(r→)dS{\ displaystyle \ Phi = \ int _ {\ Sigma} M ({\ vec {r}}) \, \ mathrm {d} \ Sigma = \ int _ {\ Sigma} {\ vec {F}} ({\ vec {r}}) \ cdot {\ vec {n}} ({\ vec {r}}) \, \ mathrm {d} S}kde je hustota energetického toku .
F→{\ displaystyle {\ vec {F}}}
Φ{\ displaystyle \ Phi}je nezávislý na .
r→{\ displaystyle {\ vec {r}}}
V některých referencích najdeme následující definici:
M=dΦdS{\ displaystyle M = {\ frac {\ mathrm {d} \ Phi} {\ mathrm {d} S}}}Tento výraz, který naznačuje derivaci, nemá žádný matematický význam: nemůžeme se vrátit zpět k distribuci na povrchu, protože známe integrál na tomto povrchu.
Jednotky
V radiometrií a v oboru tepelných přenosů, energie exitance je plošná hustota tepelného toku emitovaného záření v celém elektromagnetického spektra . Proto se měří ve wattech na metr čtvereční (W / m 2 nebo W · m -2 ).
Můžeme také definovat spektrální (nebo spectric) exitance, který je statistické rozdělení hustoty exitance vzhledem k intervalu spektra měřené veličiny ( frekvence , vlnová délka , vlnovém čísle , energie , atd ). Odpovídající jednotkou tedy bude . Jeho číselná hodnota závisí na výběru, ale nezávisí na provedeném výběru: představuje výstup v intervalu .
p{\ displaystyle p}Žm-2p-1{\ displaystyle W \, m ^ {- 2} \, p ^ {- 1}}p{\ displaystyle p}F(p)dp{\ displaystyle f (p) \ mathrm {d} p}dp{\ displaystyle \ mathrm {d} p}
Světelný východ
Ve fotometrii se bere v úvahu pouze záření ve viditelném rozsahu a váží se podle citlivosti lidského oka. Fotometrické emitance se měří v lumen na čtvereční metr (bm · m -2 ).
Rozdíl v osvětlení je směr šíření světla vzhledem k povrchu: osvětlení je to, co povrch přijímá (ale černý povrch nebude znovu vyzařovat), zatímco exitance je to, co povrch vysílá do svého prostředí. Jednotka lux se používá pouze k osvětlení.
Stejně jako u všech fotometrických veličin je světelný výstup energetický výstup vážený spektrální světelnou účinností .
Podívejte se také
Související články
Reference
-
Termín exitance nahrazuje termín emittance. Od používání termínu radiance se upouští, protože tento výraz znamená v angličtině energetickou jasnost a postupně se s touto definicí prosadil ve francouzském jazyce. Robert Sève, Science of color: Physical and perceptual aspects , Marseille, Chalagam,2009, 374 s. ( ISBN 978-2-9519607-5-6 a 2-9519607-5-1 ) , s. 308-311.
-
Praktická příručka pro mezinárodní systém jednotek (SI) , Magdeleine Moureau, Editions TECHNIP, 1996.
-
(in) Michael M. Modest , Radiative Heat Transfer , Academic Press ,2003, 822 s. ( ISBN 0-12-503163-7 , číst online )
-
(in) John R. Howell , R. Siegel a pan Pinar Mengüç , tepelný přenos tepelného záření , CRC Press ,2010, 987 s. ( ISBN 978-1-4398-9455-2 , číst online )
-
Jean-Louis Meyzonnette, „ Radiometrie a optická detekce, kapitola I Pojmy fotometrie “ , na IMT Atlantique
-
Světlo a barva , Michel Perraudeau, Technika inženýra.