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辐射照度

时间:2013-06-13来源:机器视觉网http://shixinhua.com 作者:石鑫华 点击: 999999次
辐射照度
辐射照度概述
 
在光学里,辐照度(irradiance)是电磁辐射入射于曲面的功率每单位面积。辐射出射度(radiant emittance,radiant exitance)是从曲面辐射出的功率每单位面积。采用国际单位制,这些物理量的单位为瓦特每平方米(W/m2),采用CGS单位制,这些物理量的单位为尔格每平方厘米每秒(erg·cm−2·s−1,常用于天文学),这些物理量常被称为强度,但这用法会与辐射强度(radiant intensity)引起混淆。辐射强度的单位不同。
 
辐照度表示各种频率辐射的总量。物理学者时常也会分开检验辐射频谱的每一单独频率。假设对于入射于曲面的辐射做这动作,则称这辐射为光谱辐照度(spectral irradiance),国际单位制的单位为W/m2。
 
假设一个点光源均匀地朝着所有方向传播光波,则辐照度按照平方反比定律递减。
 
技术性细节
 
传播于物质的单色光,其辐照度为
 
辐照度
 
其中,I是辐照度,E是电容率,E是电场的复振幅。
 
辐照度也是坡印亭矢量垂直于曲面的分量的时间平均值。
 
太阳能
 
日射量是太阳照射而造成的辐照度。地面上的一块水平平面所接受到的总辐照度等于“直接辐照度”Edirect与“漫辐照度”Eiffuse的代数和。对于倾斜平面,还必需添加“反射辐照度”Ereflect,即从地面反射出的辐照度。平均反射辐照度大约为总辐照度的20%。总结,总辐照度Etotal
总辐照度
在一段时间间隔内,日射量对于时间的积分是日射积(solar irradiation),测量单位为J/m2
 
扩展阅读:坡印亭矢量
 
坡印廷向量(英语:Poynting vector)描述一电磁场的能量通量(J·m−2·s−1),以发明者约翰·坡印廷(John Henry Poynting)来命名。奥利弗·黑维塞亦独立发现所谓的坡印廷向量。
其指出了能量流的方向,也指出了能量流的规模(magnitude)大小——为通过一垂直于能量流方向之表面的单位面积功率。导得坡印廷向量是透过对于能量守恒的考量,并且考虑到磁场不做功。代表坡印廷向量的符号为S(采用粗体是因为其为一向量)。此外,以国际单位制(SI units)可表示为:
坡印廷向量
其中E是电场,H与B分别是磁场与磁通量密度(magnetic flux density);而u是周遭介质的磁导率。在自由空间中传递的电磁波,u则变为u0,为真空磁导率。
 
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