1)Энергетические характеристики излучения.

Оптическое излучение может быть охарактеризовано энергией фотона h, измеряемой в электронвольтах (1эВ=1,16*10 ¹⁹Дж). Связь между энергией квантов и длиной волны излучения в микрометрах выражается соотношением h=1.234/.Оптическое излучение сопровождается переносом энергии w(). Энергия, приходящаяся на малый интервал длин волн (от  до d), равна dW=w()d , полная энергия для всех длин волн спектра W= w()d [Дж].Связь между спектральными плотностями энергии излучения, выраженными по шкале длин волн (Дж/м) и по шкале частот (Дж/с), определяется соотношением: w()=w()C/²=w()²/C.

Мерой интенсивности оптического излучения является поток излучения Ф, который определяется как энергия, излучаемая, переносимая или поглощаемая в единицу времени. Если за время dt излучается ( переносится или поглощается) лучистая энергия dW, то Ф=dW/dt. При равномерном во времени переносе энергии лучистый поток Ф=W/t [Вт].

Энергетическая освещенность (облученность) Р характеризует плотность падающего на облучаемую поверхность светового потока : Р=dФ/dS [Вт/м²].

Число фотонов N_ф, падающих на единицу приемной площади в единицу времени N_ф=P/h=P/hC [1/м²].

Каждый источник излучения характеризуется определенным спектральным составом излучения, который может быть представлен в виде функций спектральных плотностей энергетических характеристик излучения по длинам волн. Это спектральные плотности энергии w()[Дж/м], потока () [Вт/м], энергетической освещенности Р() [Вт/м³]. Интегральные значения энергетических характеристик получают интегрированием этих функций.

2) Световые характеристики излучения

Сила света источника - пространственная (или угловая) плотность создаваемого этим источником светового потока Ф_с: I_c=dФ_с/d. Для определения единицы силы света служит эталон специальной конструкции, излучение которого соответствует излучению абсолютно черного тела при температуре отвердевания платины (2042К). Сила света, излучаемого таким источником в направлении нормали к его поверхности с площади в 1/60 см² , равна 1 канделе.

Световой поток Ф_с определяется на основании равенства: dФ_с=I_cd. Единица светового потока люмен [Лм] -световой поток, создаваемый точечным источником силой 1 кд в телесном угле 1 стерадиан.

Световая энергия (количество света) W_c выражается равенством : W_c=Ф_Сt [Лм*с] .

Освещенность поверхности площадью dS равна Е=dФ/dS. Единица освещенности -люкс (лк)- освещенность поверхности площадью 1м² при падающем на нее световом потоке 1лм.

*Световой поток ,падающий на фотоэлемент, вычисляется по формуле Ф=IS/L², где S -активная площадь фотоэлемента (м²), I - сила света источника (кд), L - расстояние между нитью источника и плоскостью фотоэлемента (м).*

Полный световой поток связан со спектральной плотностью потока излучения _с() с учетом относительной функции видности глаза V() соотношением

A. ()V()d()= K()()d(),

где К() -абсолютная функция видности глаза, пределы интегрирования ₁=380 нм, ₂=780 нм. В области максимальной чувствительности глаза человека (_=555 нм, V()=1) K()=K_=683 лм/Вт.