Бурение грунтовых зондов, установка энергетических колодцев

Випромінювання характеризується рядом енергетичних і світлових (фотометричних) величин. Світловими величинами оперують при візуальній реєстрації світлових потоків, тобто реакції ока на діяння потоку випромінювання, а енергетичними величинами оперу­ють при автоматизації процесів реєстрації випромінювання, тобто де випромінювання ре­єструється фотоприймальними пристроями.

Під світловим потоком розуміють потужність енергії випромінювання, яку оцінюють по її діянню на око. В якості еталона світлового потоку в один люмен приймають потік аб­солютно чорного тіла з площадки випромінюваної поверхні, що дорівнює 0,5305 мм2 при

Т° =2 042 К (температура затвердіння платини). В відповідності з ГОСТ 7601-88 на фо­тометричні величини основними характеристиками світлових потоків є слідуючі:

— потік випромінювання Фе — відношення енергії, що переноситься випромінюванням, до

часу переносу, який значно перевищує період коливань. Якщо спектральну щільність потоку, тобто потік, що приходить на одиничний інтервал довжин хвиль, позначити через Фе(Л), то

42

Фе= We{A)OA. (2.6)

Одиницею потоку випромінювання є ват (вт), а спектральної щільності (вт/мкм)

— енергія випромінювання ве — енергія, що переноситься випромінюванням і визнача­ється формулою

в=Фе(і)М, (2.7)

о

де ФЄ(І) — функція зміни потоку з часом.

Одиницею енергії випромінювання є джоуль (Дж)

— енергетична світність Ме — відношення потоку випромінювання, що випускається у півсферу поверхні до площини цієї поверхні

Ме = сІФе / dS. (2.8)

На практиці інженерних розрахунків в якості одиниці енергетичної світності викорис­товують вт см~2

— енергетична освітленість (опромінювання) Ее — відношення потоку випромінювання, що падає на зацікавлену малу ділянку поверхні dS1 до площі цієї поверхні dS1

Ee=dФe/dS1. (2.9)

Одиницею енергетичної освітленості є вт ■ м~2;

— силою випромінювання в будь-якому напрямку (3 називається відношення промене­вого потоку dФe до телесного кута dco в межах якого він рівномірно розподілений

Je(a) = dФe /da.

Одиницею вимірювання тут є ват на стерадіан (втстер 7). Стерадіан — міра телесного кута, тобто частина простору обмеженого конічною поверхнею. Якщо вершину телесного кута сумістити з центром сфери, то відношення площі ділянки сфери S, на яку телесний кут опирається, до квадрату радіуса сфери г, буде визначати величину телес­ного кута со = S/r. За одиницю телесного кута прийнято такий центральний кут для якого

S = r2;

— енергетична яскравість (променистість) Le — відношення потоку випромінювання, що проходить в зацікавленому напрямку в межах малого телесного кута dco через ділянку по­верхні dS, до добутку цього телесного кута, площі ділянки і косинуса кута Д між зацікав­леним напрямком і нормаллю до поверхні dS

Le=d0e/ dScos Д. (2.11)

Величину Le можна виразити через силу випромінювання

Le = d20e/ dcodS cos Д = dJe / dS cos Д. (2.12)

Одиницею вимірювання енергетичної яскравості є ват на стерадіан на квадрат­ний метр [вт ■ стер’1 ■ м~2).

Коефіцієнт переходу від енергетичних величин, до світлових (фотометричних) дорів­нює Кт « 680лм / вт. Так, наприклад, світловий потік випромінювання

^2

0V * 680 [ул0е(Л)дЛ, (2.13)

де ул — відносна світлова ефективнність монохроматичного випромінювання.

Для плоских джерел, що мають випромінювання однакове у всіх напрямках, діє за­кон Ламберта, згідно якому сила випромінювання пропорційна косинусу кута Д. Для по­верхонь, що підпадають під цей закон

Le = dJep1 / dScos Д, (2.14)

звідки

dJeД = LedS cos Д = dJe0 cos Д, (2.15)

де dJe0 — сила випромінювання по нормалі до dS.

Око людини реагує на монохроматичне випромінювання з різними Л неоднаково, тобто воно максимально чутливе до довжини хвилі Л = 0,555 мкм (рис. 2.3).

На закінчення приведемо основні закони теплового випромінювання, що притаманні чорному тілу, які необхідно знати при проектуванні оптико-електронних приладів:

1. Закон Кірхгофа: чим більше тіло поглинає енергію, тим більше воно її випромі­нює.

2. Закон Стефана-Больцмана: енергетична світимість чорного тіла пропорційна чет­вертому ступеню абсолютної температури, тобто

M = ST4, (2.16)

де 5 = 5,7 ■ 10~8вт ■ м~г — постійна Стефана-Больцмана.

3. Закон Голіцина-Віна (закон зміщення): при збільшенні температури випроміню­вання максимум випромінювання пересувається вліво по спектру довжин хвиль.

Комментарии запрещены.