辐照度

光学里,辐照度()是电磁辐射入射于曲面时每单位面积的功率辐射出射度(,)是从每单位面积曲面辐射出的功率。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)。

物理学中,代表单位面积功率的物理量常被称为强度,但这用法会与辐射强度(单位立体角内的辐射通量)引起混淆。特别在光学和激光物理学中,辐照度也被叫做光强

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(),国际单位制的单位为W·Hz−1/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 [1]

其中, 是辐照度,电容率 是电场的复振幅

辐照度也是坡印廷矢量垂直于曲面的分量的时间平均值。

太阳能

日射量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」 与「漫辐照度」 的代数和。对于倾斜平面,还必需添加「反射辐照度」 ,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 [2]

在一段时间间隔内,日射量对于时间的积分是日射积(),测量单位为J/m2[2]

参见

国际单位制的辐射量单位
物理量 符号 国际单位制 单位符号 注释
辐射出射度(Radiant exitance) Me 瓦特每平方米 W·m2 表面出射的辐射通量
辐射度(Radiosity) Je or Jeλ 瓦特每平方米 Wm2 表面出射及反射的辐射通量总和
辐射率(Radiance) Le 瓦特球面度每平方米 W·sr1·m2 每单位立体角每单位投射表面的辐射通量
辐射能(Radiant energy) Qe 焦耳 J 能量
辐射能量密度(Radiant energy density) ωe 焦耳每立方米 Jm3
辐射强度(Radiant intensity) Ie 瓦特球面度 W·sr1 每单位立体角的辐射通量。
辐射曝光量(Radiant exposure) He 焦耳每平方米 Jm2
辐射通量(Radiant flux) Φe 瓦特 W 每单位时间的辐射能量,亦作「辐射功率」。
辐照度(Irradiance) Ee 瓦特每平方米 W·m2 入射表面的辐射通量。
光谱辐射出射度(Spectral radiant emittance) Meλ

Meν
瓦特每立方米

瓦特每平方米每赫兹

Wm3
or
Wm2Hz1
表面出射的辐射通量的波长或频率的分布
光谱辐射率(Spectral radiance) Leλ

Leν

瓦特球面度每立方米

瓦特球面度每平方米每赫兹

Wsr1m3

Wsr1m2Hz1
常用Wsr1m2nm1
光谱辐照度(Spectral irradiance) Eλ

Eν
瓦特每立方米
瓦特每平方米每赫兹
W·m3

W·m2·Hz1
通常测量单位为 W·m2·nm1
光谱功率(Spectral power) Φeλ 瓦特每米 Wm1 辐射通量的波长分布
光谱强度(Spectral intensity) Ieλ 瓦特球面度每米 Wsr1m1 辐射强度的波长分布

参考文献

  1. Griffiths, David J. 3. ed., reprint. with corr. Upper Saddle River, NJ [u.a.]: Prentice-Hall. 1999 [2012-04-06]. ISBN 0-13-805326-X. (原始内容存档于2021-04-17).
  2. Quaschning, Volker. . Renewable Energy World. 2003, 6 (5): 90–93 [2012-04-06]. (原始内容存档于2017-05-12).
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.