Энергия светового поля. Поток энергии в световой волне. Интенсивность света презентация

распространяется вдоль оси . Плоская монохроматическая волна распространяется вдоль оси z Умножим первое уравнение на Hy, а второе – на x и результаты сложим: из электродинамики смысл S ? Для плоской монохроматической волны

бегущую вдоль оси z модуль вектора Пойнтинга равен Важнейший результат: поток энергии содержит два слагаемых – постоянный и быстро осциллирующий (на удвоенной оптической частоте). Так как измерительные приборы не могут отслеживать столь быстрые изменения (в оптике - ), то реально измеримой величиной во всех оптических экспериментах является усредненная по большому (по сравнению с периодом оптических колебаний ) промежутку времени величина модуля вектора Пойнтинга: τ- некоторая временная постоянная, характеризующая фотоприемное устройство, I – интенсивность света

аналогичное выражение Энергия, мощность, интенсивность световых пучков и импульсов. Реальные световые пучки ограничены как в пространстве, так и во времени. Квазиплоская волна описывается выражением а световой импульс Интенсивности световых пучков для данных случаев получим, подставив значение поля в формулу для интенсивности Полная мощность определяется интегрированием по поперечному сечению пучка:

проводятся устройствами, называемыми фотоприемниками. Эти устройства используют различные физические эффекты (фотоэффект, тепловое действие света и др.) для преобразования параметров светового пучка в пропорциональную электрическую величину – напряжение/ток. Величина интервала времени, по которому производится усреднение может колебаться в широких пределах от 1 до 10-9 с. Основные понятия фотометрии. Для описания энергетических характеристик света, испускаемого не лазерными источниками, пользуются фотометрическими величинами. Сначала рассмотрим так называемые энергетические единицы измерения этих самых величин, ибо в настоящее время они наиболее широко распространены. Вводятся следующие понятия: Поток излучения: W- энергия, переносимая светом через некоторую поверхность. Внимание! dt - есть малый промежуток времени, но не бесконечно малая в математическом смысле. Интервал dt велик по сравнению с периодом колебаний световой волны. Сила излучения/ энергетическая сила излучения: где - Ω телесный угол, в котором распространяется поток излучения dФ. Энергетическая освещенность поверхности: где: dS - площадь элемента поверхности, облучаемая потоком dФ. Энергетическая светимость: где dS - площадь элемента излучающей поверхности.

угол между нормалью к светящейся поверхности и направлением наблюдения. Источники, для которых яркость не зависит от направления излучения, подчиняются закону Ламберта и называются ламбертовскими источниками. Излучение традиционных источников света немонохроматично, поэтому приходится говорить о спектральном разложении фотометрических величин по длинам волн/ частотам. Например, для силы излучения подинтегральные выражения , имеют смысл потока излучения в спектральных интервалах , соответственно.

длины волны в пределах видимого диапазона. Для немонохроматического света

зависит только от Такие волны называются сферическими. Рассмотрим скалярное волновое уравнение для введем замену переменной получим или