Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
8
ЛЕКЦИЯ 2
3. Энергетическая сила излучения – отношение потока ОИ , распространяющегося от источника внутри малого телесного угла , к этому телесному углу (пространственная плотность потока излучения)
,
для равномерной силы излучения
.
Поток ОИ в телесном угле равен
.
Поток излучения в телесном угле
При
Или средняя сила излучения
При неравномерном пространственном распределении потока ОИ сила излучения задается в направлении, определяемом углами , т.е. .
Индикатриса силы излучения – поверхность, образованная концами векторов силы излучения
Если ИИ имеет одинаковую силу излучения по всем направлениям (симметричную по углам ) – индикатриса силы излучения – сфера с центром, совпадающим с ИИ, и радиусом :
Расчет потока излучения ИИ с индикатрисой силы излучения, симметричной по углу , но несимметричной по углу:
Индикатриса силы излучения- поверхность, образованная концами векторов силы излучения в разных направлениях.
Индикатриса силы излучения разбивается по углу на зон и в каждой зоне сила излучения принимается постоянной и равной среднему значению сил излучения по краям зоны
Зональный телесный угол – телесный угол , ограниченный плоскими углами и :
Поток излучения, распространяющийся в зональном телесном угле, равен
Полный поток излучения равен
4. Энергетическая освещенность поверхности Ее – отношение потока ОИ , падающего на малую площадку поверхности dАПИ, к площади этой площадки (поверхностная плотность падающего потока излучения)
Для равномерно освещенной поверхности
5. Энергетическая светимость поверхности Ме – отношение потока ОИ , испускаемого во все стороны с малой площадки излучающей поверхности dАИИ, к площади этой площадке (поверхностная плотность испускаемого потока излучения)
,
6. Энергетическая яркость поверхности в направлении под углом к нормали поверхности – отношение потока излучения , испускаемый с малой площадки поверхности dАИИ, в малом телесном угле d, к произведению площади этой площадке и этого телесного угла и косинуса угла между рассматриваемым направлением и нормалью к площадке dАИИ
,
Диффузные источники (поверхности) - - равнояркие поверхности .
Индикатриса яркости диффузного объекта-полусфера, касающаяся излучающей площадки:
.
Индикатриса силы излучения диффузного объекта - сфера, касающаяся излучающей площадки:
Для излучающей площадки угол изменяется от до .
т.к.
Энергетическая светимость объекта
.
Входной апертурный угол ОС .
Выходной апертурный угол ОС .
Увеличение ОС
Поток излучения от диффузного объекта с яркостью и площадью , формирующий изображений
.
.
7. Спектральная плотность энергетического параметра ОИ на длине волны ; – среднее значение параметра оптического излучения (потока излучения ) в малом спектральном интервале длин волн , к ширине этого интервала.
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОИ
Энергетическая характеристика ОИ – зависимость энергетического параметра ОИ от какой-либо переменной.
спектральная характеристика силы излучения
спектральная характеристика освещенности
спектральная характеристика светимости
спектральная характеристика яркости
относительная спектральная характеристика ОИ
По известной спектральной характеристике и максимальному значению спектральной плотности можно вычислить полный (интегральный) энергетический параметр:
1.2 Дискретный спектр излучения (линейчатый)
Интегральные параметры ОИ с дискретным спектром излучения
,
,
,
,
,
Приближенный метод расчета интегрального энергетического потока ОИ по его спектральной характеристике
где и - нижняя и верхняя границы спектральной характеристики;
число разбиений спектрального диапазона ;
интервал разбиения спектрального диапазона ;
среднее значение потока ОИ в интервале
2. Пространственные характеристики (пространственная плотность) ОИ – зависимость энергетического параметра ОИ от пространственных координат (пространственная плотность энергетического параметра):
- зависимость силы излучения от направления излучения, задаваемого углами ;
зависимость освещенности поверхности от ее координат ;
зависимость светимости поверхности от ее координат ;
зависимость яркости поверхности от ее координат и углов .
3. Модуляционная характеристика ОИ – зависимость параметра ОИ от времени (временная плотность); определяется формой модулятора (непрозрачного диска с отверстиями) – соотношением диаметра отверстия , промежутка между отверстиями и диаметром пучка потока ОИ :
Гармоническая (косинусоидальная) модуляционная характеристика
где немодулированный поток излучения (перед модулятором);
среднее значение модулированного потока ОИ;
частота модуляции;
период модуляции.
Такая гармоническая характеристика реализуется при
Симметричная прямоугольная модуляционная характеристика (длительность импульса a равна периоду модуляции Т) реализуется при
Симметричная прямоугольная периодическая функция раскладывается в тригонометрический ряд Фурье по косинусоидальным функциям (по гармоникам):
где частота модуляции 1-й гармоники (к=1);
частота модуляции 2-й гармоники (к=2) и т.д.
Амплитуда к-й гармоники (с учетом того, что при )
где коэффициент модуляции на частоте к-й гармоники;
.
Зависимость амплитуды к-й гармоники от номера гармоники к называется временным частотным спектром модулированного потока излучения (для симметричной прямоугольной функции четные гармоники равны 0.