Energibelysning

Energibelysning Laboratorieudstyr udstyret med en bestrålingsstyring. Nøgledata

SI-enheder	watt pr. kvadratmeter
Dimension	M · T -3{\ displaystyle \,}
Natur	Størrelse skalær intensiv
Sædvanligt symbol	Ee{\ displaystyle E _ {\ mathrm {e}}}
Link til andre størrelser	Ev{\ displaystyle E_ {vb}} = Km{\ displaystyle K_ {m}} Ee{\ displaystyle E_ {e}}

Den udstråling eller udstråling er et begreb radiometrisk som kvantificerer strømmen til en elektromagnetisk stråling slående per arealenhed vinkelret på dens retning. Det er overfladetætheden af energistrømmen, der ankommer til det punkt, der betragtes på overfladen. I det internationale system for enheder udtrykkes det i watt pr. Kvadratmeter (W / m 2 eller W m -2 ). Den tilknyttede emissionsmængde er exitance .

Den halvkugleformede fordeling af bestrålingen modtaget på et overfladeelement er udstrålingen . Den fotometriske ækvivalent af bestråling er lysstyrke .

Bestrålingen betragter kun den energi, der ankommer til overfladeelementet , i modsætning til den energi, der udsendes af dette element, som er exitance .

Fotometri

I fotometri kvalificerer belysning ofte effekten af ​​den modtagne lysstrøm pr. Arealenhed. Her er nogle størrelsesordener  :

• Den solstråling øverst jordens atmosfære ( solarkonstanten ) er 1360,8  W · m -2 . Denne effekt pr. Enhed gulvareal er i størrelsesordenen 1000  W · m -2 ved middagstid på solen. Effekten af ​​et simpelt forstørrelsesglas opnår en belysning næsten tusind gange større, svarende til ca. 1  MW · m -2 eller i en mere praktisk enhed 100  W · cm -2 . Det er i stand til at antænde fint, tørt papir eller organisk krop.

• en almindelig laserpen udsender en sammenhængende lysstrøm på ca. 1  mW gennem et tyndt cirkulært afsnit med en diameter på 2  mm . Denne fotonstrømning kan farligt fokuseres af okularets effektive modtager, hvad det menneskelige øje ved et punkt 10  um i diameter, hvilket er 167 gange solens direkte syn .

• en CO 2 -laserskalpel , der udsendes ved en infrarød bølgelængde på 10,6 um , lyser fra 5 til 50 mW · mm -2 , hvilket er tilstrækkeligt til at skære et stykke kød ved at opvarme det let.   

Beslutsomhed

Belysningen af ​​den pågældende monokromatiske lysbølge bestemmes af dens elektriske felt af:

jeg≈vs.ikkeε02|E|2{\ displaystyle I \ approx {\ frac {c \, n \, \ varepsilon _ {0}} {2}} | E | ^ {2}},

med:

E{\ displaystyle E}, den komplekse amplitude af den elektriske feltbølge; ikke{\ displaystyle n}, mediumets brydningsindeks ; vs.{\ displaystyle c}, lysets hastighed i vakuum  ; ε0{\ displaystyle \ varepsilon _ {0}}, vakuumets permittivitet .

Vi betragter i denne formel, at den magnetiske modtagelighed er ubetydelig, det vil sige hvor er lysstrålens magnetiske modtagelighed. Denne tilnærmelse er især gyldig for en bølge i det synlige spektrum og i et gennemsigtigt medium. μr≈1{\ displaystyle \ mu _ {r} \ ca. 1}μr{\ displaystyle \ mu _ {r}}

Bestrålingen er også tidsgennemsnittet for komponenten i Poynting-vektoren vinkelret på overfladen.

Referencer

• (fr) Denne artikel er helt eller delvist taget fra Wikipedia-artiklen på engelsk med titlen "  Irradiance  " ( se listen over forfattere ) .

1. (i) David J. Griffiths , Introduktion til elektrodynamik , Upper Saddle River, NJ ua, Prentice-Hall,1999, 3 e  ed. ( ISBN  0-13-805326-X , læs online )

Se også

Bibliografi

• Alain Chiron af Casinière, den solstråling i Jordens miljø , 264  s. Ed. Publibook, 2003. ( ISBN  9782748302424 )
• Evelyn Gil, hvor kommer LASER Light fra , koll. De små æbler af viden , Le Pommier, 2006, 64  s.

Relaterede artikler

• Isolering / solskin
• Solarisering