輻照度

光學裏,輻照度()是電磁輻射入射於曲面時每單位面積的功率輻射出射度(,)是從每單位面積曲面輻射出的功率。採用國際單位制,這些物理量的單位為瓦特每平方米(W/m2),採用CGS單位制,這些物理量的單位為爾格每平方厘米每秒(erg·cm−2·s−1,常用於天文學)。

物理学中,代表单位面积功率的物理量常被稱為強度,但這用法會與輻射強度(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

輻照度表示各種頻率輻射的總量。物理學者時常也會分開檢驗輻射頻譜的每一單獨頻率。假設對於入射於曲面的輻射做這動作,則稱這輻射為光譜輻照度(),國際單位制的單位為W/m2

假設一個點光源均勻地朝著所有方向傳播光波,則輻照度按照平方反比定律遞減。

技術性細節

傳播於物質的單色光,其輻照度為 [1]

其中, 是輻照度,電容率 是電場的複振幅

輻照度也是坡印廷向量垂直於曲面的分量的時間平均值。

太陽能

日射量太陽照射而造成的輻照度。地面上的一塊水平平面所接受到的總輻照度等於「直接輻照度」 與「漫輻照度」 的代數和。對於傾斜平面,還必需添加「反射輻照度」 ,即從地面反射出的輻照度。平均反射輻照度大約為總輻照度的 20% 。總結,總輻照度 [2]

在一段時間間隔內,日射量對於時間的積分是日射積(),測量單位為J/m2[2]

參見

國際單位制的輻射量單位
物理量 符号 國際單位制 單位符號 注释
輻射出射度(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
輻射率(Radiance) Le 瓦特球面度每平方米 W·sr1·m2 每單位立體角每單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 每單位立體角的辐射通量。
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 每單位時間的辐射能量,亦作「辐射功率」。
輻照度(Irradiance) Ee 瓦特每平方米 W·m2 入射表面的辐射通量。
光譜辐射出射度(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
光譜輻射率(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
光譜輻照度(Spectral irradiance) Eλ

Eν
瓦特每立方米
瓦特每平方米每赫茲
W·m3

W·m2·Hz1
通常測量單位為 W·m2·nm1
光譜功率(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

參考文獻

  1. Griffiths, David J. 3. ed., reprint. with corr. Upper Saddle River, NJ [u.a.]: Prentice-Hall. 1999. ISBN 0-13-805326-X.
  2. Quaschning, Volker. . Renewable Energy World. 2003, 6 (5): 90–93 [2012-04-06]. (原始内容存档于2017-05-12).
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