Светова́я эне́ргия — физическая величина, одна из основных световых фотометрических величин. Характеризует способность энергии, переносимой светом, вызывать у человека зрительные ощущения. Является световым аналогом величины энергия излучения, входящей в систему энергетических величин. Получается путём преобразования значений спектральной плотности энергии излучения по формуле редуцированных фотометрических величин с использованием значений относительной спектральной световой эффективности монохроматического излучения для дневного зрения :
где — максимальная световая эффективность излученияВ литературе используется также термин «фотометрический эквивалент излучения»., равная в системе СИ 683 лм/ВтЧисло 683 лм/Вт является приближённым значением , более точное значение — 683,002 лм/Вт. Подробности приведены в статье Кандела.. Её численное значение следует непосредственно из определения канделы.
Единица измерения световой энергии в СИ— люмен-секунда (лм·с).
Со световым потоком световая энергия связана соотношением:
где t — длительность освещения.
Пояснения
Обосновать приведенную выше формулу перехода от к можно следующим образом.
Если свет представляет собой монохроматическое излучение с длиной волны 555 нм, совпадающей с положением максимума функции , то его энергии сопоставляется световая энергия , рассчитываемая по формуле:
где использовано приведенное выше значение =683 лм/Вт.
Величина коэффициента в принципиальном плане могла быть выбрана любой, в том числе и равной единице. Используемое же в СИ значение обусловлено только выбором =683 лм/Вт в определении канделы, что в свою очередь связано с традициями и причинами исторического характера.
Способность вызывать зрительные ощущения у монохроматического света с длиной волны , отличной от 555 нм, меньше, чем у света с длиной волны 555 нм в раз. Соответственно и световую энергию в этом случае полагают меньшей во столько же раз:
В случае, когда свет немонохроматичен, но занимает при этом узкий спектральный интервал , его световая энергия связана с соответствующей энергией аналогичным соотношением:
которое можно представить в виде:
Учитывая, что по определению является спектральной плотностью энергии, и используя для неё стандартное обозначение , последнее равенство переписываем в виде:
Любой свет, занимающий произвольный широкий участок спектра, можно представить, как совокупность большого числа световых излучений, каждое из которых занимает интервал . Тогда полная световая энергия этой совокупности будет представлять сумму световых энергий каждого из излучений. Таким образом, переходя в пределе от суммирования к интегрированию, получим то же, что и раньше:
Примечания
Категория:Оптика Категория:Фотометрия