Radiomeetria

Allikas: Vikipeedia

Radiomeetria on füüsikas elektromagnetkiirguse energia ja selle jaotuse mõõtmine; geoloogias maakoore loodusliku radioaktiivsuse mõõtmise meetod.

Tähtsamad radiomeetrilised suurused[muuda | muuda lähteteksti]

Radiomeetrias mõõdetakse elektromagnetkiirgusena leviva energia jaotust ruumis. Kuna inimsilma tundlikkus on eri lainepikkustel oluliselt erisugune, siis valguse nähtavuse iseloomustamiseks kasutatakse radiomeetriliste suuruste asemel fotomeetrilisi suurusi.

Suurus Tähis SI ühik Kirjeldus Vastav fotomeetria valgussuurus
Kiirgusvoog W Kiirgusenergia ajaühikus Valgusvoog
Kiirgustugevus W/sr Kiirgusvoog ruuminurga kohta Valgustugevus
Kiiritustihedus W/ m2 Kiirgusvoog kiirgust vastuvõtva efektiivpinna kohta Valgustustihedus
Kiirgavus W/m2 Kiirgusvoog kiirgust väljasaatva efektiivpinna kohta Valguskiirgavus
Säritus J/m2 Kiirgusenergia kiirgust vastuvõtva efektiivpinna kohta Valgussäritus
Kirkus W/(m2·sr) Kiirgusvoog ruuminurga ja kiirgust väljasaatva efektiivpinna kohta Heledus
Radiomeetrilisi ja fotomeetrilisi suurusi eristatakse indeksiga e (ingl k sõnast energetic ja v (visual). Kui vaatluse all on ainult kas radiomeetrilised või ainult fotometrilised suurused, jäetake indeks sageli ära.

Kiirgusvoog[muuda | muuda lähteteksti]

Kiirgusvoog (ingl k radiant flux) on energiahulk, mida kiirgus kannab ajaühikus läbi mingi pinna. See on radiomeetria põhisuurus. Kiirgusvoo ühik on vatt.

Siin on mingi pind, üle mille integreeritakse ja on Poytingi vektor.

Kui meid huvitab kiirgusvoo spektraalne jaotus, siis kasutatakse suurust kiirgusvoo spektraalne tihedus, mis iseloomustab kiirgusvoo hulka spektrivahemikus (λ,λ+dλ):

Kuigi kiirgusvoo spektraalse tiheduse põhiühik on W/m, on tihti praktilisem ühik W/nm.[1]

Kiirgustugevus[muuda | muuda lähteteksti]

Kiirgustugevus (ingl k radiant intensity) iseloomustab kiirgavalt kehalt lähtuvat kiirgusvoogu ja on määratud ruumielementi sattuva kiirgusvooga.[1]

Seega on kiirgustugevuse dimensioon W/sr. Üldjuhul sõltub kiirgustugevus suunast: ja kogu kehalt lähtuva kiirgusvoo saab integreerides üle kogu ruuminurga:

Isotroopse kiirguri puhul . Kiirgustugevus võib sõltuda ka lainepikkusest. Sel juhul räägitakse kiirgustugevuse spektraalsest tihedusest[1]:

Kirkus[muuda | muuda lähteteksti]

Kirkus (ing. k radiance) iseloomustab ruumi- ja mittepunktvalgusallikate kiiratud valgust. Mõõdetakse kiirgusvoogu antud suunas ruuminurka sõltuvana nähtava pinna suurusest  :

Kirkuse dimensioon on W/(m²sr). Kui kiirguri pinnalt levib kiirgus igas suunas ühtemoodi (isotroopne kiirgur), siis

ehk kiirgusvoog sõltub siis ainult nähtava pinna suurusest – sisuliselt ainult kiirguri pinna nurgast. Selliseid valgusallikaid nimetatakse Lamberti kiirguriteks ja neid iseloomustab Lamberti seadus. Sellisteks kiirgusallikateks on näiteks absoluutselt must keha või mattklaasiga lamp.

Kirkusega iseloomustatakse ka passiivseid kiirgureid ehk peegeldajaid.[1]

Kiirgavus[muuda | muuda lähteteksti]

Kiirgavuseks (ing.l k radiant excitance) nimetatakse kogu kiirgusvoogu pinnaelemendilt:

Kiirgavuse mõõtühik on W/m² (watt ruutmeetrilt). Kiirgavuse spektraalne tihedus:

.

Vastavalt Lamberti koosinusseadusele .[1]

Kiiritustihedus[muuda | muuda lähteteksti]

Kiiritustiheduseks (ingl k irradiance) nimetatakse pinnale nurga all langevat kiirgusvoogu :

.

Kiiritustiheduse dimensioon on W/m² (watt ruutmeetrile). Kiiritustiheduse spektraalne tihedus defineeritakse analoogselt kiirgavuse spektraalse tihedusega.

Isotroopse valgusallika puhul on punktallika kiiritustihedus allikast kaugusel [1]:

.

Viited[muuda | muuda lähteteksti]

  1. 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 Hans Korge. Radiomeetria. Fotomeetria. Tartu. (pdf) (eesti)

Vaata ka[muuda | muuda lähteteksti]

Kirjandus[muuda | muuda lähteteksti]

  • Wendlandt, W.W.M., Hecht, H.G. Reflectance Spectroscopy. Wiley, 1966.
  • Nicodemus, F.E., Richmond, J.C., Hsia, J.J., Venable, V.H., Jr., Ginsberg, I.W., Limperis, T. Geometrical Considerations for Reflectance Nomenclature. National Bureau of Standards Report, 1977.
  • Terminology and Units of Radiation Quantities and Measurements. Ed. by E. Raschke. IAMAP, Radiation Commission, Boulder, Col., 1978.
  • Vainikko, G. Kiirguslevi. Matemaatilise füüsika täiendavaid peatükke. Tartu Ülikool, Arvutusmatemaatika kateeder, Tartu, 1990.
  • Kuusk, A. Kiirguslevi. Biogeofüüsika õppetool, Tartu-Tõravere, 1993.
  • Lenoble, J. Atmospheric Radiative Transfer. A. Deepak Publishing, 1993.
  • Veismann, U. Keskkonna kaugsondeerimine. Meetodid ja vahendid. Eesti Merehariduskeskus, TÜ Keskkonnafüüsika Instituut, Tallinn, 1994.
  • DeCusatis, C. (Ed.) Handbook of Applied Photometry. Springer, 1998.
  • Rieke, G. Detection of Light. From the Ultraviolet to the Submillimeter. 2nd edition. Cambridge University Press, 2003.
  • Vardavas, I.M., Taylor, F.W. Radiation and Climate. Oxford University Press, 2007.

Välislingid[muuda | muuda lähteteksti]