Энергетическая яркость

Яркость определяет поверхностно-угловую плотность потока излучения. Яркость является характеристикой протяженного источника, в то время как сила излучения является характеристикой точечного источника.

Энергетическая яркость – это величина потока, излучаемого единицей площади в единицу телесного угла в данном направлении.

Если излучающая площадка перпендикулярна направлению излучения, то энергетическая яркость определяется следующим образом:
, (2.1.10)

За единицу энергетической яркости принимают яркость плоской поверхности в , которая в перпендикулярном направлении имеет энергетическую силу света в .

В общем случае:

(2.1.11)

где – угол между направлением излучения и нормалью к площадке (рис.2.1.4).

Рис.2.1.4. Энергетическая яркость.

Спектральная плотность энергетической яркости показывает распределение энергетической яркости по спектру:
(2.1.12)

Инвариант яркости вдоль луча

Яркость постоянна (инвариантна) вдоль луча при отсутствии потерь энергии:

Если среда неоднородна (показатель преломления меняется), то используется приведенная яркость (инвариант яркости):

(2.1.13)

Из инварианта яркости вытекают два важных для геометрической оптики следствия:

• яркость является основной характеристикой передачи световой энергии оптической системой;
• оптическая система в принципе не может увеличивать яркость проходящего через нее излучения (она может лишь уменьшить яркость за счет поглощения или рассеяния света).