Поток излучения
Пото́к излуче́ния, энергетическая характеристика электромагнитного излучения. Имеет различные определения в фотометрии как разделе физической оптики и в астрофотометрии.
Поток излучения в фотометрии
В фотометрии поток излучения определяется как отношение энергии, переносимой электромагнитным излучением через какую-либо поверхность, ко времени переноса, значительно превышающему период электромагнитных колебаний. Характеризует среднюю по времени мощность излучения; измеряется в ваттах (Вт). Поток излучения – исходное понятие для определения энергетических фотометрических величин. Например, поверхностная плотность потока излучения (поток излучения через единицу площади поверхности) есть энергетическая освещённость, измеряемая в Вт/м2, а отношение потока излучения к величине телесного угла, внутри которого распространяется излучение, есть энергетическая сила света (сила излучения), измеряемая в Вт/ср.
Поток излучения в астрофотометрии
В астрофотометрии поток излучения определяется как отношение энергии, переносимой излучением за единицу времени через площадку единичной площади в единичном интервале частот. Единицей измерения потока излучения является Вт/(м2 ∙ Гц) или эрг/(см2 ∙ с ∙ Гц). В радиоастрономии применяется единица янский (Ян): 1 Ян = 10–26 Вт/(м2 ∙ Гц). Иногда используют интегральный (проинтегрированный по всем частотам или по некоторому интервалу частот) поток излучения а величину называют спектральной плотностью потока. Единицей измерения интегрального потока является Вт/м2 или эрг/(см2 ∙ с).
Если излучение проходит через площадку в разных направлениях, то поток этого излучения через площадку связан с интенсивностью излучения следующим соотношением:
где и – углы, характеризующие направление распространения излучения в сферической системе координат ( – угол между нормалью к площадке в данной точке и направлением распространения излучения, – азимутальный угол); – бесконечно малый элемент телесного угла – интенсивность излучения в единичном интервале частот, проходящего через площадку в телесном угле в определённом направлении; интегрирование производится по всем направлениям с обеих сторон площадки. Если интегрирование производится только по направлениям, расположенным с одной стороны площадки, то данный интеграл равен энергетической освещённости. Поток излучения равен разности энергетической освещённостей единичной площадки с двух сторон. В поле равновесного излучения поток излучения через любую поверхность равен нулю.