radyometri - Radiometry

Radyometri , görünür ışık da dahil olmak üzere elektromanyetik radyasyonu ölçmek için kullanılan bir dizi tekniktir . İçinde Radyometrik teknikler optik ışınım dağılımını karakterize eden gücün aksine, uzayda fotometrik insan gözü ile ışığın etkileşimi karakterize teknikleri. Radyometri ve fotometri arasındaki temel fark, radyometrinin tüm optik radyasyon spektrumunu vermesi, fotometrinin ise görünür spektrumla sınırlı olmasıdır. Radyometri, foton sayımı gibi kuantum tekniklerinden farklıdır .

Radyasyon akısını ölçerek nesnelerin ve gazların sıcaklığını belirlemek için radyometrelerin kullanılmasına pirometri denir . El tipi pirometre cihazları genellikle kızılötesi termometreler olarak pazarlanmaktadır .

Radyometri astronomide , özellikle radyo astronomisinde önemlidir ve Dünya'nın uzaktan algılamasında önemli bir rol oynar . Optikte radyometri olarak sınıflandırılan ölçüm teknikleri , terimin optik kullanımının aksine bazı astronomik uygulamalarda fotometri olarak adlandırılır .

Spektroradyometri , dar dalga boyu bantlarında mutlak radyometrik niceliklerin ölçümüdür.

radyometrik büyüklükler

İntegral ve spektral radyometrik büyüklükler

İntegral (gibi miktarlar ışıma akı ) tüm radyasyon toplam etkisini tarif dalga boyu ya da frekansları ise spektral (gibi miktarlar spektral gücün ), tek bir dalga boyunun radyasyonu etkisini tarif λ veya frekans cyclotron frekansının . Her bir integral niceliğe karşılık gelen spektral nicelikler vardır, örneğin ışıma akı Φ _e spektral güce Φ _{e, λ} ve Φ _{e, ν karşılık gelir} .

İntegral bir niceliğin spektral karşılığını almak, bir limit geçişi gerektirir . Bu, kesin olarak istenen dalga boyu foton varlığı olasılığının sıfır olduğu fikrinden gelir . Örnek olarak radyan akı kullanarak aralarındaki ilişkiyi gösterelim:

Birimi W olan integral akı :

${\displaystyle \Phi _{\mathrm {e} }.}$

Birimi W/ m olan dalga boyuna göre spektral akı :

${\displaystyle \Phi _{\mathrm {e} ,\lambda }={\mathrm {d} \Phi _{\mathrm {e} } \over \mathrm {d} \lambda},}$

küçük bir dalga boyu aralığında radyasyonun radyan akısı nerede . Dalga boyu yatay ekseni olan bir grafiğin altındaki alan, toplam ışıma akısına eşittir. ${\displaystyle \mathrm {d} \Phi _{\mathrm {e}}}$${\displaystyle [\lambda -{\mathrm {d} \lambda \2'den fazla},\lambda +{\mathrm {d} \lambda \2'den fazla}]}$

Birimi W/ Hz olan frekansa göre spektral akı :

${\displaystyle \Phi _{\mathrm {e} ,\nu }={\mathrm {d} \Phi _{\mathrm {e} } \over \mathrm {d} \nu },}$

küçük bir frekans aralığında radyasyonun radyan akısı nerede . Frekans yatay ekseni olan bir grafiğin altındaki alan, toplam ışıma akısına eşittir. ${\displaystyle \mathrm {d} \Phi _{\mathrm {e}}}$${\displaystyle [\nu -{\mathrm {d} \nu \2'den fazla},\nu +{\mathrm {d} \nu \2'den fazla}]}$

Dalga boyu λ ve frekans ν ile spektral nicelikler birbiriyle ilişkilidir, çünkü iki değişkenin çarpımı ışık hızıdır ( ): ${\displaystyle \lambda \cdot \nu =c}$

${\displaystyle \Phi _{\mathrm {e} ,\lambda }={c \over \lambda ^{2}}\Phi _{\mathrm {e} ,\nu },}$veya veya${\displaystyle \Phi _{\mathrm {e} ,\nu }={c \over\nu ^{2}}\Phi _{\mathrm {e} ,\lambda },}$${\displaystyle \lambda \Phi _{\mathrm {e} ,\lambda }=\nu \Phi _{\mathrm {e} ,\nu }.}$

İntegral miktar, spektral miktarın entegrasyonu ile elde edilebilir:

${\displaystyle \Phi _{\mathrm {e} }=\int _{0}^{\infty }\Phi _{\mathrm {e} ,\lambda }\,\mathrm {d} \lambda =\int _{0}^{\infty }\Phi _{\mathrm {e} ,\nu }\,\mathrm {d} \nu =\int _{0}^{\infty }\lambda \Phi _{\ matematik {e} ,\lambda }\,\mathrm {d} \ln \lambda =\int _{0}^{\infty }\nu \Phi _{\mathrm {e} ,\nu }\,\mathrm {d} \ln \nu .}$

Ayrıca bakınız

• yansıtıcılık
• mikrodalga radyometre
• İyonize Radyasyon Ölçümü
• radyometrik kalibrasyon
• radyometrik çözünürlük

Referanslar

Dış bağlantılar

• Radyometri ve fotometri SSS Profesör Jim Palmer'ın Radyometri SSS sayfası (Arizona Üniversitesi Optik Bilimler Fakültesi).