ความสว่างและปริมาณแสง

ความเข้มของรังสี คือ พลังงานรังสี ที่ได้รับโดยพื้นที่ตรวจจับ หน่วยของ ความเข้มของรังสี คือ W/m2. ความเข้มของรังสี แสดงโดย Ee,λ,

φs คือ พลังงานรังสีที่ได้รับบนพื้นผิวของตัวตรวจจับ และ AD คือ พื้นที่หรือพื้นผิวของตัวตรวจจับ.
ความเข้มของรังสีจะปฏิบัติตามกฎกำลังสองผกผัน สมมติว่าจากแหล่งกำเนิดจุดเดียวพลังงานรังสีถูกได้รับโดยสองพื้นผิว A1 และ A2 ซึ่งมีพื้นที่เท่ากัน พวกมันถูกวางไว้ที่ระยะห่าง r1 และ r2.

ขณะนี้ พลังงานรังสี ที่ได้รับโดยพื้นผิว

และพลังงานรังสีที่ได้รับโดยพื้นผิว
เมื่อ Ie,λ คือ ความเข้มของรังสี และ ω คือ มุมแข็ง.

อีกครั้ง พลังงานรังสี ที่ได้รับต่อพื้นที่หน่วยสำหรับ A1 และ A2 คือ

ที่นี่ A1 และ A2 เท่ากัน.
แทน φe,λ = Ie,λ ω ในสมการเราจะได้

นี่คือกฎกำลังสองผกผันของความเข้มของรังสี.

หากเราแปลงความเข้มของรังสีเป็น ความสว่าง เราควรทำตามสมการการแปลง คือ

เมื่อ Km คือ ค่าคงที่ที่เรียกว่าประสิทธิภาพส่องสว่างสูงสุดทางสเปกตรัม และค่าของมันคือ 683 lm/W.
ตามคำนิยาม พลังงานแสง ที่ได้รับต่อพื้นที่หน่วยของตัวตรวจจับเรียกว่า ความสว่าง.
หน่วยของมันคือ Lux หรือ Lumen ต่อตารางเมตร (lm/sq. m).
มันยังปฏิบัติตามกฎกำลังสองผกผันเช่นกัน คือ


Ev สัมพันธ์กับพื้นผิวดA ที่ พลังงานแสง ตกกระทบต่อพื้นผิวนี้ในแนวตั้งฉาก.
E’v สัมพันธ์กับพื้นผิวดA’ ที่สร้างมุม Ɵ กับระนาบฐาน.
ตามรูปด้านบน,

สมการข้างต้นสามารถเขียนให้ทั่วไปได้เป็น

คำชี้แจง: เคารพ ต้นฉบับ บทความ ที่ มี คุณภาพ ควร แบ่งปัน หาก ละเมิด ลิขสิทธิ์ โปรด ติดต่อ ลบ.