Exitência
Exitência
A exitância ou emitância é uma quantidade utilizada em fotometria e radiometria . Ele designa o fluxo ( luminoso em fotometria e energia em radiometria) emitido por unidade de área de uma fonte estendida.
Exitância corresponde a uma emissão de energia irradiada. Para designar a energia irradiada que atinge uma superfície, falamos de iluminação ( luminosa ou energética ). No entanto, não há diferença física entre essas quantidades, apenas o ponto de vista do observador difere.
Saída de energia
Definições
- A saída é o módulo da projeção da densidade de fluxo na normal para uma determinada superfície :não→{\ displaystyle {\ vec {n}}}Σ{\ displaystyle \ Sigma}
M=F→⋅não→{\ displaystyle M = {\ vec {F}} \ cdot {\ vec {n}}}- A partir da definição de densidade de fluxo, a emitância é a densidade de fluxo escalar do campo vetorial em relação ao plano de orientação dado por , onde é a luminância , a distribuição angular da direção definida na esfera unitária :Ω→eu(Ω→){\ displaystyle {\ vec {\ Omega}} \, L ({\ vec {\ Omega}})}não→{\ displaystyle {\ vec {n}}}eu(Ω→){\ displaystyle L ({\ vec {\ Omega}})}Ω→{\ displaystyle {\ vec {\ Omega}}} S2{\ displaystyle S ^ {2}}
M=∫S2eu(Ω→)Ω→⋅não→dΩ{\ displaystyle M = \ int _ {S ^ {2}} L ({\ vec {\ Omega}}) \, {\ vec {\ Omega}} \ cdot {\ vec {n}} \, \ mathrm { d} \ Omega}
A emitância é independente de .
Ω→{\ displaystyle {\ vec {\ Omega}}}
Em
coordenadas esféricas (ou derivado) em sistema de um sistema de coordenadas, onde é realizada pelo eixo , em seguida, e a saída está escrito:
não→{\ displaystyle {\ vec {n}}}z{\ displaystyle z}Ω→⋅não→=porqueθ=µ{\ displaystyle {\ vec {\ Omega}} \ cdot {\ vec {n}} = \ cos {\ theta} = \ mu}M=∫02π∫0πeu(θ,ϕ)porqueθpecadoθdθdϕ=∫02π∫-11eu(µ,ϕ)µdµdϕ{\ displaystyle M = \ int _ {0} ^ {2 \ pi} \ int _ {0} ^ {\ pi} L (\ theta, \ phi) \ cos \ theta \ sin \ theta \, \ mathrm {d } \ theta \, \ mathrm {d} \ phi = \ int _ {0} ^ {2 \ pi} \ int _ {- 1} ^ {1} L (\ mu, \ phi) \ mu \, \ mathrm {d} \ mu \, \ mathrm {d} \ phi}
O fluxo de energia é o fluxo contado através de uma superfície orientada por sua normal , designando as coordenadas do espaço :
Σ(r→){\ displaystyle \ Sigma ({\ vec {r}})} não→(r→){\ displaystyle {\ vec {n}} ({\ vec {r}})}r→{\ displaystyle {\ vec {r}}}R3{\ displaystyle \ mathbb {R} ^ {3}}
Φ=∫ΣM(r→)dΣ=∫ΣF→(r→)⋅não→(r→)dS{\ displaystyle \ Phi = \ int _ {\ Sigma} M ({\ vec {r}}) \, \ mathrm {d} \ Sigma = \ int _ {\ Sigma} {\ vec {F}} ({\ vec {r}}) \ cdot {\ vec {n}} ({\ vec {r}}) \, \ mathrm {d} S}onde está a densidade do fluxo de energia .
F→{\ displaystyle {\ vec {F}}}
Φ{\ displaystyle \ Phi}é independente de .
r→{\ displaystyle {\ vec {r}}}
Encontramos em algumas referências a seguinte definição:
M=dΦdS{\ displaystyle M = {\ frac {\ mathrm {d} \ Phi} {\ mathrm {d} S}}}Esta expressão que sugere uma derivação não tem significado matemático: não podemos voltar a uma distribuição em uma superfície conhecendo a integral nessa superfície.
Unidades
Na radiometria e no campo das transferências de calor, a saída de energia é a densidade superficial do fluxo de calor emitido pela radiação em todo o espectro eletromagnético . Portanto, é medido em watts por metro quadrado (W / m 2 ou W · m -2 ).
Podemos também definir uma saída espectral (ou espectrica) que é a distribuição estatística da densidade de saída em relação a um intervalo do espectro medido pela quantidade ( frequência , comprimento de onda , número de onda , energia , etc. ). A unidade correspondente será, portanto, o . Seu valor numérico depende da escolha de, mas não depende da escolha feita: isso representa a saída no intervalo .
p{\ displaystyle p}Cm-2p-1{\ displaystyle W \, m ^ {- 2} \, p ^ {- 1}}p{\ displaystyle p}f(p)dp{\ displaystyle f (p) \ mathrm {d} p}dp{\ displaystyle \ mathrm {d} p}
Saída luminosa
Na fotometria, apenas a radiação na faixa do visível é levada em consideração e ponderada de acordo com a sensibilidade do olho humano. A emitância fotométrica é medida em lúmens por metro quadrado (bm · m -2 ).
A diferença com a iluminância é a direção da propagação da luz em relação à superfície: iluminância é o que a superfície recebe (mas uma superfície preta não reemitirá), enquanto a saída é o que a superfície envia para seu ambiente. A unidade de lux é usada apenas para iluminação.
Como para todas as grandezas fotométricas, a saída luminosa é a saída de energia ponderada pela eficiência luminosa espectral .
Veja também
Artigos relacionados
Referências
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O termo saída substitui o termo emitância. O uso do termo radiância é abandonado porque este termo significa luminância energética em inglês e aos poucos se impôs com esta definição na língua francesa. Robert Sève, Ciência da cor: Aspectos físicos e perceptivos , Marselha, Chalagam,2009, 374 p. ( ISBN 978-2-9519607-5-6 e 2-9519607-5-1 ) , p. 308-311.
-
Guia prático para o sistema internacional de unidades (SI) , Magdeleine Moureau, Edições TECHNIP, 1996.
-
(em) Michael M. Modest , Radiative Heat Transfer , Academic Press ,2003, 822 p. ( ISBN 0-12-503163-7 , leia online )
-
(em) John R. Howell , R. Siegel e o Sr. Pinar Mengüç , Thermal Radiation Heat Transfer , CRC Press ,2010, 987 p. ( ISBN 978-1-4398-9455-2 , leia online )
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Jean-Louis Meyzonnette, " Radiometria e detecção óptica, Capítulo I Noções de fotometria " , no IMT Atlantique
-
Luz e Cor , Michel Perraudeau, Técnica do Engenheiro.