ГОСТ Р 70973-2023
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Оптика и фотоника
ОПТИКА ФИЗИЧЕСКАЯ
Термины, определения и буквенные обозначения основных величин
Optics and photonics. Physical optics. Terms, definitions and letter designations of basic quantities
ОКС 01.040.17
17.180.01
Дата введения 2024-03-01
1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным унитарным предприятием "Научно-исследовательский институт физической оптики, оптики лазеров и информационных оптических систем Всероссийского научного центра "Государственный оптический институт им.С.И.Вавилова" (ФГУП "НИИФООЛИОС ВНЦ "ГОИ им.С.И.Вавилова")
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 296 "Оптика и фотоника"
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 5 октября 2023 г. N 1071-ст
4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.rst.gov.ru)
Установленные в настоящем стандарте термины расположены в систематизированном порядке, отражающем систему понятий в области физической оптики.
Для каждого понятия установлен один стандартизованный термин.
Заключенная в круглые скобки часть термина может быть опущена при использовании термина в документах по стандартизации.
Наличие квадратных скобок в терминологической статье означает, что в нее включены два термина, имеющие общие терминоэлементы.
В алфавитном указателе данные термины приведены отдельно с указанием номера статьи.
Помета, указывающая на область применения многозначного термина, приведена в круглых скобках светлым шрифтом после термина. Помета не является частью термина.
Приведенные определения можно при необходимости изменять, вводя в них произвольные признаки, раскрывая значения используемых в них терминов, указывая объекты, относящиеся к определенному понятию. Изменения не должны нарушать объем и содержание понятий, определенных в настоящем стандарте.
В стандарте приведены эквиваленты стандартизованных терминов на английском языке.
В стандарте приведен алфавитный указатель терминов на русском языке, а также алфавитный указатель эквивалентов терминов на английском языке.
Стандартизованные термины набраны полужирным шрифтом.
Настоящий стандарт устанавливает термины и определения понятий основных величин, применяемых в области физической оптики, а также их буквенные обозначения.
Термины, установленные настоящим стандартом, рекомендуются для применения во всех видах документации и литературы в области физической оптики, входящих в сферу действия работ по стандартизации и использующих результаты этих работ.
1 амплитуда колебаний A: Наибольшее абсолютное значение величины, изменяющейся по закону гармонического колебания. | amplitude of oscillation |
Примечание - Амплитуду колебаний допускается обозначать буквой, представляющей соответствующую величину, с подстрочным индексом m, например в случае напряженности электрического поля излучения . | |
2 фаза колебаний : Аргумент функции, описывающей величину, изменяющуюся по закону гармонического колебания. | phase of oscillation |
3 разность фаз : Разность соотношения фаз любых двух волн. | phase difference |
4 период колебаний T: Интервал времени, в течение которого фаза гармонических колебаний изменяется на . | period of oscillation |
5 частота колебаний f(v): Величина, обратная периоду колебаний. | frequency of oscillation |
6 круговая частота : Произведение частоты колебаний на . | cyclic frequency |
7 длина волны : Расстояние, на которое смещается поверхность равной фазы волны за один период колебаний. | wave-length |
8 волновое число : Величина, обратная длине волны излучения в вакууме. | wave number |
9 интенсивность излучения I: Величина, пропорциональная квадрату амплитуды электромагнитного колебания. | intensity of radiation |
10 |
|
оптическое излучение: Электромагнитное излучение с длинами волн, лежащими в пределах между областью перехода к рентгеновским лучам (1 нм) и областью перехода к радиоволнам (1 мм). [ГОСТ 8.654-2016, статья 2.1.12] | optical radiation |
| |
11 видимое излучение: Оптическое излучение, которое может непосредственно вызвать зрительное ощущение. | visible radiation |
Примечание - Не существует точных пределов спектрального диапазона видимого излучения, так как они зависят от мощности излучения, достигающего сетчатку, и чувствительности глаза наблюдателя. За нижний предел принимают диапазон от 360 до 400 нм, а за верхний предел - 760 и 830 нм. |
|
12 инфракрасное излучение; ИК-излучение: Оптическое излучение, у которого длины волн больше длин волн видимого излучения. | infrared radiation; IR radiation; IRR |
Примечания 1 Диапазон ИК-излучения - от 780 нм до 1 мм; его, как правило, подразделяют на поддиапазоны: - ИК-А: от 780 до 1400 нм или от 0,78 до 1,4 мкм; - ИК-В: от 1,4 до 3 мкм; - ИК-С: от 3 мкм до 1 мм. 2 Точную границу между видимым излучением и ИК-излучением невозможно определить, так как зрительная чувствительность в диапазоне длин волн выше 780 нм может быть ощутима. 3 Иногда инфракрасный спектр подразделяют на ближнее, среднее и дальнее ИК-излучение, однако границы отличаются в зависимости от области применения. |
|
13 ультрафиолетовое излучение; УФ-излучение: Оптическое излучение, у которого длины волн меньше длин волн видимого излучения. | ultraviolet radiation; UV radiation; UVR |
Примечания 1 Диапазон УФ-излучения - от 100 до 400 нм; его, как правило, подразделяют на поддиапазоны: - УФ-А: от 315 до 400 нм; - УФ-В: от 280 до 315 нм; - УФ-С: от 100 до 280 нм. 2 Точную границу между видимым излучением и УФ-излучением невозможно определить, так как зрительное восприятие отмечается на длинах волн короче, чем 400 нм для очень ярких источников света. 3 Для некоторых областей применений УФ-излучение подразделяют на дальний, средний и ближний ультрафиолет, однако при этом границы варьируются в зависимости от области применения (в метеорологии, оптическом конструировании, фотохимии, термофизике и т.д.). |
|
14 энергетическая величина : Физическая величина, количественно выражаемая в единицах энергии или мощности и производных от них. | radiant quantity |
Примечание - Индекс "e" в буквенных обозначениях энергетической величины может быть опущен, когда исключена возможность различного толкования. | |
15 фотонная величина : Физическая величина, количественно выражаемая в безразмерных единицах числа фотонов и производных от него. | photon quantity |
Примечание - Индекс "p" в буквенных обозначениях фотонной величины может быть опущен, когда исключена возможность различного толкования. | |
16 редуцированная величина : Физическая величина, образованная по математической модели линейного спектрально-аддитивного для рассматриваемого явления приемника. | reduced quantity |
Примечание - Редуцированную величину определяют по формуле , (1) где K - переводной множитель от единиц энергетических величин к единицам, применяемым в данной системе редуцированных величин; - относительная спектральная чувствительность реального или модельного приемника. | |
17 световая величина : Физическая величина, образованная по формуле редуцированных величин (1) с учетом относительной спектральной световой эффективности монохроматического излучения для дневного зрения. | luminous quantity |
Примечания 1 Световую величину определяют по формуле , (2) где =683 лм/Вт - переводной множитель от единиц энергетических величин к световым; - относительная спектральная световая эффективность монохроматического излучения для дневного зрения, определяемая по ГОСТ 8.332. 2 Индекс "v" в буквенных обозначениях световой величины может быть опущен, когда исключена возможность различного толкования. | |
18 спектральная плотность (энергетической, фотонной, световой) величины : Физическая величина, определяемая отношением энергетической, фотонной или световой величины dX, приходящейся на малый спектральный интервал , содержащий данную длину волны , к ширине этого интервала. | spectral concentration of (radiant, photon, luminous) quantity |
Примечания 1 Спектральную плотность энергетической, фотонной или световой величин определяют по формуле . (3)
2 Обозначением спектральной плотности оптической величины служит буква, представляющая соответствующую физическую величину, с подстрочным индексом, указывающим спектральную координату, в качестве которой могут применяться частота f, длина волны , волновое число v, их логарифмы или другие величины, определяющие положение монохроматического излучения в спектре. При необходимости термин уточняют, например: спектральная плотность потока излучения по длине волны - ; спектральная плотность яркости по длине волны - . 3 Спектральный интервал выражается в величинах, соответствующих выбранной спектральной координате. 4 Оптические величины, являющиеся функцией спектральной координаты (частоты, длины волны, волнового числа и т.д.), а не спектральной плотностью, обозначают буквой, представляющей соответствующую оптическую величину, после которой ставят в скобках спектральную координату (f, , v и т.д.); термин образуют путем прибавления к соответствующему термину прилагательного "спектральный", например спектральный коэффициент отражения . 5 Для величин, представляющих собой спектральную плотность, зависимость от спектральной координаты называется распределением спектральной плотности величины по данной координате, например распределение спектральной плотности потока излучения по длине волны . | |
19 геометрический фактор пучка излучения G: Физическая величина, определяемая интегралом и равная для узкого пучка излучения произведению малой площади dA сечения пучка излучения на малый телесный угол , который заполняется этим пучком, и на косинус острого угла между нормалью к dA и направлением распространения пучка . | geometric extent |
20 индикатриса (энергетической, фотонной, световой) величины : Угловое распределение (энергетической, фотонной, световой) величины в пространстве или в плоскости. | indicatrix of a (radiant, photon, luminous) quantity |
21 распределение (энергетической, фотонной, световой) величины во времени X(t): Функция (энергетической, фотонной, световой) величины от времени. | temporal distribution |
22 непрерывное излучение: Оптическое излучение, существующее в любой момент времени наблюдения. | continous optical radiation |
23 |
|
импульс излучения: Электромагнитное излучение, существующее в ограниченном интервале времени. [ГОСТ 8.657-2016, статья 2.1.1] | pulse optical radiation |
| |
24 энергия излучения : Энергия, переносимая оптическим излучением. | radiant energy |
25 скорость электромагнитного излучения в вакууме c: Скорость переноса энергии излучения в вакууме. | velocity of propagation of electromagnetic radiation in vacuum
|
26 фазовая скорость v: Скорость распространения поверхности равной фазы для монохроматического излучения. | phase velocity |
Примечание - При распространении фазы монохроматического излучения в анизотропной среде следует различать лучевую и нормальную фазовые скорости. | |
27 |
|
монохроматическое излучение: Излучение, характеризуемое одной частотой. | monochromatic radiation |
Примечание - На практике это излучение очень малого диапазона частот, которое может быть охарактеризовано указанием одной частоты. | |
[ГОСТ 8.654-2016, статья 2.1.13] |
|
| |
28 групповая скорость u: Скорость распространения характерной точки на огибающей группы волн, близких по частоте. | group velocity |
Примечания 1 Групповая скорость совпадает со скоростью переноса энергии излучения группой волн. 2 В недиспергирующих средах групповая скорость совпадает с фазовой скоростью. | |
29 постоянная Планка h: Квант действия, равный отношению энергии кванта излучения к частоте соответствующего ему монохроматического излучения. | Planck’s constant |
Примечание - Допускается применение приведенной постоянной Планка, определяемой по формуле
, (4)* ________________ * Формула соответствует оригиналу. - Примечание изготовителя базы данных. | |
30 электрический вектор излучения : Вектор напряженности электрического поля излучения. | electric vector of radiation |
31 магнитный вектор излучения : Вектор напряженности магнитного излучения. | magnetic vector of radiation |
32 вектор Пойнтинга : Векторная величина, направление которой совпадает с направлением распространения энергии излучения, а абсолютное значение равно отношению мощности излучения, проходящего сквозь перпендикулярную к направлению вектора поверхность, к площади этой поверхности | Poynting vector |
33 степень взаимной когерентности : Модуль комплексной степени когерентности пучка излучения , определяющий контраст интерференционной картины, возникающей при наложении с произвольным запаздыванием полей равной интенсивности, относящихся к различным точкам с координатами и нормального сечения пучка излучения. | mutual coherence |
Примечания 1 Степень взаимной когерентности определяют по формуле , (5) где и - максимальная и минимальная интенсивности в интерференционной картине. 2 Степень взаимной когерентности совпадает с огибающей нормированной функции корреляции электрического поля излучения. | |
34 степень пространственной когерентности : Степень взаимной когерентности при запаздывании, равном нулю. | spatial coherence |
35 степень временной когерентности : Степень взаимной когерентности для одной точки пространства. | temporal coherence |
Примечание - Степень временной когерентности связана со спектральной плотностью потока излучения в соответствии с формулой . (6) | |
36 время когерентности : Минимальное запаздывание, для которого степень временной когерентности принимает значение, равное нулю. | time of coherence |
Примечание - Если степень взаимной когерентности монотонно зависит от запаздывания и расстояния между точками с координатами и , то время когерентности , длину когерентности , площадь когерентности и объем когерентности определяют по спаду степени взаимной когерентности до уровня 0,5. | |
37 длина когерентности : Произведение времени когерентности на скорость электромагнитного излучения в вакууме. | length of coherence |
Примечания 1 Длина когерентности численно равна минимальной оптической разности хода, при которой контраст интерференционной картины в интерферометре типа Майкельсона уменьшается до нуля. 2 См. примечание к статье 35. | |
38 площадь когерентности : Ограниченная кривой =0 площадь нормального сечения пучка излучения, в пределах которой степень пространственной когерентности принимает значения от 1 до 0. | coherence area |
Примечание - См. примечание к статье 35. | |
39 объем когерентности : Объем, ограниченный минимальной поверхностью =0. | coherence volume |
Примечание - См. примечание к статье 35. |
|
40 параметр вырождения : Число фотонов в объеме когерентности. | degeneracy parameter |
Примечания 1 Параметр вырождения пропорционален спектральной плотности энергетической яркости черного тела и характеризует отношение интенсивностей вынужденных и спонтанных процессов излучения. 2 Параметр вырождения определяют по формуле , (7) где k - постоянная Больцмана, Дж/К; T - термодинамическая температура, К. | |
41 поток излучения : Мощность излучения, определяемая отношением энергии, переносимой излучением, ко времени переноса, значительно превышающему период электромагнитных колебаний. | radiant flux |
42 средняя мощность излучения , : Физическая величина, определяемая отношением энергии, переносимой непрерывным или импульсным излучением, ко времени наблюдения. | mean power of radiation |
43 максимальная мощность излучения , : Максимальное значение мощности излучения за время наблюдения. | maximum power of radiation |
44 энергетическая яркость : Отношение потока излучения, проходящего в рассматриваемом направлении в пределах малого телесного угла через участок поверхности , к произведению этого телесного угла, площади участка и косинуса угла между рассматриваемым направлением и нормалью к участку . | radiance |
Примечания 1 Энергетическую яркость определяют по формуле , (8) где - телесный угол, ср; dA - площадь участка, м; - угол между рассматриваемым направлением и нормалью к участку dA, ср; - сила излучения, Вт/ср; - облученность, Вт/м. 2 Физический смысл энергетической яркости - поток излучения, распространяющийся в единичном телесном угле с площадки единичной площади, нормально расположенной к рассматриваемому направлению. | |
45 сила излучения : Физическая величина, определяемая отношением потока излучения, распространяющегося от источника излучения внутри малого телесного угла, содержащего рассматриваемое направление, к этому углу. | radiant intensity |
Примечание - Силу излучения определяют по формуле , (9) где - энергетическая яркость, Вт/(ср·м). | |
46 |
|
энергетическая освещенность, облученность (в точке поверхности) : Отношение потока излучения , падающего на элемент поверхности, содержащий рассматриваемую точку, к площади dA этого элемента. [ГОСТ 8.654-2016, статья 2.1.50] | irradiance |
| |
47 |
|
энергетическая светимость (в точке поверхности) : Отношение потока излучения , исходящего от элемента поверхности, который содержит данную точку, к площади этого элемента dA. [ГОСТ 8.654-2016, статья 2.1.44] | radiant exitance |
| |
48 интегральная энергетическая яркость : Физическая величина, определяемая интегралом энергетической яркости по времени. | integrated radiance |
49 поверхностная плотность мощности излучения : Физическая величина, определяемая отношением потока излучения, приходящегося на малый участок поверхности или плоскости сечения пучка, содержащий рассматриваемую точку, к площади этого участка или сечения. | radiant flux surface density |
50 поверхностная плотность энергии излучения : Физическая величина, определяемая отношением энергии излучения, приходящейся на малый участок поверхности или плоскости сечения пучка, содержащий рассматриваемую точку, к площади этого участка или сечения. | radiant energy surface density |