Статус документа

ГОСТ Р 70973-2023 Оптика и фотоника. Оптика физическая. Термины, определения и буквенные обозначения основных величин

2 Термины и определения

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

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

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.

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).

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

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