em radiometria e fotometria, algumas das quantidades usadas são quantidades espectrais, que geralmente dependem da frequência óptica ou comprimento de onda.Alguns deles são simplesmente propriedades dependentes de frequência de materiais ou objetos, tais como uma refletância, transmitância ou absorvância.Outros descrevem a distribuição, por exemplo, de um fluxo radiante sobre diferentes frequências ópticas ou comprimentos de onda.Seus símbolos muitas vezes contêm ” ν “(Para a frequência óptica) ou “λ” (Para o comprimento de onda) no subscrito.
Por exemplo, o espectro de fluxo Φe,ν é o fluxo radiante Φe por (infinitesimais) unidade de freqüência integral em unidades fundamentais da W/Hz; da mesma forma Φe,λ é o fluxo radiante por unidade de comprimento de onda intervalo de tempo em unidades de W/m.
Alguns importantes exemplos de tais quantidades:
| Quantidade | Símbolo | Unidades | Observações |
|---|---|---|---|
| espectral do fluxo | Φe,ν Φe,λ |
W/Hz W/nm |
fluxo radiante por unidade de freqüência ou comprimento de onda |
| espectral da intensidade | ou seja,Ω,ν ou seja,Ω,λ |
W sr−1 Hz−1 W sr−1 nm−1 |
intensidade radiante por unidade de freqüência ou comprimento de onda |
| radiância espectral | Le,Ω,ν Le,Ω,λ |
W sr−1 m−2 Hz−1 W sr−1 m−2 nm−1 |
brilho por unidade de freqüência ou comprimento de onda |
| irradiância espectral | Ee,ν Ee,λ |
W m−2 Hz−1 W m−2 nm−1 |
irradiância por unidade de freqüência ou comprimento de onda |
| espectral de radiosidade | Je,ν Je,λ |
W m−2 Hz−1 W m−2 nm−1 |
radiosidade por unidade de freqüência ou comprimento de onda |
| espectral exitance | Me,ν Me,λ; |
W m−2 Hz−1 W m−2 nm−1 |
radiante exitance por unidade de freqüência ou comprimento de onda |
| espectral de exposição | Ele,ν Ele,λ |
J m−2 Hz−1 J m−2 nm−1 |
exposição radiante por unidade de freqüência ou comprimento de onda |
| espectral do fluxo luminoso | Φv,ν Φv,λ |
lm Hz−1 lm nm−1 |
fluxo luminoso por unidade de freqüência ou comprimento de onda |
| espectral da intensidade luminosa | Iv,ν Iv,λ |
cd Hz−1 cd nm−1 |
intensidade luminosa por unidade de frequência ou comprimento de onda |
| espectral de iluminância | Ev,ν Ev,λ |
lx Hz−1 lx nm−1 |
iluminância por unidade de freqüência ou comprimento de onda |
(O subscrito “e” stand para a energia, indicando radiométrica quantidade, enquanto o “v” significa “visão”, indicando fotométrica quantidades.)
Por integração dessas quantidades em todas as frequências ópticas ou comprimentos de onda, respectivamente, obtém-se as quantidades integrais correspondentes.Por exemplo, o fluxo radiante é igual ao fluxo espectral integrado de frequência ou comprimento de onda.
na maioria dos casos, as distribuições espectrais resultam de processos estatísticos.Uma exceção notável é a geração ou pulsos ultrashort com lasers bloqueados no modo, que é um processo altamente determinístico.Aqui, os espectros ópticos podem ser calculados a partir das densidades espectrais de potência das amplitudes de campo.
conversão entre as quantidades espectrais relacionadas com frequência e comprimento de onda
Note que não é correto, por exemplo, integrar Φe, ν (UMA quantidade referente a frequências ópticas) em todos os comprimentos de onda, simplesmente usando o argumento ν = c / λ.Mesmo as unidades resultantes não estariam corretas.Você também precisa levar em conta a conversão de freqüência de intervalos de comprimento de onda.Como podemos calcular o integrada do fluxo radiante como
temos de concluir que
, onde o fator de conversão é dependente do comprimento de onda.
uma consequência disso é que a localização de pico de uma quantidade espectral em termos de frequência óptica não concorda geralmente com c dividido pelo comprimento de onda de pico, calculado a partir da quantidade correspondente de comprimento de onda.Em casos com distribuições espectrais amplas – por exemplo, o espectro da radiação do corpo negro -, isso pode fazer uma diferença substancial.
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Ver também: radiometria, fotometria, espectro óptico, espectral fase, a densidade espectral de potência
e outros artigos na categoria de luz detecção e caracterização
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