Энергети́ческая свети́мость ${\displaystyle M_{e}}$ — физическая величина , одна из энергетических фотометрических величин . Характеризует мощность оптического излучения , излучаемого малым участком поверхности единичной площади. Равна отношению потока излучения ${\displaystyle d\Phi _{e}}$ , испускаемого малым участком поверхности источника излучения, к его площади ${\displaystyle dS}$ :

${\displaystyle M_{e}={\frac {d\Phi _{e}}{dS}}.}$

Говорят также, что энергетическая светимость — это поверхностная плотность испускаемого потока излучения.

Численно энергетическая светимость равна среднему по времени модулю составляющей вектора Пойнтинга , перпендикулярной поверхности. Усреднение при этом проводится за время, существенно превосходящее период электромагнитных колебаний.

Единица измерения в Международной системе единиц (СИ) : Вт ^. м ⁻² .

Испускаемое излучение может возникать в самой поверхности, тогда говорят о самосветящейся поверхности. Другой вариант наблюдается при освещении поверхности извне. В таких случаях некоторая часть падающего потока в результате рассеяния и отражения обязательно возвращается обратно. Тогда выражение для энергетической светимости имеет вид:

${\displaystyle M_{e}=(\rho +\sigma )\cdot E_{e},}$

где ${\displaystyle \rho }$ и ${\displaystyle \sigma }$ — коэффициент отражения и коэффициент рассеяния поверхности соответственно, а ${\displaystyle E_{e}}$ — её облучённость .

Другие, иногда используемые в литературе, но не предусмотренные ГОСТОм наименования энергетической светимости: — излучательность и интегральная испускательная способность .

Спектральная плотность энергетической светимости

Спектральная плотность энергетической светимости ${\displaystyle M_{e,\lambda }(\lambda )}$ — отношение величины энергетической светимости ${\displaystyle dM_{e}(\lambda ),}$ приходящейся на малый спектральный интервал ${\displaystyle d\lambda ,}$ , заключённый между ${\displaystyle \lambda }$ и ${\displaystyle \lambda +d\lambda }$ , к ширине этого интервала:

${\displaystyle M_{e,\lambda }(\lambda )={\frac {dM_{e}(\lambda )}{d\lambda }}.}$

Единицей измерения ${\displaystyle M_{e,\lambda }}$ в системе СИ является Вт·м ⁻³ . Поскольку длины волн оптического излучения принято измерять в нанометрах , то на практике часто используется Вт·м ⁻² ·нм ⁻¹ .

Иногда в литературе ${\displaystyle M_{e,\lambda }}$ именуют спектральной испускательной способностью .

Световой аналог

В системе световых фотометрических величин аналогом энергетической светимости является светимость ${\displaystyle M_{v}}$ . По отношению к энергетической светимости светимость является редуцированной фотометрической величиной , получаемой с использованием значений относительной спектральной световой эффективности монохроматического излучения для дневного зрения ${\displaystyle V(\lambda )}$ :

${\displaystyle M_{v}=K_{m}\cdot \int \limits _{380~nm}^{780~nm}M_{e,\lambda }(\lambda )V(\lambda )d\lambda ,}$

где ${\displaystyle K_{m}}$ — максимальная световая эффективность излучения , равная в системе СИ 683 лм /Вт . Её численное значение следует непосредственно из определения канделы .

Энергетические фотометрические величины СИ

Сведения о других основных энергетических фотометрических величинах и их световых аналогах приведены в таблице. Обозначения величин даны по ГОСТ 26148—84 .

Энергетические фотометрические величины СИ

Наименование (синоним )	Обозначение величины	Определение	Обозначение единиц СИ	Световая величина
Энергия излучения (лучистая энергия)	${\displaystyle Q_{e}}$ или ${\displaystyle W}$	Энергия, переносимая излучением	Дж	Световая энергия
Поток излучения (лучистый поток)	${\displaystyle \Phi }$ e или ${\displaystyle P}$	${\displaystyle \Phi _{e}={\frac {dQ_{e}}{dt}}}$	Вт	Световой поток
Сила излучения (энергетическая сила света)	${\displaystyle I_{e}}$	${\displaystyle I_{e}={\frac {d\Phi _{e}}{d\Omega }}}$	Вт· ср −1	Сила света
Объёмная плотность энергии излучения	${\displaystyle U_{e}}$	${\displaystyle U_{e}={\frac {dQ_{e}}{dV}}}$	Дж·м −3	Объёмная плотность световой энергии
Энергетическая яркость	${\displaystyle L_{e}}$	${\displaystyle L_{e}={\frac {d^{2}\Phi _{e}}{d\Omega \,dS_{1}\,\cos \varepsilon }}}$	Вт·м −2 ·ср −1	Яркость
	${\displaystyle \Lambda _{e}}$	${\displaystyle \Lambda _{e}=\int _{0}^{t}L_{e}(t')dt'}$	Дж·м −2 ·ср −1
Облучённость (энергетическая освещённость)	${\displaystyle E_{e}}$	${\displaystyle E_{e}={\frac {d\Phi _{e}}{dS_{2}}}}$	Вт·м −2	Освещённость
Энергетическая экспозиция	${\displaystyle H_{e}}$	${\displaystyle H_{e}={\frac {dQ_{e}}{dS_{2}}}}$	Дж·м −2
	${\displaystyle Q_{e,\lambda }}$	${\displaystyle Q_{e,\lambda }={\frac {dQ_{e}}{d\lambda }}}$	Дж· м −1

Здесь ${\displaystyle dS_{1}}$ — площадь элемента поверхности источника, ${\displaystyle dS_{2}}$ — площадь элемента поверхности приёмника, ${\displaystyle \varepsilon }$ — угол между нормалью к элементу поверхности источника и направлением наблюдения.

Примечания