ХАРАКТЕРИСТИКИ ИЗЛУЧЕНИЯ

Допустим, что источник непрерывно излучает электромагнитные волны определенного спектрального состава. Мысленно проведем в пространстве некоторую плоскую поверхность

перпендикулярную лучам (тогда нормаль к каждой точке будет совпадать с направлением распространения излучения). Энергия излучения проходящая через в единицу времени, называется потоком излучения, обозначается через и выражается в единицах мощности или

Поток излучения, проходящий через единичную площадку в единицу времени, т. е. отношение

называется поверхностной плотностью потока излучения (или интенсивностью излучения) и выражается в ваттах на квадратный метр Согласно формуле (6.13), приведенной в § 30, поверхностная плотность потока излучения (интенсивность волны) равна где энергия, содержащаяся в единице объема потока излучения, а с — скорость распространения волны в данной среде. Аналогичная формула может быть получена для оптического излучения:

(по электромагнитной теории, по фотонной теории, где число фотонов в единице объема, имеющих энергии

Непрерывный, спектр, из которого состоит данный поток излучения, можно разделить на узкие (монохроматические) участки, каждый из которых содержит некоторый интервал частот или длин волн Весь поток излучения (т. е. мощность данного излучения) можно представить как сумму:

где поток излучения (мощность), приходящийся на участок спектра от X до Отношение или есть та мощность излучения, которая приходится на единичный интервал длин волн. Это отношение, как правило, различно в различных местах спектра данного излучения и, кроме того, зависит от полной мощности излучения Более удобной характеристикой излучения является относительная величина

которая является функцией распределения мощности данного излучения по его спектру. Если эта функция известна, то для заданного потока излучения можно рассчитать мощность, приходящуюся на часть спектра, ограниченную длинами волн и

На рис. IV.2 показано различие между непрерывным полосатым (б) и линейчатым спектрами. Заштрихованная на графике непрерывного спектра площадка показывает ту долю полной мощности излучения, которая приходится на малый участок спектра от К до

Рис. IV.2

Кроме распределения мощности излучения по длинам волн можно интересоваться распределением мощности по различным ориентациям плоскостей колебаний вектора Допустим, что излучение распространяется в направлении, перпендикулярном плоскости чертежа (рис. IV.3), так, что для читателя это направление проецируется в точку О. Далее предположим, что имеется такой приемник излучения, который воспринимает энергию электромагнитной волны только при определенной ориентации вектора этой волны относительно прибора. Если при повороте приемника падающее на него излучение оказывает одно и то же воздействие, то можно утверждать, что в этом излучении энергия распределена по различным направлениям плоскостей колебаний равномерно (рис. IV.3, а). Однако существуют излучения, у которых распределение энергии по плоскостям колебаний неравномерное. На рис. условно показано распределение, имеющее максимум колебаний в плоскости и минимум — в плоскости Такое излучение называется частично поляризованным. Чем больше разница в энергиях, приходящихся на плоскости и тем более поляризованным является излучение. В пределе, если указанный выше приемник излучения обнаруживает энергию излучения только в строго определенной плоскости (рис. IV.3, в), т. е. если вектор колеблется в одной плоскости, излучение будет идеально поляризованным (линейно поляризованным); в реальных условиях может быть получено поляризованное излучение, у которого отклонение вектора от определенной плоскости колебаний очень мало.

Рис. IV.3