Radiomeetria

Radiomeetria on füüsikas elektromagnetkiirguse energia ja selle jaotuse mõõtmine; geoloogias maakoore loodusliku radioaktiivsuse mõõtmise meetod.

 Tähtsamad radiomeetrilised suurused 
Radiomeetrias mõõdetakse elektromagnetkiirgusena leviva energia jaotust ruumis. Kuna inimsilma tundlikkus on eri lainepikkustel oluliselt erisugune, siis valguse nähtavuse iseloomustamiseks kasutatakse radiomeetriliste suuruste asemel fotomeetrilisi suurusi.
 Suurus  Inglise keeles Tähis  SI ühik  Kirjeldus Vastav valgussuurus Kiirgusvoog radiant flux  W Kiirgusenergia ajaühikus Valgusvoog  Kiirgustugevus  radiant intensity  W/sr Kiirgusvoog ruuminurga kohta Valgustugevus  Kiiritustihedus irradiance  W/ m2 Kiirgusvoog kiirgust vastuvõtva efektiivpinna kohta Valgustustihedus  Kiirgavus radiant exitance  W/m2 Kiirgusvoog kiirgust väljasaatva efektiivpinna kohta Valguskiirgavus  Säritus radiant exposure  J/m2 Kiirgusenergia kiirgust vastuvõtva efektiivpinna kohta Valgussäritus  Kirkus radiance  W/(m2·sr) Kiirgusvoog ruuminurga ja kiirgust väljasaatva efektiivpinna kohta Heledus  Radiomeetrilisi ja fotomeetrilisi suurusi eristatakse indeksiga e (ingl k sõnast energetic ja v (visual). Kui vaatluse all on ainult kas radiomeetrilised või ainult fotometrilised suurused, jäetake indeks sageli ära.

 Kiirgusvoog 
Kiirgusvoog (ingl k radiant flux) on energiahulk, mida kiirgus kannab ajaühikus läbi mingi pinna. See on radiomeetria põhisuurus. Kiirgusvoo ühik on vatt.

Siin  on mingi pind, üle mille integreeritakse ja  on Poyntingi vektor.

Kui meid huvitab kiirgusvoo spektraalne jaotus, siis kasutatakse suurust kiirgusvoo spektraalne tihedus, mis iseloomustab kiirgusvoo hulka spektrivahemikus (λ,λ+dλ):

Kuigi kiirgusvoo spektraalse tiheduse põhiühik on W/m, on tihti praktilisem ühik W/nm.

 Kiirgustugevus  
Kiirgustugevus (ingl k radiant intensity)  iseloomustab kiirgavalt kehalt lähtuvat kiirgusvoogu ja on määratud ruumielementi  sattuva kiirgusvooga.

Seega on kiirgustugevuse dimensioon W/sr. Üldjuhul sõltub kiirgustugevus suunast:  ja kogu kehalt lähtuva kiirgusvoo saab integreerides üle kogu ruuminurga:

Isotroopse kiirguri puhul . Kiirgustugevus võib sõltuda ka lainepikkusest. Sel juhul räägitakse kiirgustugevuse spektraalsest tihedusest:

 Kirkus 
Kirkus (ing. k radiance) iseloomustab ruumi- ja mittepunktvalgusallikate kiiratud valgust. Mõõdetakse kiirgusvoogu  antud suunas ruuminurka  sõltuvana nähtava pinna suurusest  :

Kirkuse dimensioon on W/(m²sr). Kui kiirguri pinnalt levib kiirgus igas suunas ühtemoodi (isotroopne kiirgur), siis

ehk kiirgusvoog sõltub siis ainult nähtava pinna suurusest – sisuliselt ainult kiirguri pinna nurgast. Selliseid valgusallikaid nimetatakse Lamberti kiirguriteks ja neid iseloomustab Lamberti seadus. Sellisteks kiirgusallikateks on näiteks absoluutselt must keha või mattklaasiga lamp.

Kirkusega iseloomustatakse ka passiivseid kiirgureid ehk peegeldajaid.

 Kiirgavus 
Kiirgavuseks (ingl k radiant excitance) nimetatakse kogu kiirgusvoogu pinnaelemendilt:

Kiirgavuse mõõtühik on W/m² (watt ruutmeetrilt). Kiirgavuse spektraalne tihedus:

.

Vastavalt Lamberti koosinusseadusele .

 Kiiritustihedus 
Kiiritustiheduseks (ingl k irradiance) nimetatakse pinnale  nurga  all langevat kiirgusvoogu :

.

Kiiritustiheduse dimensioon on W/m² (watt ruutmeetrile). Kiiritustiheduse spektraalne tihedus defineeritakse analoogselt kiirgavuse spektraalse tihedusega.

Isotroopse valgusallika puhul on punktallika kiiritustihedus allikast kaugusel :

.

 Vaata ka 
 Fotomeetria
 Kiirgusfüüsika

 Viited 

 Kirjandus 

 Wendlandt, W.W.M., Hecht, H.G. Reflectance Spectroscopy. Wiley, 1966.
 Nicodemus, F.E., Richmond, J.C., Hsia, J.J., Venable, V.H., Jr., Ginsberg, I.W., Limperis, T. Geometrical Considerations for Reflectance Nomenclature. National Bureau of Standards Report, 1977.
 Terminology and Units of Radiation Quantities and Measurements. Ed. by E. Raschke. IAMAP, Radiation Commission, Boulder, Col., 1978.
 Vainikko, G. Kiirguslevi. Matemaatilise füüsika täiendavaid peatükke. Tartu Ülikool, Arvutusmatemaatika kateeder, Tartu, 1990.
 Kuusk, A. Kiirguslevi. Biogeofüüsika õppetool, Tartu-Tõravere, 1993.
 Lenoble, J. Atmospheric Radiative Transfer. A. Deepak Publishing, 1993.
 Veismann, U. Keskkonna kaugsondeerimine. Meetodid ja vahendid. Eesti Merehariduskeskus, TÜ Keskkonnafüüsika Instituut, Tallinn, 1994.
 DeCusatis, C. (Ed.) Handbook of Applied Photometry. Springer, 1998.
 Rieke, G. Detection of Light. From the Ultraviolet to the Submillimeter. 2nd edition. Cambridge University Press, 2003.
 Vardavas, I.M., Taylor, F.W. Radiation and Climate. Oxford University Press, 2007.

 Välislingid 
 TÜ aine "Optika" aineveeb. Materjalide autorid Hans Korge ja Mati Laan
  Radiomeetria. Fotomeetria. Koostanud Hans Korge

Kategooria:Füüsika
Kategooria:Kiirgus