Фотометрические величины и единицы их измерения
Американский физик Г. Морану, принимая в своей лаборатории корреспондента, сказал ему:
- — Сейчас я работаю над конструкцией электронного микроскопа, который сможет увеличивать в два миллиона раз.
- - Подумать только! — воскликнул корреспондент. — Сколько труда, энергии и знаний вы тратите на создание прибора, который сузит поле вашего зрения в два миллиона раз!
Но следует понимать, что сконструировать такой микроскоп без знания фотометрии невозможно.
Световой поток Ф — есть характеристика интенсивности света с учетом зрительных ощущений. Единица измерения светового потока — люмен, [Ф] = лм. Также световым потоком называют поток световой энергии, оцениваемый по зрительному ощущению. Физический смысл единицы светового потока (лм) состоит в том, 1 люмен есть поток, излучаемый изотропным источником с силой света 1=1 кандела в пределах телесного угла Q = 1 стерадиан.

Рис. 7.12. Телесный угол
Изотропным называют источник, излучение которого равноправно по всем направлениям.
Телесный угол (рис. 7.12) измеряется отношением площади той части сферы с центром в вершине угла, которая вырезается этим телесным углом, к квадрату радиуса сферы
Телесные углы измеряются отвлеченными (безразмерными) числами. Единицей измерения телесного угла в системе СИ является стерадиан (ср), равный телесному углу, вырезающему из сферы единичного радиуса поверхность с площадью в 1 м2. Полная сфера образует телесный угол, равный 4к стерадиан (полный телесный угол)

Сила света I — поток излучения источника на единицу телесного угла
- • Для точечного источника I = Ф/4л.
- • Для линейного источника I = Ф/к2.
Освещенность поверхности Е — световой поток, падающий на единицу поверхности dS:
где а — угол падения луча (напомню, что он отсчитывается от нормали); г — расстояние до источника. Единица измерения освещенности [Е] = лк (люкс). Освещенность, создаваемая линейным источником длиной / на расстоянии г от источника, определяется как

где 2а — угол зрения из точки наблюдения на концы линейного источника. Яркость L определяется выражением

где а — угол падения луча (отсчитывается от перпендикуляра). У яркости нет собственной единицы измерения, используется производная единица [L] = кд/м2.
Для Ламбертовского шарового источника L = I/п?2. Ламбертовским называют источник, яркость которого постоянна и не зависит от направления (изотропна).
Светимость М определяется как

т.е. есть отношение испускаемого светящимся объектом (площадкой) потока к площади этой площадки dS.
Для Ламбертовского источника справедливо соотношение Ламберта

Единица измерения светимости [М] = лм/м2.
Пример решения задачи
Дано: в дни весеннего и осеннего равноденствий Солнце на экваторе стоит в зените. Во сколько раз в эти дни освещенность горизонтальной площадки на экваторе больше освещенности такой же площадки в Москве (Москва находится на широте ср ~ 55°).
Решение. Освещенность площадки на экваторе определим как

в Москве
Искомое отношение