放射束

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放射束(ほうしゃそく、英語: radiant flux)とは、ある面を時間あたりに通過する放射エネルギーを表す物理量である。SI単位はワット(記号: W)が用いられる。 放射源を囲う面を通り抜ける全放射束は放射源の仕事率power)に等しい。放射源が電流によるものであれば、損失がなければ、消費電力と等しく、放射電力(ほうしゃでんりょく、英語: radiant power)とも呼ばれる。 一般的には電磁波に対して放射束の概念を用いることが多いが、エネルギーの放射であれば放射束の概念を用いることができて、音波粒子線の放出に対しても放射束を考えることができる。

電磁波の放射[編集]

電磁波の放射に対しては、波長ごとの放射束を考えることが出来る。波長ごとの放射束は分光放射束、あるいはスペクトル放射束と呼ばれる。しばしば可視光付近の波長の単位としては nm が用いられるので、この場合の分光放射束の単位は W/nm となる。

波長 λ の電磁波の分光放射束を Φλ とすれば、放射束は

\Phi = \int_0^\infty \Phi_\lambda\, d\lambda

となる。

測光量[編集]

可視光域の電磁波の放射に対して、ヒトの視覚が感じる度合い(同じエネルギーでも緑が明るい)を考慮して、波長毎に重み付けをすることで、光束と呼ばれる心理物理量が導入される。重み付けされた光束は仕事率ではない。

波長ごとの重み付けとして視感度 Kλ を用いて、光束は

\Phi_\text{v} = \int_0^\infty K_\lambda \Phi_\lambda\, d\lambda

で定義される。 光束は仕事率ではないので、SIにおいて測光量には独自の次元が与えられている。

放射量の国際単位系[編集]

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SIの放射量の単位
物理量 SI単位 記号 備考
放射エネルギー ジュール J における光度エネルギー
放射束 ワット W における光束
放射強度 ワットステラジアン W/sr における光度
放射輝度 ワットステラジアン平方メートル W/sr/m2 における輝度
放射照度 ワット平方メートル W/m2 における照度
放射発散度 ワット平方メートル W/m2 における光束発散度
分光放射輝度 ワットステラジアン立方メートル W/sr/m3
分光放射照度 ワット立方メートル W/m3