Характеристики светового излучения

Световое излучение характеризуется длиной волны электромагнитных колебаний, частотой и энергией квантов света. Энергия кванта света

, (5.1)

где h – постоянная Планка, с – скорость света в вакууме, ν и λ – частота и длина волны светового излучения, соответственно.

В фотохимии и фотобиологии, когда количество вещества выражают в молях, концентрацию в молях на литр, принято использовать энергию не одного фотона, а число Авогадро (N_A=6,023^.10²³ моль^-1) фотонов. Энергию моля квантов называют Эйнштейном (Е).

. (5.2)

Величина 1 эйнштейна зависит от длины волны света.

Поток излучения (мощность излучения) Ф – энергия, переносимая через некоторую поверхность за единицу времени (Вт, Дж/с, эйнштейн/с)

. (5.3)

Интенсивность света I – поток света, падающий на единицу площади поверхности, перпендикулярной направлению распространения света (Вт/м², Дж/(м²∙с), эйнштейн/(м²∙с))

. (5.4)

Доза излучения Д – произведение интенсивности на время излучения

(Дж/м², эйнштейн/м²).

Например, энергия 1 эйнштейна с длиной волны 300 нм составляет Дж, а

с длиной волны 500 нм Дж.

Обе полученные величины соответствуют 1 эйнштейну светового излучения, но 1 эйнштейн излучения с длиной волны 300 нм имеет большую энергию, чем 1 эйнштейн излучения с длиной волны 500 нм.

Если 1 эйнштейн попадает на площадь в 1 м² за 1 с, то интенсивность светового потока

При 300 нм I = 1 эйнштейн/(м²∙с) = 400 кДж/(м²∙с) = 400 кВт/м²,

а при 500 нм I = 1 эйнштейн/(м²∙с) = 240 кДж/(м²∙с) = 240 кВт/м².