Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 7870-7:2020 (ISO 80000-7:2019) về Đại lượng và đơn vị - Phần 7: Ánh sáng và bức xạ

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 7870-7:2020

ISO 80000-7:2019

ĐẠI LƯỢNG VÀ ĐƠN VỊ - PHẦN 7: ÁNH SÁNG VÀ BỨC XẠ

Quantities and units - Part 7: Light and radiation

Lời nói đầu

TCVN 7870-7: 2020 thay thế cho TCVN 7870-7: 2009.

TCVN 7870-7:2020 hoàn toàn tương đương với ISO 80000-7:2019.

TCVN 7870-7:2020 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn TCVN/TC 12 Đại lượng và đơn vị đo biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

Bộ TCVN 7870 (ISO 80000), Đại lượng và đơn vị đo, gồm các tiêu chuẩn sau:

- TCVN 7870-1:2010 (ISO 80000-1:2009), Phần 1: Quy định chung

- TCVN 7870-2:2020 (ISO 80000-2:2019), Phần 2: Toán học

- TCVN 7870-3:2020 (ISO 80000-3:2019), Phần 3: Không gian và thời gian

- TCVN 7870-4:2020 (ISO 80000-4:2019), Phần 4: Cơ học

- TCVN 7870-5:2020 (ISO 80000-5:2019), Phần 5: Nhiệt động lực

- TCVN 7870-7:2020 (ISO 80000-7:2019), Phần 7: Ánh sáng và bức xạ

- TCVN 7870-8:2007 (ISO 80000-8:2007), Phần 8: Âm học

- TCVN 7870-9:2020 (ISO 80000-9:2019), Phần 9: Hóa lý và vật lý phân tử

- TCVN 7870-10:2020 (ISO 80000-10:2019), Phần 10: Vật lý nguyên tử và hạt nhân

- TCVN 7870-11:2020 (ISO 80000-11:2019), Phần 11: Số đặc trưng

- TCVN 7870-12:2020 (ISO 80000-12:2019), Phần 12: Vật lý chất ngưng tụ

Bộ TCVN 7870 (IEC 80000), Đại lượng và đơn vị đo, gồm các tiêu chuẩn sau:

- TCVN 7870-6:2010 (IEC 80000-6:2008), Phần 6: Điện từ

- TCVN 7870-13:2010 (IEC 80000-13:2008), Phần 13: Khoa học và công nghệ thông tin

- TCVN 7870-14:2010 (IEC 80000-14:2008), Phần 14: Viễn sinh trắc liên quan đến sinh lý người

Lời giới thiệu - Chú thích đặc biệt

0.1  Đại lượng

Tiêu chuẩn này bao gồm tập hợp các đại lượng liên quan đến ánh sáng và các bức xạ điện từ khác. Đại lượng đo bức xạ liên quan đến bức xạ nói chung có thể được sử dụng cho toàn bộ dải bức xạ điện từ, trong khi đại lượng trắc quang chỉ liên quan đến ánh sáng nhìn thấy được.

Trong một vài trường hợp, cùng một ký hiệu được sử dụng cho ba đại lượng tương ứng là đại lượng bức xạ, đại lượng phát sáng và đại lượng photon, trong đó chỉ số dưới “e” để chỉ năng lượng, “v” chỉ sự nhìn thấy còn “p” chỉ đại lượng photon sẽ được thêm vào để tránh nhầm lần giữa các đại lượng nói trên.

Tuy nhiên, đối với bức xạ ion hóa, xemTCVN 7870-10 (ISO 80000-10).

Một số đại lượng trong tiêu chuẩn này có thể được định nghĩa cho bức xạ đơn sắc, nghĩa là bức xạ của chỉ một tần số đơn v. Các đại lượng này được ký hiệu bằng đại lượng quy chiếu của chúng như một đối số giống như q(v). Một ví dụ là tốc độ của ánh sáng trong môi trường c(v) hoặc chỉ số khúc xạ trong môi trường . Một số trong số các đại lượng đó là đạo hàm

của đại lượng thường được mô tả là các phần  của đại lượng q tương ứng với bức xạ có bước sóng trong khoảng  chia cho dải  của khoảng đó chỉ ra quá trình đo vật lý sau đó. Các phần như vậy phải được thêm vào để tích phân tạo thành một đại lượng toàn phần, ví dụ độ trưng (mục 7-6.1) và độ trưng phổ (mục 7-6.2). Đạo hàm của các đại lượng này được gọi là đại lượng phổ và được biểu thị bằng chỉ số dưới .

Mặt khác, một số đại lượng đa chiều như cường độ bức xạ , độ rọi năng lượng  (x, y), độ trưng , ... là các đại lượng được định nghĩa chặt chẽ là các giá trị của đạo hàm tại một điểm nhất định, hướng nhất định hoặc tại một điểm nhất định và hướng trong không gian. Vì thế, định nghĩa cơ bản nhất theo TCVN 7870-2 (ISO 80000-2) sẽ là, ví dụ trong trường hợp thuật ngữ phức tạp nhất “độ trưng” (mục 7-6.1):

“tại một điểm nhất định (x_l, y_l) của mặt thực hoặc mặt ảo, theo một hướng nhất định ,

trong đó  đại diện cho thông lượng bức xạ truyền qua diện tích A (x, y) tại một điểm nhất định (x_l, y_l) và lan truyền theo một hướng nhất định  và  là góc giữa  vuông góc với diện tích đó tại điểm nhất định và hướng nhất định .

Để dễ sử dụng bảng trong Điều 3, các định nghĩa đơn giản (giống mục 7-6.1 trong trường hợp độ trưng) được sử dụng giả định là các phần đại lượng luôn đẳng hướng, đồng nhất và liên tục. Trong trường hợp này các định nghĩa đã cho tương đương với cách tiếp cận cơ bản nêu trên.

Có thể sử dụng các đại lượng quy chiếu khác của ánh sáng thay cho tần số v như tần số góc , bước sóng trong môi trường , bước sóng Tong chân không , số sóng trong môi trường , số sóng trong chân không ,... Ví dụ, chỉ số khúc xạ có thể được cho bằng .

Các đại lượng phổ tương ứng với các đại lượng quy chiếu khác có liên quan, ví dụ

do đó

Theo lý thuyết thì tần số v là đại lượng quy chiếu cơ bản hơn vi không thay đổi giá trị khi chùm tia ánh sáng truyền qua môi trường có chỉ số khúc xạ n khác. Vi lý do lịch sử, trước kia bước sóng  vẫn thường được sử dụng làm đại lượng quy chiếu vì đó là đại lượng được đo chính xác nhất, về mặt này, các đại lượng phổ, như độ trưng phổ (mục 7-6.2), , có ý nghĩa của “mật độ” phổ phù hợp với đại lượng tích phân tương ứng, nghĩa là trong trường hợp độ trưng,  (mục 7-6.1):

0.2  Đơn vị

Trong trắc quang và phép đo bức xạ, đơn vị steradian được giữ lại cho tiện lợi.

0.3  Đại lượng thích nghi sáng

Trong phần lớn các trường hợp, sự nhìn thích nghi sáng (do tế bào hình nón trong hệ thị giác của người tạo ra và dùng cho nhìn trong ánh sáng ban ngày) được đề cập. Giá trị tiêu chuẩn của hàm hiệu suất sáng phổ tương đối  của sự nhìn thích nghi sáng được CIE chấp nhận lần đầu vào năm 1924. Các giá trị này đã được CIPM chấp nhận (xem Chuyên khảo BIPM trong Tài liệu tham khảo [11]).

0.4  Đại lượng thích nghi tối

Đối với sự nhìn thích nghi tối (do tế bào hình que thực hiện và dùng cho nhìn trong tối), các đại lượng tương ứng được định nghĩa tương tự như đại lượng thích nghi sáng (mục 7-10 đến mục 7-18), bằng cách sử dụng các ký hiệu có phẩy.

Đối với thuật ngữ “hiệu suất sáng phổ” (mục 7-10.2) các chú thích cần đọc thành:

“Giá trị tiêu chuẩn của hàm hiệu suất sáng  của sự nhìn thích nghi tối được CIE chấp nhận lần đầu vào năm 1951. Sau đó, các giá trị này đã được CIPM chấp nhận^[11]”.

Đối với thuật ngữ “hiệu quả sáng cực đại” ( mục 7-11.3), định nghĩa cần đọc thành:

“<đối với sự nhln thích nghi tối> giá trị cực đại của hiệu quả sáng phổ đối với sự nhìn thích nghi tối” Trong chú thích nó cần đọc thành:

“Giá trị được tính bằng

trong đó  là hiệu suất sáng phổ liên quan tới bước sóng  đối với sự nhìn thích nghi tối và  là bước sóng trong không khí tương ứng với tần số 540.10¹² Hz đưa ra trong định nghĩa của đơn vị SI candela”.

0.5  Đại lượng thích nghi trung gian

Đối với sự nhìn thích nghi trung gian (được cung cấp bời các tế bào hình que và hình nón và sử dụng cho sự nhìn trung gian giữa sự nhìn thích nghi sáng và thích nghi tối), các đại lượng tương ứng được định nghĩa theo cách tương tự như đại lượng thích nghi sáng (mục 7-10 đến 7-18), bằng cách sử dụng các ký hiệu với chỉ số dưới “mes”.

Đối với thuật ngữ “hiệu quả sáng phổ” (mục 7-10.2) các chú thích cần đọc thành:

“Giá trị tiêu chuẩn của hàm hiệu suất sáng phổ  của sự nhìn thích nghi trung gian phụ thuộc vào mức thích nghi được sử dụng m và được CIE khuyến nghị lần đầu vào năm 2010 ^[12]. Các giá trị này đã được CIPM chấp nhận ^[11]".

Đối với thuật ngữ “hiệu quả sáng cực đại” ( mục 7-11.3), định nghĩa cần đọc thành:

<đối với sự nhìn thích nghi trung gian> mức thích nghi m phụ thuộc vào giá trị cực đại của hiệu quả sáng phổ đối với sự nhìn thích nghi trung gian”

Trong chú thích nó cần đọc thành:

“Giá trị được tính bằng

trong đó  là hiệu suất sáng phổ đối với sự nhìn thích nghi trung gian ở mức thích nghi m và  là bước sóng trong không khí tương ứng với tần số 540 1012 Hz đưa ra trong định nghĩa của đơn vị SI candela”.

ĐẠI LƯỢNG VÀ ĐƠN VỊ - PHẦN 7: ÁNH SÁNG VÀ BỨC XẠ

Quantities and units - Part 7: Light and radiation

1  Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này đưa ra tên, ký hiệu, định nghĩa và đơn vị của các đại lượng ánh sáng và bức xạ quang học trong dải bước sóng xấp xỉ 1 nm đến 1 mm. Các hệ số chuyển đổi cũng được đưa ra ở những chỗ thích hợp.

2  Tài liệu viện dẫnv

Không có tài liệu viện dẫn trong tiêu chuẩn này.

3  Thuật ngữ và định nghĩa

Tên, ký hiệu, định nghĩa và đơn vị của các đại lượng ánh sáng và bức xạ quang học trong dải bước sóng xấp xỉ 1 nm đến 1 mm được cho trong Bảng 1.