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Concept
Luminance énergétique
Résumé
La luminance énergétique ou radiance (en anglais radiance) est la puissance par unité de surface du rayonnement passant ou étant émis en un point d'une surface, et dans une direction donnée par unité d'angle solide. Il s'agit de la fonction de base du domaine radiatif, toutes les autres quantités s'en déduisant.
La luminance énergétique est une grandeur radiométrique dont l'équivalent en photométrie est la luminance.
Elle est une distribution angulaire dépendante en général de la position dans l'espace et du temps. Conformément à la définition d'une distribution il s'agit d'une quantité scalaire. Elle peut être vue comme la distribution associée à la moyenne temporelle du vecteur de Poynting.
La luminance décrit tout d'abord la propagation de photons. Elle est également utilisée pour les neutrinos en astrophysique, les neutrons en neutronique et les électrons, les protons ou certains ions en physique médicale.
La luminance énergétique indique la manière dont sera vue la lumière émise par une surface donnée (en réflexion, transmission ou diffusion) par un système optique visant cette surface sous n'importe quel angle de vue. Dans cette configuration, l'angle solide pertinent est celui sous lequel est vu depuis la surface émettrice la pupille d'entrée du système optique. L’œil humain étant lui-même un système optique, la luminance énergétique (version énergétique de son alter ego en photométrie la luminance) est un bon indicateur de ce qu'un objet donné apparaîtra lumineux ou pas.
Dans un système optique idéal (sans diffusion ni absorption), la luminance énergétique divisée par le carré de l'indice de réfraction est une grandeur physique invariante : c'est le produit de l'étendue géométrique d'un faisceau lumineux par l'énergie qui y est injectée. Cela signifie que pour un tel système optique, la radiance en sortie est la même que celle en entrée ; ce qui est parfois décrit par l'expression « conservation de la radiance ».
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