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Concept
Éclairement énergétique
Résumé
vignette|Irradiance spectrale solaire (distribution du rayonnement solaire).
L’éclairement énergétique ou irradiance est un terme radiométrique qui quantifie la puissance d'un rayonnement électromagnétique frappant par unité de surface perpendiculaire à sa direction. C'est la densité surfacique du flux énergétique arrivant au point considéré de la surface. Dans le Système international d'unités, elle s’exprime en watts par mètre carré (W/m ou ). La grandeur d'émission associée est l'exitance.
La distribution hémisphérique de l'éclairement énergétique reçu sur un élément de surface est la luminance énergétique. L'équivalent en photométrie de l'éclairement énergétique est l'éclairement lumineux.
L'éclairement énergétique ne considère que l'énergie arrivant sur l'élément de surface, par opposition à l'énergie émise par cet élément, qui est l'exitance.
En photométrie l'éclairement qualifie communément la puissance du flux lumineux reçu par unité de surface. Voici quelques ordres de grandeur :
l'éclairement solaire au sommet de l'atmosphère terrestre (constante solaire) est de . Cette puissance par unité de surface au sol est de l'ordre de à midi solaire. L'effet d'une simple loupe permet d'atteindre un éclairement presque mille fois supérieur, égal à environ ou, dans une unité plus pratique, . Il est capable d'enflammer un papier ou un corps organique fin et sec ;
un banal stylo laser émet un flux lumineux cohérent d'environ par une fine section circulaire de de diamètre. Ce flux de photons peut être dangereusement focalisé par le récepteur oculaire performant qu'est l'œil humain en un point de de diamètre, ce qui représente la vision directe du Soleil ;
un bistouri laser au , émettant à une longueur d'onde infrarouge de , éclaire de 5 à , ce qui est suffisant pour découper en la chauffant légèrement une tranche de chair.
L'éclairement d'une onde lumineuse monochromatique en question est déterminé par son champ électrique par :
avec :
l'amplitude complexe de l'onde du champ électrique ;
l'indice de réfraction du milieu ;
la vitesse de la lumière dans le vide ;
la permittivité du vide.
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