Основным энергетическим понятием Ф. является поток излучения
Фе
, имеющий физический смысл средней мощности, переносимой электромагнитным излучением. Пространственное распределение Фе
описывают энергетические фотометрические величины
,
производные от потока излучения по площади и (или) телесному углу
.
В фотометрии импульсной
применяются также интегральные по времени фотометрические величины. В узком смысле Ф. иногда называют измерения и расчёт величин, относящихся к наиболее употребительной системе редуцированных фотометрических величин
–
системе световых величин
(освещённости
, силы света
, яркости
, освечивания
, светимости
и пр.; соответствующие энергетические фотометрические величины – энергетическая освещённость, энергетическая сила света, энергетическая яркость и т.д.). Световые величины – это фотометрические величины, редуцированные в соответствии со спектральной чувствительностью
т. н. среднего светлоадаптированного человеческого глаза (важнейшего для деятельности человека приёмника света
;
см. Адаптация физиологическая
;
об условиях, при которых получают характеристики среднего глаза как приёмника, см. ст. Световые величины
).
Применяются и др. системы редуцированных (по отношению к др. приёмникам) фотометрических величин: эритемные, бактерицидные, фотосинтетические. Изучение зависимостей фотометрических величин от длины волны излучения и спектральных плотностей
энергетических величин составляет предмет спектрофотометрии
и спектрорадиометрии. Методы Ф. широко применяются в астрономии для исследования космических источников излучения в различных диапазонах спектра излучения (см. Астрофотометрия
, Показатель цвета
).
Сведение Ф. лишь к измерениям световых величин ошибочно.
Фундаментальный для Ф. закон Е
= I/l2,
согласно которому освещённость Е
изменяется обратно пропорционально квадрату расстояния l
от точечного источника с силой света I
был сформулирован И. Кеплером
в 1604. Однако основоположником экспериментальной Ф. следует считать П. Бугера
,
который опубликовал в 1729 описание визуального метода количественного сравнения источников света – установления (путём изменения расстояний до источников) равенства освещённостей соседних поверхностей с использованием в качестве прибора глаза. Методы визуальной Ф. применяются в отдельных случаях до настоящего времени (2-я половина 20 в.) и в результате работ сов. учёных, которые ввели понятие т. н. эквивалентной яркости, распространены на область малых яркостей. В зависимости от используемых методов измерения фотометрических величин Ф. условно делят на визуальную, фотографическую, фотоэлектрическую, фотохимическую и так далее.
(1760) развитие теоретических методов Ф. нашло обобщённое выражение в теории светового поля
,
доведённой до стройной системы сов. учёным А. А. Гершуном (30-е гг. 20 в.). Современная теоретическая Ф. распространена на мутные среды
.
Теоретическая Ф. основывается на соотношении d
Фе
= Le
dG,
выражающем в дифференциальной форме закон квадратов расстояний; здесь d
Фе
–
дифференциал потока излучения элементарного пучка лучей, мерой множества которых (см. Мера множества
) является дифференциал dG фактора геометрического
, Le
–
энергетическая яркость излучения. Фотометрические свойства веществ и тел характеризуются пропускания коэффициентами
t, отражения коэффициентами
r и поглощения коэффициентами
a,
которые для одного и того же тела связаны очевидным соотношением t + r + a = 1. Ослабление потока излучения узконаправленного пучка при прохождении через вещество описывается Бугера – Ламберта – Бера законом
.