Кіріспе
Этенду (/eɪ//t//ɒ//n/'/d//uː/; etɑ̃dy) – оптикалық жүйедегі жарықтың қасиеті, ол жарықтың аудан және бұрыш бойынша қаншалықты "таралып" кеткенін сипаттайды. Гаусс сәуле оптикасында бұл сәуле параметрінің көбейтіндісіне (BPP) сәйкес келеді. Этендудың басқа да атаулары: қабылдағыштық, өтімділік, жарық ұстау қабілеті, жарық жинау қуаты, оптикалық кеңістік және AΩ көбейтіндісі. Өтімділік және AΩ көбейтіндісі әсіресе радиометрия және сәулеленуді беру салаларында қолданылады, онда олар көрініс факторымен (немесе пішін факторымен) байланысты. Бұл бейнелемеуші оптиканың маңызды түсінігі. Жарық көзінің тұрғысынан алғанда, этенду – жарық көзінің ауданы мен жүйеге кіретін жарық тесігінің көзден көрінетін кеңістіктік бұрышының көбейтіндісі. Сол сияқты, жүйе тұрғысынан алғанда, этенду жарық тесігінің ауданына көздің жарық тесігінен көрінетін кеңістіктік бұрышының көбейтіндісі тең. Бұл анықтамалар аудан мен кеңістіктік бұрыштың инфинитезимальды кішкентай "элементтеріне" қолданылуы керек, содан кейін олар көзге және диафрагмаға жинақталуы керек, төменде көрсетілгендей. Этенду фазалық кеңістіктегі көлем ретінде қарастырылуы мүмкін. Оптикалық қуат сақталатын кез келген оптикалық жүйеде этенду ешқашан кемімейді. Идеалды оптикалық жүйе көзбен бірдей этендуға ие кескінді жасайды. Этенду Лагранж инвариантымен және оптикалық инвариантпен байланысты, олардың екеуі де идеалды оптикалық жүйеде тұрақты қасиетке ие. Оптикалық жүйенің сәулеленуі сәулелену ағынының этендуға қатысты туындысына тең.
Etendue or étendue (,/eɪ//t//ɒ//n/'/d//uː/; etɑ̃dy) is a property of light in an optical system, which characterizes how "spread out" the light is in area and angle. It corresponds to the beam parameter product (BPP) in Gaussian beam optics. Other names for etendue include acceptance, throughput, light grasp, light gathering power, optical extent, and the AΩ product. Throughput and AΩ product are especially used in radiometry and radiative transfer where it is related to the view factor (or shape factor). It is a central concept in nonimaging optics. From the source point of view, etendue is the product of the area of the source and the solid angle that the system's entrance pupil subtends as seen from the source. Equivalently, from the system point of view, the etendue equals the area of the entrance pupil times the solid angle the source subtends as seen from the pupil. These definitions must be applied for infinitesimally small "elements" of area and solid angle, which must then be summed over both the source and the diaphragm as shown below. Etendue may be considered to be a volume in phase space. Etendue never decreases in any optical system where optical power is conserved. A perfect optical system produces an image with the same etendue as the source. The etendue is related to the Lagrange invariant and the optical invariant, which share the property of being constant in an ideal optical system. The radiance of an optical system is equal to the derivative of the radiant flux with respect to the etendue.
Анықтама
Нормалды dS сансыз шағын беткі элемент, n сыну индексі бар ортаға енгізілген. Бұл бетті қатты бұрышқа, dΩ, нормалға θ бұрышымен шектелген жарық кесіп өтеді (немесе шығарады). Жарық таралу бағытында проекцияланған dS-тің ауданы dS cos θ-ға тең. dS арқылы өтетін жарық шоғының кеңеюі – бұл геометриялық кеңеюдің және жарық сәулесі таралатын ортаның сыну индексінің квадратына көбейтілген шама ретінде анықталады.
Etendue is the product of geometric extent and the squared refractive index of a medium through which the beam propagates.
Қорғау
Берілген жарық шоғының этендуасы сақталады: этендуаны арттыруға болады, бірақ ешқандай оптикалық жүйеде кемітуге болмайды. Бұл, кез келген жарық көзінен жарықты кішірек аумаққа шоғырландыратын жүйе, әрқашан қатты бұрышты (яғни, көздің аспандағы көрінетін ауданын) арттыруы керек дегенді білдіреді. Мысалы, үлкейту әйнегі күн сәулесінің қарқындылығын кішкентай нүктеде арттыра алады, бірақ бұл нүктеден қарағанда, күннің көрінетін мөлшері шоғырлану деңгейіне пропорционалды түрде ұлғаятындықтан мүмкін болады. Төменде көрсетілгендей, жарық бос кеңістікте және сыну немесе шағылыс кезінде қозғанда этендуа сақталады. Сондай-ақ, жарық оптикалық жүйелер арқылы өте келе, мұнда ол толық шағылыс немесе сынуға ұшырайды, этендуа сақталады. Дегенмен, егер жарық, мысалы, диффузорға тисе, оның қатты бұрышы ұлғаяды, бұл этендуаны арттырады. Этендуа содан кейін тұрақты болуы мүмкін немесе жарық оптика арқылы таралғанда ұлғаюы мүмкін, бірақ кемітілмейді. Бұл энтропияның тұрақты немесе артуы тиіс екендігінің тікелей салдары. Этендуаның сақталуын әр түрлі контекстерде, мысалы, оптиканың негізгі принциптерінен, Гамильтон оптикасынан немесе термодинамиканың екінші заңынан шығаруға болады.