fotonflöden

Fotonflöden är ett mått på hur många fotoner som passerar genom eller träffar en yta per tidsenhet. Den vanligaste enheten för ett totalt fotonflöde är antal fotoner per sekund (s^-1), medan fotonflödesdensitet anger hur många fotoner som träffar en yta per tidsenhet och yta (s^-1 m^-2). I spektral form anges fotonflödesdensitet ofta per längdenhet eller frekvens, till exempel fotoner s^-1 m^-2 nm^-1 eller s^-1 m^-2 Hz^-1, vilket kallas spektral fotonflödesdensitet.

Fotonflödet är relaterat till energi- och strålningsstorheter via fotonens energi, E = h c / λ. För ett mått på energiflöde, såsom irradians eller bestrålningsintensitet, kan man omvandla till fotonflöde genom att dela energiinnehållet med fotonens energi. I riktade och våglängdsberoende fall beskriver man oftast fotonstrålningen med fotonflödet N som en funktion av vinkel, area och våglängd. Denna mängd används när man vill kvantifiera hur många fotoner som faktisk träffar eller bidrar till exempelvis en fotodetektor.

Användningsområden inkluderar fotografi och bildsensorer, fotobiologi där biologiska effekter bestäms av fotonantal, samt solenergi och fotovoltaik där nyckeln är hur många fotoner som når en yta och därmed hur många elektroner som kan genereras. Inom radiativ överföring och optisk design används fotonflöden för att beskriva och modellera hur ljus sprids, absorberas och överförs genom medier.