PromSpectr.ru

Промышленность и металлургия

Основные светотехнические понятия и определения

Оптическая
часть спектра, состоящая из ультрафиолетовых, видимых и инфракрасных
излучений, имеет диапазон длин волн от 0,01 до 340 мк. Человеческий
глаз воспринимает излучения с длиной волны от 0,38 до 0,77 мк.

Видимое
излучение, оцениваемое по световому ощущению, которое оно производит
на человеческий глаз, называется световым излучением, а
мощность такого излучения — световым потоком. Единица
светового потока — люмен (лм).

Как
правило, источники света излучают световой поток в разных
направлениях неодинаково. Поэтому, чтобы можно было характеризовать
интенсивность излучения светового потока в том или ином направлении,
вводится понятие «угловой плотности» светового потока,
называемой силой света источника в данном направлении.

Единицей силы света является кандела (кд). Характеристики
распределения силы света источника в пространстве изображают
графически в системе полярных координат, центр которых совмещен с
центром источника света (рис. 43).

Основные светотехнические понятия и определения

Рис.
43. Кривые силы света:

1— лампы накаливания с условным световым потоком в
1000 лм;

2 — той же лампы, установленной в
светильнике «Универсаль»

По
изображенной кривой можно легко определить силу света в любом
направлении. Для этого проводим радиус под заданным углом до
пересечения с кривой силы света. Затем проводим концентрическую
окружность из найденной точки на кривой силы света до оси 0—180°,
на которой и получаем искомую силу света для данного угла. Так,
например, из рис. 43 следует, что подвешенная электрическая лампа
накаливания с условным световым потоком в 1000 лм излучает в
вертикальном вниз направлении силу света, примерно равную 100 кд, а в
направлении 50° к вертикали — 90 кд. Та же лампа,
установленная в светильнике «Универсаль», излучает
соответственно 235 и 165 кд.

Сила
света, характеризуя интенсивность излучения света в данном
направлении, не может, однако, служить мерилом для оценки уровня
светового ощущения, так как световое ощущение зависит также и от
видимых глазом размеров светящейся поверхности тела. Величиной,
определяющей уровень светового ощущения, является яркость.

Яркость — это световое ощущение,
создаваемое самосветящимся или освещаемым предметом в глазу
наблюдателя; она зависит от величины силы света, испускаемой
предметом в направлении к глазу, и величины проекции светящейся
поверхности на плоскость, перпендикулярную этому направлению.

 

Основные светотехнические понятия и определенияОсновные светотехнические понятия и определения

Рис.
44. Определение яркости:

а— плоской поверхности; б — шаровой поверхности; АА — линия наблюдения; ББ — плоскость,
перпендикулярная к линии наблюдения; S —
светящаяся поверхность

Яркость
светящейся поверхности можно вычислить по формуле (рис. 44)

Основные светотехнические понятия и определения

где

Вα
яркость в направлении к глазу наблюдателя в кд/м2;

Jα
сила света в направлении к глазу наблюдателя в кд;

α—угол
между нормалью к поверхности светящегося тела и направлением к
глазу наблюдателя в градусах;

S —
величина светящейся поверхности в м2.

Яркость
поверхности, рассматриваемой под прямым углом ( α
= 0°), может быть определена по более простой формуле

B=J/S,

где В — яркость в
направлении, перпендикулярном к светящейся поверхности;

J—
сила света в том же направлении.

Единицей
яркости является кандела на квадратный метр (кд/м2).
Если некоторая равномерно светящаяся поверхность имеет в
заданном направлении силу света в 1 кд, а площадь проекции этой
поверхности на плоскость, перпендикулярную к заданному направлению,
равняется 1 м2, то яркость этой поверхности в том же
направлении будет равняться 1 кд/м2.

Световой поток Fпад, падающий
на некоторую поверхность S, распределяется
по ней неравномерно.

Поверхностная плотность светового потока в
данной точке называется освещенностью.

Средняя величина освещенности Еср для поверхности определяется отношением Eср = Fпад/S.

Единицей освещенности является люкс (лк). Люкс соответствует поверхностной плотности светового потока в 1 лм, равномерно распределенного на площади в 1 м2.