Теоретическая часть. Лабораторная работа №9

Лабораторная работа №9

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СВЕТОВОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЛАМПЫ

НАКАЛИВАНИЯ

Цель работы: Освоить методику определения световых характеристик ламп накаливания (силы света, светового потока, световой отдачи, светового К.П.Д.и их зависимости от потребляемой мощности).

Оборудование: Оптическая скамья со шкалой, рейтеры, люксметр, ваттметр, РНШ, иссле­дуемая лампа накаливания.

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Поток электромагнитного излучения, оцениваемый по зрительному ощущению, называет­ся световым потоком.

Электромагнитное излучение длиной от 400 нм до 800 нм называют обычным светом, так как излучение только этих длин волн вызывает у человека ощущение света.

Но и в этих пределах одинаковая мощность излучения вызывает неодинаковое по интен­сивности зрительное ощущение, то есть чувствительность глаза человека к различным длинам волн видимого спектра различна. Об этой чувствительности можно судить по кривой видности (рис.1 ), которая построена для так называемого среднего, нормального глаза. Эта кривая харак­теризует зависимость от длины волны величины , обратной значению потока, вызывающего ощущение одинаковой яркости. Вид кривой до некоторой степени зависит от величины осве­щенности. Для яркого света она имеет максимум при около 550 нм (рис. 1.I). С уменьшением освещенности кривая сохраняет свою форму, но максимум смещается в сторону синего конца спектра, при очень слабом свете максимум лежит при , близком к 507 нм (рис. 1.II). Это явле­ние называется эффектом Пуркинье.

Из кривой видности (рис. 1.I) видно, что для яркого света глазнаиболее чувствителен к излучению =555 нм. Условно принято, что все излучение этой длины волны воспринимается глазом в виде света, то есть коэффициент видности равен

₅₅₅=1.

Тогда для всех других длин волн коэффициент видности показывает, какая часть электромагнитного — излучения одинаковой мощности воспринимается глазом в виде света.

Рис. 1.

Условно считается, что мощность излучения длиной волны 555 нм и величины 16*10^-4 Вт вызывает ощущение светового потока в 1 лм, или каждый ватт мощности электромагнитного излучения длиной волны 555 нм воспринимается как световой поток в 620 лм.

Для других длин волн коэффициент видности меньше единицы. Это надо понимать так: чтобы излучение длиной волны вызвало ощущение светового потока в 1 лм, мощность его должна быть равна 16*10^-4 / Вт, или каждый ватт мощности такого излучения воспринимает­ся как световой поток * 620 лм.

Если бы излучение какого-либо источника было целиком сосредоточено на участке види­мого спектра с =555 нм, то коэффициент полезного действия этого излучения (энергетический КПД.) был бы равен 1 (η=100%). При этом световая отдача излучения, то есть число люменов светового потока, приходящиеся на каждый ватт мощности излучения, имела бы максимальное значение, равное 620 лм/Вт. Для всякой другой длины волны видимого спектра КПД излучения равен, как нетрудно догадаться, коэффициенту видности . Если излучение источника немонохроматично, то К.П. Д. излучения равен:

где ε() - мощность излучения в интервале длин волн от до + d ; - коэффициент видности для излучения длиной волны .

Нетрудно видеть, что световая отдача при этом равняется η * 620 лм. Световую отдачу из­лучения не следует смешивать со световой отдачей источника, равной числу люменов светово­го потока, получающегося на каждый ватт мощности, затраченной для получения излучения. Так как во всех практических источниках света происходят потери энергии, то световая отдача излучения всегда меньше световой отдачи источника. Световым коэффициентом полезного действия называют отношение его светоотдачи к максимальной величине 620 лм/Вт. Световой К.П.Д. обычно не равен энергетическому КПД. источника, но растет с увеличением энергети­ческого КПД.

Назначение искусственных источников света заключается в превращении подводимой энергии в видимое излучение. Техническая проблема состоит в том, чтобы это превращение осуществить с наибольшим К.П.Д., то есть, возможно большую часть затраченной мощности превратить в видимое излучение. Вычисления и опыт показывают, что для всякого температур­ного источника света (например, для ламп накаливания) с возрастанием температуры очень бы­стро повышается как яркость источника, так и световая отдача (К.П.Д.). Чаще всего для искус­ственного освещения применяются лампы накаливания. Основными параметрами их являются: напряжение, мощность, световой поток, световая отдача и средний срок службы.

На штампе лампы указываются: напряжение сети, мощность в ваттах, месяц и год изго­товления.

---

Дата добавления: 2015-07-11