Читайте также: |
|
Видимый участок спектра ограничен излучениями с длинами волн от 380 до 770 нм. Видимые излучения в пределах равных узких интервалов спектра создают ощущение определенного цвета, плавно переходящего один в другой - явление радуги. Наибольшая чувствительность характерна для желто-зеленого излучения с длиной волны 555 нм.
В результате преобразования подводимой к телам энергии, в частности, тепловой или электрической, в ряде случаев возникает электромагнитное излучение, количественно характеризующееся мощностью - лучистым потоком. Та часть лучистого потока, которая воспринимается зрением человека как свет, называется световым потоком Ф и измеряется в люменах (лм).
Световой поток может быть различно распределен в пространстве.
Интенсивность его излучения в любом направлении характеризуется силой света I, определяемой отношением светового потока к телесному углу ω, в пределах которого он распространяется:
I =. (1)
В свою очередь, телесный угол определяется отношением площади S, вырезаемой им из сферы произвольного радиуса R, к квадрату этого радиуса:
ω =. (2)
Полный телесный угол пространства, окружающего точку, равен 4π ср (стерадиан); телесный угол каждой из полусфер, верхней и нижней, равен 2π ср. Единица силы света - кандела (кд) - это световой поток в люменах (лм), испускаемый точечным источником в телесном угле 1 ср (лм / ср). Понятие силы света приложимо только к точечным источникам, размеры которых малы по сравнению с расстоянием до них.
Падая на поверхность площадью S, световой поток Ф создает ее освещенность Е, определяемую соотношением:
Е =. (3)
Единица освещенности - люкс (лк) - это освещенность поверхности площадью 1 м световым потоком 1 лм (лм/м2). Освещенность поверхности не зависит от ее световых свойств.
Зрительное восприятие в основном определяется яркостью L равномерно светящейся плоской поверхности площадью 1 м2 в перпендикулярном к ней направлении при силе света 1 кд:
L =. (4)
Но это уравнение является частным случаем более общего уравнения:
L =. (5)
В этом уравнении угол α - угол между нормалью к поверхности и направлением силы света I.
Единица яркости - кандела на квадратный метр (кд/м2). Единица измерения яркости (кд/м2) специального названия не имеет. Яркость - одна из световых величин, непосредственно воспринимаемая глазом наблюдателя.
Яркость освещенных поверхностей зависит от их световых свойств, от степени освещенности, а в большинстве случаев также от угла а, под которым поверхность рассматривается.
В расчетах иногда фигурирует светимость М, равная отношению, светового потока, отражаемого или пропускаемого поверхностью, к ее площади:
M = = E·ρ или М = Е∙τ. (6)
Светимость измеряется в люменах на квадратный метр (лм/м2) и равна освещенности, умноженной на коэффициент отражения или коэффициент пропускания поверхности.
Световые свойства поверхностей характеризуются коэффициентами отражения ρ, пропускания τ и поглощения α, причем во всех случаях:
ρ + τ + α =1 (7)
Поверхности, яркость которых в отраженном или пропущенном свете одинакова во всех направлениях, называются диффузными. Для них имеют место соотношения:
I α = I0·cos α =L·S·cos α, (8)
Ф = I0 ·π = L·S·π, (9)
L = или L =. (10)
где I0 - сила света в направлении нормали к поверхности, Iа -сила света под углом α к нормали, ρ - коэффициент отражения, τ - коэффициент пропускания, L -яркость поверхности, S - площадь поверхности.
В отраженном свете матовые поверхности бумаги, ткани, дерева, необработанные металлы, побеленные поверхности и штукатурка представляют собой диффузные поверхности. В проходящем свете— только молочные стекла.
Источники света - лампы, всегда помещают в светильники. Основное назначение светильника - защитить лампу и перераспределить ее световой поток в нужном направлении.
Зависимость силы света Iα светильника от меридионального угла α (угол между данным направлением и вертикалью) задается или в табличной форме или в виде кривой силы света - КСС, т. е. геометрического места концов отрезков, изображающих в принятом масштабе значения силы света в различных направлениях, рис. 4. В таблицах приводят значения силы света для условных ламп со световым потоком в 1000 лм, табл. 3 приложение 2. Поэтому для определения истинного значения силы света конкретного светильника с выбранной лампой необходимо табличные значения силы света Iа привести в соответствие со световым потоком выбранного источника света. Чаще всего это необходимо для расчета освещенности точечным методом.
Во многих случаях расчета освещенность точки той или иной поверхности определяется по силе света источника, с которой она связана соотношением:
E = (16)
где Е – освещенность, лк; Iа – сила света, направленная к точке А, кд;
α – угол между лучом и нормалью к поверхности в точке падения луча;
r – расстояние от источника света до точки, м.
Для точки А, принадлежащей горизонтальной поверхности (рис. 5, приложение 1) освещенность можно выразить в следующем виде:
E = (17)
Дата добавления: 2015-08-02; просмотров: 54 | Нарушение авторских прав
<== предыдущая страница | | | следующая страница ==> |
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ | | | ИЗМЕРЕНИЕ СВЕТОВЫХ ВЕЛИЧИН |