Sa është intensiteti i dritës? Çfarë është fluksi i dritës? Këndi gjysmë i ndriçimit

Sveta. Ky artikull do t'u zbulojë lexuesve vetitë e fotoneve, të cilat do të ndihmojnë në përcaktimin se pse drita vjen me shkëlqime të ndryshme.

Grimcë apo valë?

Në fillim të shekullit të njëzetë, shkencëtarët ishin në mëdyshje nga sjellja e kuanteve të dritës - fotoneve. Nga njëra anë, ndërhyrja dhe difraksioni folën për thelbin e tyre valor. Rrjedhimisht, drita karakterizohej nga veti të tilla si frekuenca, gjatësia e valës dhe amplituda. Nga ana tjetër, ata e bindën komunitetin shkencor se fotonet transferojnë momentin në sipërfaqe. Kjo do të ishte e pamundur nëse grimca nuk do të kishte masë. Kështu, fizikanët duhej të pranonin: rrezatimi elektromagnetik është edhe valë edhe objekt material.

Energjia e fotonit

Siç vërtetoi Ajnshtajni, masa është energji. Ky fakt vërtetohet nga ndriçuesi ynë qendror, Dielli. Një reaksion termonuklear shndërron një masë gazi shumë të ngjeshur në energji të pastër. Por si të përcaktohet fuqia e rrezatimit të emetuar? Pse intensiteti i dritës së diellit është më i ulët në mëngjes, për shembull, sesa në mesditë? Karakteristikat e përshkruara në paragrafin e mëparshëm janë të ndërlidhura nga marrëdhënie specifike. Dhe të gjithë tregojnë për energjinë e mbartur nga rrezatimi elektromagnetik. Kjo vlerë ndryshon lart kur:

• zvogëlimi i gjatësisë së valës;
• frekuencë në rritje.

Ku qëndron energjia e rrezatimit elektromagnetik?

Fotoni është i ndryshëm nga grimcat e tjera. Masa e tij, dhe për rrjedhojë energjia, ekziston vetëm ndërsa lëviz nëpër hapësirë. Kur përplaset me një pengesë, një kuant drite rrit energjinë e tij të brendshme ose i jep një vrull kinetik. Por vetë fotoni pushon së ekzistuari. Varësisht se çfarë saktësisht është pengesa, ndodhin ndryshime të ndryshme.

1. Nëse pengesa është një trup i fortë, atëherë më shpesh drita e ngroh atë. Skenarët e mëposhtëm janë gjithashtu të mundshëm: fotoni ndryshon drejtimin e lëvizjes, stimulon një reaksion kimik ose bën që një nga elektronet të lërë orbitën e tij dhe të shkojë në një gjendje tjetër (efekti fotoelektrik).
2. Nëse pengesa është një molekulë e vetme, për shembull nga një re gazi e rrallë në hapësirën e jashtme, atëherë fotoni bën që të gjitha lidhjet e tij të dridhen më fort.
3. Nëse pengesa është një trup masiv (për shembull, një yll apo edhe një galaktikë), atëherë drita shtrembërohet dhe ndryshon drejtimin e lëvizjes. Ky efekt është baza për aftësinë për të "shikuar" në të kaluarën e largët të hapësirës.

Shkenca dhe njerëzimi

Të dhënat shkencore shpesh duken si diçka abstrakte dhe e pazbatueshme për jetën. Kjo ndodh edhe me karakteristikat e dritës. Kur bëhet fjalë për një eksperiment ose matje të rrezatimit yjor, shkencëtarët duhet të dinë vlerat absolute (ato quhen fotometrike). Këto koncepte zakonisht shprehen në terma të energjisë dhe fuqisë. Kujtojmë se fuqia i referohet shkallës së ndryshimit të energjisë për njësi të kohës, dhe në përgjithësi tregon sasinë e punës që një sistem mund të prodhojë. Por njeriu është i kufizuar në aftësinë e tij për të perceptuar realitetin. Për shembull, lëkura ndjen nxehtësi, por syri nuk e sheh fotonin e rrezatimit infra të kuqe. I njëjti problem ekziston me njësitë e intensitetit të dritës: fuqia që shfaq rrezatimi është e ndryshme nga fuqia që syri i njeriut është në gjendje të perceptojë.

Ndjeshmëria spektrale e syrit të njeriut

Ju kujtojmë se më poshtë do të flasim për treguesit mesatarë. Të gjithë njerëzit janë të ndryshëm. Disa njerëz nuk i perceptojnë fare ngjyrat individuale (daltonizmi). Për të tjerët, kultura e ngjyrës nuk përkon me pikëpamjen e pranuar përgjithësisht shkencore. Për shembull, japonezët nuk bëjnë dallim midis jeshiles dhe blusë, dhe britanikët nuk bëjnë dallim midis blusë dhe blusë. Në këto gjuhë, ngjyra të ndryshme shënohen me një fjalë.

Njësia e intensitetit të dritës varet nga ndjeshmëria spektrale e syrit mesatar të njeriut. Drita maksimale e ditës ndodh kur një foton ka një gjatësi vale prej 555 nanometra. Kjo do të thotë që në dritën e diellit, një person e sheh më së miri ngjyrën e gjelbër. Shikimi maksimal i natës është një foton me një gjatësi vale prej 507 nanometra. Prandaj, nën Hënë, njerëzit i shohin më mirë objektet blu. Në muzg, gjithçka varet nga ndriçimi: sa më mirë të jetë, aq më "e gjelbër" bëhet ngjyra maksimale që një person percepton.

Struktura e syrit të njeriut

Pothuajse gjithmonë, kur bëhet fjalë për shikimin, flasim për atë që syri sheh. Kjo është një deklaratë e pasaktë, sepse truri percepton para së gjithash. Syri është vetëm një instrument që transmeton informacion në lidhje me fluksin e dritës në kompjuterin kryesor. Dhe, si çdo mjet, i gjithë sistemi i perceptimit të ngjyrave ka kufizimet e veta.

Ekzistojnë dy lloje të ndryshme qelizash në retinën e njeriut - kone dhe shufra. Të parët janë përgjegjës për shikimin gjatë ditës dhe i perceptojnë më mirë ngjyrat. Këto të fundit sigurojnë shikimin e natës në sajë të shufrave, një person bën dallimin midis dritës dhe hijes. Por ata nuk i perceptojnë mirë ngjyrat. Shufrat janë gjithashtu më të ndjeshëm ndaj lëvizjes. Kjo është arsyeja pse, nëse një person ecën nëpër një park ose pyll me hënë, ai vëren çdo lëkundje të degëve, çdo psherëtimë të erës.

Arsyeja evolucionare për këtë ndarje është e thjeshtë: ne kemi një diell. Hëna shkëlqen me dritën e reflektuar, që do të thotë se spektri i saj nuk është shumë i ndryshëm nga spektri i trupit qendror. Prandaj, dita ndahet në dy pjesë - e ndriçuar dhe e errët. Nëse njerëzit do të jetonin në një sistem me dy ose tre yje, atëherë vizioni ynë mund të kishte më shumë komponentë, secila prej të cilave ishte përshtatur me spektrin e një ylli.

Duhet thënë se në planetin tonë ka krijesa, vizioni i të cilave ndryshon nga shikimi i njeriut. Banorët e shkretëtirës, ​​për shembull, zbulojnë dritën infra të kuqe me sytë e tyre. Disa peshq shohin afër dritës ultravjollcë, pasi ky rrezatim depërton më thellë në kolonën e ujit. Macet dhe qentë tanë të përkëdhelur i perceptojnë ngjyrat ndryshe, dhe spektri i tyre zvogëlohet: ato përshtaten më mirë me dritën dhe hijen.

Por njerëzit janë të gjithë të ndryshëm, siç e përmendëm më lart. Disa anëtarë të njerëzimit shohin dritë afër infra të kuqe. Kjo nuk do të thotë se ata nuk do të kishin nevojë për kamera termike, por ata janë në gjendje të perceptojnë nuanca pak më të kuqe se shumica. Të tjerët kanë një pjesë ultravjollcë të zhvilluar të spektrit. Një rast i tillë përshkruhet, për shembull, në filmin "Planet Ka-Pax". Personazhi kryesor pretendon se ai erdhi nga një sistem tjetër yjor. Ekzaminimi zbuloi aftësinë e tij për të parë rrezatimin ultravjollcë.

A dëshmon kjo që Proti është alien? Nr. Disa njerëz mund ta bëjnë këtë. Përveç kësaj, afër ultravjollcë është shumë afër spektrit të dukshëm. Nuk është për t'u habitur që disa njerëz perceptojnë pak më shumë. Por Supermeni definitivisht nuk është nga Toka: spektri i rrezeve X është shumë larg spektrit të dukshëm që një vizion i tillë të shpjegohet nga pikëpamja njerëzore.

Njësi absolute dhe relative për përcaktimin e fluksit të dritës

Një sasi e pavarur nga ndjeshmëria spektrale, e cila tregon fluksin e dritës në një drejtim të njohur, quhet "candela". Njësia e matjes së fuqisë shqiptohet në të njëjtën mënyrë me një qëndrim më "njerëzor". Dallimi i vetëm është në përcaktimin matematikor të këtyre koncepteve: nënshkrimi "e" ka një kuptim absolut, në lidhje me syrin e njeriut - "υ". Por mos harroni se vlerat e këtyre kategorive do të ndryshojnë shumë. Kjo duhet të merret parasysh gjatë zgjidhjes së problemeve reale.

Renditja dhe krahasimi i vlerave absolute dhe relative

Për të kuptuar se si matet intensiteti i dritës, është e nevojshme të krahasohen vlerat "absolute" dhe "njerëzore". Në të djathtë janë koncepte thjesht fizike. Në të majtë janë sasitë në të cilat ato shndërrohen kur kalojnë nëpër sistemin e syrit të njeriut.

1. Fuqia e rrezatimit bëhet fuqia e dritës. Konceptet maten në kandela.
2. Shkëlqimi i energjisë shndërrohet në shkëlqim. Vlerat shprehen në kandela për metër katror.

Me siguri lexuesi pa fjalë të njohura këtu. Shumë herë në jetën e tyre njerëzit thonë: "Dielli është shumë i ndritshëm, le të shkojmë në hije" ose "Bëni monitorin më të ndritshëm, filmi është shumë i zymtë dhe i errët". Shpresojmë se artikulli do të sqarojë pak nga vjen ky koncept, si dhe si quhet njësia e intensitetit të dritës.

Karakteristikat e konceptit të "candela"

Ne tashmë e përmendëm këtë term pak më lart. Ne gjithashtu shpjeguam pse e njëjta fjalë përdoret për të përshkruar koncepte krejtësisht të ndryshme të fizikës që lidhen me fuqinë e rrezatimit elektromagnetik. Pra, njësia e matjes së intensitetit të dritës quhet "candela". Por me çfarë është e barabartë? Një candela është intensiteti i dritës në një drejtim të njohur nga një burim që lëshon rrezatim rreptësisht monokromatik me një frekuencë 5.4 * 10 14, dhe intensiteti i energjisë i burimit në këtë drejtim është i barabartë me 1/683 Watt për njësi këndi të ngurtë. Lexuesi mund ta shndërrojë lehtësisht frekuencën në gjatësi vale, formula është shumë e lehtë. Le të japim një aluzion: rezultati qëndron në zonën e dukshme.

Njësia matëse e intensitetit të dritës quhet "candela" për një arsye. Ata që dinë anglisht kujtojnë se qiri është një qiri. Më parë, shumë fusha të veprimtarisë njerëzore u matën në parametra natyrorë, për shembull, kuaj-fuqi, milimetra merkur. Pra, nuk është për t'u habitur që njësia për matjen e intensitetit të dritës është kandela, një qiri. Vetëm një qiri është shumë unik: me një gjatësi vale të specifikuar në mënyrë strikte dhe që prodhon një numër specifik fotonesh për sekondë.

Rrjedha e lehtë- fuqia e rrezatimit të dritës, pra rrezatimi i dukshëm, i vlerësuar nga ndjesia e dritës që prodhon në syrin e njeriut. Fluksi i dritës matet në lumen.

Për shembull, një llambë inkandeshente (100 W) lëshon një fluks ndriçues prej 1350 lm, dhe një llambë fluoreshente LB40 - 3200.

Një lumen i barabartë me fluksin ndriçues të emetuar nga një burim izotropik pikësor, me një intensitet ndriçues të barabartë me një kandelë, për kënd të ngurtë, i barabartë me një steradian (1 lm = 1 cd sr).

Fluksi total i dritës i krijuar nga një burim izotropik me një intensitet ndriçues prej një kandele është i barabartë me 4π lumenet.

Ekziston një përkufizim tjetër: njësia e fluksit të dritës është lumen(lm), i barabartë me fluksin e emetuar nga një trup absolutisht i zi nga një sipërfaqe prej 0,5305 mm 2 në temperaturën e ngurtësimit të platinit (1773 ° C), ose 1 qiri · 1 steradian.

Fuqia e dritës- dendësia hapësinore e fluksit të dritës, e barabartë me raportin e fluksit të dritës me vlerën e këndit të ngurtë në të cilin rrezatimi shpërndahet në mënyrë uniforme. Njësia e intensitetit të dritës është candela.

Ndriçimi- dendësia e sipërfaqes së fluksit të dritës që bie në sipërfaqe, e barabartë me raportin e fluksit të dritës me madhësinë e sipërfaqes së ndriçuar mbi të cilën shpërndahet në mënyrë të barabartë.

Njësia e ndriçimit është luks (lx), e barabartë me ndriçimin e krijuar nga një fluks ndriçues prej 1 lm, i shpërndarë në mënyrë uniforme në një sipërfaqe prej 1 m2, pra e barabartë me 1 lm/1 m2.

Shkëlqimi- dendësia e sipërfaqes së intensitetit të dritës në një drejtim të caktuar, e barabartë me raportin e intensitetit të dritës me zonën e projektimit të sipërfaqes së dritës në një plan pingul me të njëjtin drejtim.

Njësia e ndriçimit është candela për metër katror (cd/m2).

Shkëlqim (shkëlqim)- dendësia e sipërfaqes së fluksit të ndritshëm të emetuar nga sipërfaqja, e barabartë me raportin e fluksit të ndritshëm me sipërfaqen e sipërfaqes së ndritshme.

Njësia e ndriçimit është 1 lm/m2.

Njësitë e sasive të dritës në sistemin ndërkombëtar të njësive SI (SI)

Shembuj:

DORACAK ELEKTROTEKNIK"
Nën redaksinë e përgjithshme. Profesorët e MPEI V.G. Gerasimova dhe të tjerët.
M.: Shtëpia Botuese MPEI, 1998

Në sistemin e sasive fotometrike të energjisë, analog i intensitetit të dritës është intensiteti i rrezatimit. Në lidhje me intensitetin e rrezatimit, intensiteti i dritës është një sasi fotometrike e reduktuar e marrë duke përdorur vlerat relative të efikasitetit të ndriçimit spektral të rrezatimit monokromatik për shikimin gjatë ditës:

ku është vlera maksimale e efikasitetit ndriçues spektral të rrezatimit monokromatik (ekuivalenti fotometrik i rrezatimit), i barabartë me 683 lm/W, dhe është dendësia spektrale e forcës së rrezatimit, e përcaktuar si raporti i vlerës për një interval të vogël spektral të mbyllur midis dhe në gjerësinë e këtij intervali:

Shembuj

Intensiteti i dritës nga burime të ndryshme:

Shënime

Fondacioni Wikimedia. 2010.

• Shkëlqimi
• Sasia e substancës

Shihni se çfarë është "Fuqia e Dritës" në fjalorë të tjerë:

fuqia e dritës- intensiteti i ndriçimit: Një sasi fizike e përcaktuar nga raporti i fluksit të dritës që përhapet nga një burim drite brenda një këndi të vogël të ngurtë që përmban drejtimin në fjalë në këtë kënd. [GOST 26148 84, neni 42] Burimi...

FUQIA E DRITËS- një nga kryesoret sasi të lehta, që karakterizojnë shkëlqimin e një burimi të rrezatimit të dukshëm në një drejtim të caktuar. E barabartë me raportin e fluksit të dritës që përhapet nga burimi brenda elementit. kënd i ngurtë që përmban një drejtim të caktuar për këtë... ... Enciklopedia fizike

FUQIA E DRITËS- FUQI E DRITË, fluks ndriçues që përhapet brenda një këndi të fortë të barabartë me 1 steradian. Njësia matëse për intensitetin e dritës është candela (cd), e barabartë me intensitetin e ndriçimit të një burimi që lëshon rrezatim monokromatik në një drejtim të caktuar me një frekuencë... ... Enciklopedia moderne

Fuqia e dritës- FUQI E DRITË, fluks ndriçues që përhapet brenda një këndi të fortë të barabartë me 1 steradian. Njësia e matjes së intensitetit të dritës është candela (cd), e barabartë me intensitetin e ndriçimit të një burimi që lëshon rrezatim monokromatik në një drejtim të caktuar me një frekuencë ... ... Fjalor Enciklopedik i Ilustruar

fuqia e dritës- (N) Një sasi fizike e përcaktuar nga raporti i fluksit të dritës që përhapet nga një burim drite brenda një këndi të vogël të ngurtë që përmban drejtimin në fjalë me këtë kënd. [GOST 26148 84] Temat: optikë, optike... ... Udhëzues teknik i përkthyesit

FUQIA E DRITËS- fluksi i ndritshëm që përhapet brenda një këndi të fortë të barabartë me 1 steradian. Candela njësi SI (cd) ... Fjalori i madh enciklopedik

fuqia e dritës- šviesos stipris statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. intensiteti i dritës vok. Lichtstärke, f rus. intensiteti i ndriçimit, f; burim intensitet ndriçues, f pranc. intensiteti lumineuse, f; intensité lumineuse de la source, f … Fizikos terminų žodynas

fuqia e dritës- fluksi i ndritshëm që përhapet brenda një këndi të fortë të barabartë me 1 steradian. Njësia matëse SI është candela (cd). * * * INTENSITETI I DRITËS INTENSITET I DRITËS, fluks ndriçues që përhapet brenda një këndi të fortë të barabartë me 1 steradian. Njësia...... fjalor enciklopedik

fuqia e dritës- šviesos stipris statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Vienas pagrindinių SI dydžių, apibūdinantis regimosios šviesos šaltinio švytėjimą kuria nors kryptimi. Jis išreiškiamas šviesos srauto ir erdvinio kampo, kuriame sklinda… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

intensiteti i ndriçimit I V- 2.16 intensiteti i ndriçimit IV: Raporti i fluksit ndriçues ФV, cd, që del nga burimi dhe përhapet brenda këndit të ngurtë ω, IV = ФV/ω. Njësia matëse cd. Burimi… Fjalor-libër referues i termave të dokumentacionit normativ dhe teknik

libra

• Fuqia e të parëve. Natyra e panjohur (numri i vëllimeve: 2), Ylber Mikhail. Kompleti përfshin librat e mëposhtëm. "Natyra e panjohur". Sipas autorit, nuk ka asgjë më misterioze dhe misterioze se fenomenet që hasim në jetën e përditshme. Bota jonë, në çelës... Blini për 470 RUR
• Fuqia e ngjyrave dhe terapia me ngjyra: Përdorni fuqitë transformuese të dritës dhe ngjyrës për shëndetin dhe mirëqenien, Lilly Simon dhe Sue. Ngjyra është energjia e dritës dhe gjuha universale e komunikimit të të gjitha qenieve. Çdo ngjyrë shkakton ndryshime tek ne për të gjitha qeniet. Çdo ngjyrë shkakton ndryshime tek ne në të gjitha nivelet - fizike,...

1. Fluksi i ndritshëm

Fluksi i dritës është fuqia e energjisë rrezatuese, e vlerësuar nga ndjesia e dritës që prodhon. Energjia e rrezatimit përcaktohet nga numri i kuanteve që emetohen nga emetuesi në hapësirë. Energjia e rrezatimit (energjia rrezatuese) matet në xhaul. Sasia e energjisë e emetuar për njësi të kohës quhet fluksi i rrezatimit ose fluksi rrezatues. Fluksi i rrezatimit matet në vat. Fluksi i ndritshëm emërtohet Fe.

ku: Qе - energjia e rrezatimit.

Fluksi i rrezatimit karakterizohet nga shpërndarja e energjisë në kohë dhe hapësirë.

Në shumicën e rasteve, kur flasim për shpërndarjen e fluksit të rrezatimit me kalimin e kohës, ata nuk marrin parasysh natyrën kuantike të shfaqjes së rrezatimit, por e kuptojnë këtë si një funksion që jep një ndryshim në kohë të vlerave të menjëhershme të rrezatimit. fluksi Ф(t). Kjo është e pranueshme sepse numri i fotoneve të emetuara nga burimi për njësi të kohës është shumë i madh.

Sipas shpërndarjes spektrale të fluksit të rrezatimit, burimet ndahen në tre klasa: me spektra vijëzore, shiritore dhe të vazhdueshme. Fluksi i rrezatimit të një burimi me një spektër të linjës përbëhet nga flukse monokromatike të linjave individuale:

ku: Фλ - fluksi i rrezatimit monokromatik; Fe - fluksi i rrezatimit.

Për burimet me një spektër me vija, rrezatimi ndodh brenda zonave mjaft të gjera të spektrit - breza të ndarë nga njëri-tjetri me intervale të errëta. Për të karakterizuar shpërndarjen spektrale të fluksit të rrezatimit me spektra të vazhdueshëm dhe me vija, një sasi e quajtur dendësia e fluksit spektral

ku: λ - gjatësia e valës.

Dendësia e fluksit të rrezatimit spektral është një karakteristikë e shpërndarjes së fluksit rrezatues mbi spektrin dhe është e barabartë me raportin e fluksit elementar ΔΦeλ që korrespondon me një zonë infiniteminale me gjerësinë e kësaj zone:

Dendësia e fluksit të rrezatimit spektral matet në vat për nanometër.

Në inxhinierinë e ndriçimit, ku marrësi kryesor i rrezatimit është syri i njeriut, koncepti i fluksit ndriçues është prezantuar për të vlerësuar veprimin efektiv të fluksit të rrezatimit. Fluksi ndriçues është fluksi i rrezatimit, i vlerësuar nga efekti i tij në sy, ndjeshmëria relative spektrale e të cilit përcaktohet nga kurba mesatare e efikasitetit spektral të miratuar nga CIE.

Në teknologjinë e ndriçimit, përdoret përkufizimi i mëposhtëm i fluksit të dritës: fluksi ndriçues është fuqia e energjisë së dritës. Njësia e fluksit të dritës është lumen (lm). 1 lm korrespondon me fluksin ndriçues të emetuar në një kënd të ngurtë njësi nga një burim izotropik i pikës me një intensitet ndriçues prej 1 candela.

Tabela 1. Vlerat tipike të ndriçimit të burimeve të dritës:

Fluksi i dritës Ф që bie mbi një trup shpërndahet në tre komponentë: reflektohet nga trupi Фρ, absorbohet nga Φα dhe transmetohet Φτ. Kur përdoren koeficientët e mëposhtëm: reflektimi ρ = ​​Фρ /Φ; thithja α =Фα /Ф; transmetimi τ = Фτ / Ф.

Tabela 2. Karakteristikat e dritës së disa materialeve dhe sipërfaqeve

2. Fuqia e lehtë

Shpërndarja e rrezatimit nga një burim real në hapësirën përreth nuk është uniforme. Prandaj, fluksi i dritës nuk do të jetë një karakteristikë shteruese e burimit nëse shpërndarja e rrezatimit në drejtime të ndryshme të hapësirës përreth nuk përcaktohet njëkohësisht.

Për të karakterizuar shpërndarjen e fluksit të dritës, përdoret koncepti i densitetit hapësinor të fluksit të dritës në drejtime të ndryshme të hapësirës përreth. Dendësia hapësinore e fluksit të dritës, e përcaktuar nga raporti i fluksit të dritës me këndin e ngurtë me kulmin në pikën ku ndodhet burimi, brenda së cilës ky fluks shpërndahet në mënyrë të barabartë, quhet intensitet i dritës:

ku: F - fluksi i ndritshëm; ω - kënd i fortë.

Njësia e intensitetit të dritës është candela. 1 cd.

Ky është intensiteti i dritës që emetohet në një drejtim pingul nga një element i sipërfaqes së trupit të zi me një sipërfaqe prej 1:600000 m2 në temperaturën e ngurtësimit të platinit.
Njësia e intensitetit të dritës është candela, cd është një nga sasitë bazë në sistemin SI dhe korrespondon me një fluks ndriçues prej 1 lm, të shpërndarë në mënyrë uniforme brenda një këndi të ngurtë prej 1 steradian (mesatar). Një kënd i fortë është një pjesë e hapësirës e mbyllur brenda një sipërfaqe konike. Këndi i ngurtëω matet me raportin e zonës që e pret nga një sferë me rreze arbitrare me katrorin e kësaj të fundit.

3. Ndriçimi

Ndriçimi është sasia e dritës ose e fluksit të dritës që bie në një sipërfaqe njësi. Përcaktohet me shkronjën E dhe matet në lux (lx).

Njësia e ndriçimit lux, lux ka dimensionin lumen për metër katror (lm/m2).

Ndriçimi mund të përkufizohet si dendësia e fluksit të dritës në një sipërfaqe të ndriçuar:

Ndriçimi nuk varet nga drejtimi i përhapjes së fluksit të dritës në sipërfaqe.

Këtu janë disa tregues të pranuar përgjithësisht të ndriçimit:

Verë, ditë nën një qiell pa re - 100,000 luks

Ndriçimi i rrugës - 5-30 luks

Hëna e plotë në një natë të kthjellët - 0,25 lux

4. Marrëdhënia ndërmjet intensitetit të dritës (I) dhe ndriçimit (E).

Ligji i kundërt i katrorit

Ndriçimi në një pikë të caktuar në një sipërfaqe pingul me drejtimin e përhapjes së dritës përcaktohet si raporti i intensitetit të dritës me katrorin e distancës nga kjo pikë në burimin e dritës. Nëse e marrim këtë distancë si d, atëherë kjo marrëdhënie mund të shprehet me formulën e mëposhtme:

Për shembull: nëse një burim drite lëshon dritë me intensitet 1200 cd në drejtim pingul me sipërfaqen në një distancë prej 3 metrash nga kjo sipërfaqe, atëherë ndriçimi (Ep) në pikën ku drita arrin sipërfaqen do të jetë 1200 /32 = 133 luks. Nëse sipërfaqja është në një distancë prej 6 m nga burimi i dritës, ndriçimi do të jetë 1200/62 = 33 lux. Kjo marrëdhënie quhet "ligji i kundërt i katrorit".

Ndriçimi në një pikë të caktuar në një sipërfaqe jo pingul me drejtimin e përhapjes së dritës është i barabartë me intensitetin e dritës në drejtim të pikës së matjes, pjesëtuar me katrorin e distancës midis burimit të dritës dhe pikës në plan shumëzuar me kosinusi i këndit γ (γ është këndi i formuar nga drejtimi i rënies së dritës dhe pingul me këtë rrafsh).

Prandaj:

Ky është ligji i kosinusit (Figura 1).

Oriz. 1. Tek ligji i kosinusit

Për të llogaritur ndriçimin horizontal, këshillohet të ndryshoni formulën e fundit duke zëvendësuar distancën d midis burimit të dritës dhe pikës së matjes me lartësinë h nga burimi i dritës në sipërfaqe.

Në figurën 2:

Pastaj:

Ne marrim:

Duke përdorur këtë formulë, llogaritet ndriçimi horizontal në pikën e matjes.

Oriz. 2. Ndriçimi horizontal

6. Ndriçimi vertikal

Ndriçimi i së njëjtës pikë P në një plan vertikal të orientuar drejt burimit të dritës mund të përfaqësohet si funksion i lartësisë (h) të burimit të dritës dhe këndit të rënies (γ) të intensitetit të dritës (I) (Figura 3).

shkëlqimi:

Për sipërfaqet me dimensione të fundme:

Shkëlqimi është dendësia e fluksit të ndritshëm të emetuar nga një sipërfaqe e ndritshme. Njësia e ndriçimit është lumeni për metër katror të sipërfaqes ndriçuese, që korrespondon me një sipërfaqe prej 1 m2 që lëshon në mënyrë uniforme një fluks ndriçues prej 1 lm. Në rastin e rrezatimit të përgjithshëm, prezantohet koncepti i shkëlqimit energjetik të trupit rrezatues (Me).

Njësia e ndriçimit energjetik është W/m2.

Shkëlqimi në këtë rast mund të shprehet përmes densitetit të ndriçimit të energjisë spektrale të trupit që lëshon Meλ(λ)

Për një vlerësim krahasues, ne reduktojmë ndriçimin e energjisë në ndriçimin e disa sipërfaqeve:

Sipërfaqja e diellit - Me=6 107 W/m2;

Filament i llambës inkandeshente - Me=2 105 W/m2;

Sipërfaqja e diellit në zenit është M=3,1 109 lm/m2;

Llamba fluoreshente - M=22 103 lm/m2.

Ky është intensiteti i dritës së emetuar për njësi të sipërfaqes në një drejtim specifik. Njësia e ndriçimit është candela për metër katror (cd/m2).

Vetë sipërfaqja mund të lëshojë dritë, si sipërfaqja e një llambë, ose të reflektojë dritën që vjen nga një burim tjetër, si sipërfaqja e një rruge.

Sipërfaqet me veti të ndryshme reflektuese nën të njëjtin ndriçim do të kenë shkallë të ndryshme ndriçimi.

Shkëlqimi i emetuar nga një sipërfaqe dA në një kënd Ф me projeksionin e kësaj sipërfaqe është e barabartë me raportin e intensitetit të dritës së emetuar në një drejtim të caktuar me projeksionin e sipërfaqes që lëshon (Fig. 4).

Oriz. 4. Shkëlqimi

Si intensiteti i ndriçimit ashtu edhe projeksioni i sipërfaqes që lëshon nuk varen nga distanca. Prandaj, shkëlqimi është gjithashtu i pavarur nga distanca.

Disa shembuj praktik:

Shkëlqimi i sipërfaqes së diellit - 2000000000 cd/m2

Shkëlqimi i llambave fluoreshente - nga 5000 në 15000 cd/m2

Shkëlqimi i sipërfaqes së Hënës së plotë - 2500 cd/m2

Ndriçim rrugor artificial - 30 lux 2 cd/m2

Kushdo që fillon të studiojë karakteristikat e llambave dhe llojeve individuale të llambave, me siguri do të ndeshet me koncepte të tilla si ndriçimi, fluksi i dritës dhe intensiteti i dritës. Çfarë kuptimi kanë dhe si ndryshojnë nga njëri-tjetri?

Le të përpiqemi t'i kuptojmë këto sasi me fjalë të thjeshta dhe të kuptueshme. Si lidhen me njëra-tjetrën, njësitë e tyre matëse dhe si mund të matet e gjithë gjëja pa instrumente të posaçme.

Çfarë është fluksi ndriçues

Në kohët e mira të vjetra, parametri kryesor me të cilin zgjidhej një llambë për korridorin, kuzhinën ose dhomën e ndenjes ishte fuqia e saj. Askush nuk e ka menduar ndonjëherë të pyesë në një dyqan për disa lumena ose kandela.

Sot, me zhvillimin e shpejtë të LED-ve dhe llojeve të tjera të llambave, shkuarja në dyqan për kopje të reja shoqërohet me një mori pyetjesh jo vetëm për çmimin, por edhe për karakteristikat e tyre. Një nga parametrat më të rëndësishëm është fluksi i dritës.

Me fjalë të thjeshta, fluksi i dritës është sasia e dritës që prodhon një llambë.

Sidoqoftë, mos e ngatërroni fluksin ndriçues të LED-ve individualë me fluksin ndriçues të ndriçuesve të montuar. Ato mund të ndryshojnë ndjeshëm.

Duhet të kuptohet se fluksi i dritës është vetëm një nga karakteristikat e shumta të një burimi drite. Për më tepër, vlera e tij varet:

• nga burimi i energjisë

Këtu është një tabelë e kësaj varësie për llambat LED:

Dhe këto janë tabelat e krahasimit të tyre me llojet e tjera të llambave inkandeshente, fluoreshente, DRL, HPS:

Llambë inkandeshenteLlambë fluoreshente ADN halogjene DRL

Sidoqoftë, këtu ka edhe nuanca. Teknologjitë LED janë ende në zhvillim dhe është mjaft e mundur që llambat LED me të njëjtën fuqi, por nga prodhues të ndryshëm, të kenë dalje drite krejtësisht të ndryshme.

Vetëm se disa prej tyre kanë shkuar më tej dhe kanë mësuar të nxjerrin më shumë lumen nga një vat se të tjerët.

Dikush do të pyesë për çfarë janë të gjitha këto tavolina? Në mënyrë që të mos mashtroheni marrëzi nga shitësit dhe prodhuesit.

Shkruar bukur në kuti:

• fuqi 9W

• prodhimi i dritës 1000lm

• analog i llambës inkandeshente 100W

Çfarë do të shikoni në fillim? Kjo është e drejtë, për atë që është më e njohur dhe e kuptueshme - treguesit e një analoge të një llambë inkandeshente.

Por me këtë fuqi, nuk do t'i afroheni dritës që kishit më parë. Do të filloni të shani për LED dhe teknologjinë e tyre të papërsosur. Por problemi rezulton të jetë një prodhues i paskrupullt dhe produkti i tij.

• mbi efikasitetin

Kjo do të thotë, sa me efikasitet një burim i caktuar e shndërron energjinë elektrike në dritë. Për shembull, një llambë e zakonshme inkandeshente ka një dalje prej 15 Lm/W, dhe një llambë natriumi me presion të lartë ka një dalje prej 150 Lm/W.

Rezulton se ky është një burim 10 herë më efikas se një llambë e thjeshtë. Me të njëjtën fuqi, ju keni 10 herë më shumë dritë!

Fluksi i ndritshëm matet në Lumens - Lm.

Çfarë është 1 Lumen? Gjatë ditës, në dritë normale, sytë tanë janë më të ndjeshëm ndaj ngjyrës së gjelbër. Për shembull, nëse merrni dy llamba me të njëjtën fuqi blu dhe jeshile, atëherë për të gjithë ne jeshilja do të duket më e ndritshme.

Gjatësia e valës së gjelbër është 555 Nm. Një rrezatim i tillë quhet monokromatik sepse përmban një gamë shumë të ngushtë.

Sigurisht, në realitet, jeshilja plotësohet me ngjyra të tjera, në mënyrë që në fund të merrni të bardhën.

Por meqenëse ndjeshmëria e syrit të njeriut është maksimale në jeshile, lumenët ishin të lidhur me të.

Pra, një fluks ndriçues prej një lumeni korrespondon saktësisht me një burim që lëshon dritë me një gjatësi vale prej 555 Nm. Në këtë rast, fuqia e një burimi të tillë është 1/683 W.

Pse saktësisht 1/683, dhe jo 1 W për masë të mirë? Vlera 1/683 W u ngrit historikisht. Fillimisht, burimi kryesor i dritës ishte një qiri i zakonshëm, dhe rrezatimi i të gjitha llambave dhe llambave të reja u krahasua me dritën e një qiri.

Aktualisht, kjo vlerë 1/683 është e legalizuar me shumë marrëveshje ndërkombëtare dhe e pranuar kudo.

Pse na duhet një sasi e tillë si fluksi ndriçues? Me ndihmën e tij mund të llogaritni lehtësisht ndriçimin e një dhome.

Kjo ndikon drejtpërdrejt në vizionin e një personi.

Dallimi midis ndriçimit dhe fluksit të dritës

Në të njëjtën kohë, shumë njerëz ngatërrojnë njësitë e matjes Lumens me Luxes. Mos harroni, ndriçimi matet në luks.

Si mund ta shpjegoni qartë ndryshimin e tyre? Imagjinoni presionin dhe forcën. Me vetëm një gjilpërë të vogël dhe pak forcë, mund të krijohet presion i lartë specifik në një pikë të vetme.

Gjithashtu, me ndihmën e një fluksi të dobët ndriçues, është e mundur të krijohet ndriçim i lartë në një zonë të vetme të sipërfaqes.

1 Lux është kur 1 Lumen bie në 1 m2 zonë të ndriçuar.

Le të themi se keni një llambë të caktuar me një fluks ndriçues prej 1000 lm. Poshtë kësaj llambë është një tabelë.

Duhet të ketë një nivel të caktuar ndriçimi në sipërfaqen e kësaj tavoline në mënyrë që të mund të punoni rehat. Burimi kryesor për standardet e ndriçimit janë kërkesat e kodit të praktikës SP 52.13330

Për një vend pune tipik kjo është 350 Lux. Për një vend ku kryhen punë të vogla të sakta - 500 Lux.

Ky ndriçim do të varet nga shumë parametra. Për shembull, nga distanca në burimin e dritës.

Nga objektet e huaja pranë. Nëse tavolina ndodhet pranë një muri të bardhë, atëherë do të ketë më shumë suita sesa nga një i errët. Reflektimi patjetër do të ndikojë në rezultatin e përgjithshëm.

Çdo ndriçim mund të matet. Nëse nuk keni matës të veçantë luks, përdorni programet në telefonat inteligjentë modernë.

Sidoqoftë, përgatituni paraprakisht për gabime. Por, për të bërë një analizë fillestare në mënyrë të padobishme, një telefon do të funksionojë mirë.

Llogaritja e fluksit të dritës

Si mund ta zbuloni fluksin e përafërt të dritës në lumen, pa asnjë instrument matës fare? Këtu mund të përdorni vlerat e daljes së dritës dhe varësinë e tyre proporcionale me rrjedhën.