Formula osvetlitve. Moč svetlobe. Svetlobni tok. Svetlobni viri

Danes bomo povedali vse formula osvetlitve

Sveča in predilno kolo

Pred razširjeno elektrifikacijo je bil vir svetlobe sonce, luna, ogenj in sveča. Znanstveniki že v petnajstem stoletju so lahko ustvarili sistem leč za izboljšanje osvetlitve, vendar je večina ljudi delala in živela s svečami.

Nekaterim je bilo žal, da so porabili denar za vosekalne vire svetlobe, ali ta način podaljšanja dneva ni bil na voljo. Nato so uporabili možnosti alternativnega goriva - olje, živalska maščoba, les. Na primer, ruske kmečke ženske srednjih pasov vse svoje življenje lan ob lunah. Bralec se lahko vpraša: "Zakaj je bilo treba to storiti ponoči?" Navsezadnje je koeficient naravne svetlobe precej višji. Dejstvo je, da so kmečke ženske v dnevnih urah imele veliko drugih skrbi. Poleg tega je postopek tkanja zelo zahteven in zahteva miren videz. Za ženske je bilo pomembno, da nihče ne bi moral stopiti na platno, tako da otroci ne bi zamenjali niti, in moški ne bi odvrnili.

Toda s takšnim življenjem obstaja ena nevarnost: svetlobni tok (formula, ki jo bomo dali spodaj) iz luneje je zelo nizka. Oči so bile prevelike, ženske pa so hitro izgubile pogled.

Razsvetljava in usposabljanje

Ko prvakinja v prvem septembru odide v šolo, nestrpno čaka na čudeže. Zaseženi so z vladarjem, cvetjem, lepo obliko. Zanima jih, kaj bo njihov učitelj, s katerimi bodo sedeli za eno mizo. In ta čustva se človek spominja na življenje.

Toda odrasli, ko pošljejo svoje otroke v šolo, bi morali razmišljati o bolj prozaičnih stvareh, namesto veselja ali razočaranja. Starši in učitelji skrbijo za priročnost šolske mize, velikost učilnice, kakovost krede in formulo za osvetlitev sobe. Te stopnje imajo norme za otroke vseh starosti. Zato morajo biti študentje hvaležni, da so ljudje vnaprej razmišljali ne samo o kurikulumu, temveč tudi o materialni strani vprašanja.

Osvetlitev in delo

Nič ni, da šole izvajajo inšpekcijske preglede, v katerih se uporablja formula za izračun osvetlitve učnih prostorov. Otroci, stari deset ali enajst let, delajo samo tisto, kar berijo in pišejo. Nato opravijo domačo nalogo zvečer, ne da bi se odvezali peresa, beležnice in učbeniki. Po tem se sodobni mladostniki držijo tudi na različnih zaslonih. Posledično je celotno življenje šolskega učenca povezano z bremenom vida. Toda šola je le začetek življenjske poti. Nato vsi ti ljudje čakajo na srednjo šolo in delo.

Vsaka vrsta dela zahteva svoj lasten svetlobni tok. Formula za izračun vedno upošteva, kaj počne oseba 8 ur na dan. Na primer, urar ali draguljar naj upošteva najmanjše podrobnosti in odtenke barv. Zato je na delovnem mestu ljudi v tem poklicu potrebna velika in svetla svetilka. In botanik, ki preučuje rastline tropskega gozda, nasprotno, mora ves čas ostati v mraku. Orhideje in bromelije se uporabljajo za dejstvo, da zgornji list dreves odvzame skoraj vse sončne svetlobe.

Formula

Neposredno se približujemo formuli osvetlitve. Njegov matematični izraz je videti takole:

E_upsilon- = dPhi-_upsilon- / dsigma-.

Upoštevajte izraz bližje. Očitno je, da E_upsilon- - potem je to osvetlitev Phi-_upsilon- Je svetlobni tok in sigma- je majhna enota območja, na katero pada tok. Vidimo lahko, da je E integralna količina. To pomeni, da se upoštevajo zelo majhni segmenti in deli. To pomeni, da znanstveniki povzamejo osvetlitev vseh teh majhnih območij, da bi dobili končni rezultat. Enota osvetlitve je luksuzna. Fizični pomen enega paketa je svetlobni tok, za katerega je en lumen na kvadratni meter. Lumen, po drugi strani, je zelo specifična vrednost. Označuje svetlobni tok, ki ga oddaja točka izotropni vir (torej, svetlobno monokromatsko). Jakost tega vira je enaka eni candeli v trdnem kotu enega steradijskega. Enota osvetlitve je kompleksna količina, ki vključuje koncept "candela". Fizični pomen slednje opredelitve je naslednji: intenzivnost svetlobe v znanem smeru iz vira, ki oddaja monokromatsko sevanje s frekvenco 540middot-10^{12. mesto} Hz (valovna dolžina leži v vidnem območju spektra), energijska moč svetlobe pa je 1/683 W / cp.

Koncepti, povezani z osvetlitvijo

Seveda vsi našteti koncepti na prvi pogled izgledajo kot sferični konj v vakuumu. V naravi takšnih virov ni. In pozoren bralec se bo vsekakor vprašal: »Zakaj je to potrebno?« Toda fiziki morajo primerjati. Zato morajo uvesti določene norme, ki morajo biti usmerjene. Formula osvetlitve je preprosta, a veliko je lahko nerazumljiva. To bomo podrobneje razkrili.

Indeks "upsilon;"

Indeks Upsilon- pomeni, da vrednost ni ravno fotometrična. In to je posledica dejstva, da so človeške sposobnosti omejene. Na primer, oko zazna samo vidni spekter elektromagnetnega sevanja. In osrednji del te lestvice (nanaša se na zeleno barvo), ljudje vidijo veliko boljše od robnih področij (rdeče in vijolične). To dejansko pomeni, da oseba ne zazna 100% fotonov rumene ali modre barve. V tem primeru so naprave, ki so brez te napake. Zmanjšane vrednosti, ki delujejo s formulo osvetlitve (npr. Svetlobni tok) in ki so označene z grško črko "upsilon;", imajo popravek za človeški vid.

Generator monokromatskega sevanja

Na sami podlagi, kot je že omenjeno zgoraj, leži število fotonov z določeno valovno dolžino, ki se oddajajo v določeni smeri na enoto časa. Tudi najbolj monokromatični laser ima določeno porazdelitev nad valovnimi dolžinami. In gotovo mora nekaj zadržati. Zato se fotoni ne oddajajo v vseh smereh. Toda v formuli obstaja tak koncept kot "točkovni vir svetlobe". To je še en model, katerega namen je poenotenje določene vrednosti. In noben predmet vesolja se ne more tako imenovati. Točen vir svetlobe je fotonski generator, ki oddaja enako število kvantov elektromagnetnega polja v vseh smereh, njegova velikost je enaka matematični točki. Vendar pa obstaja eno zvit, lahko pravi predmet točkovni vir: če je razdalja, do katere dosežejo fotoni, zelo velika v primerjavi z dimenzijami generatorja. Tako je naša osrednja zvezda Sonce, vendar so oddaljene zvezde točke.

Gazebo, pa parkiraj

Seveda je pozoren bralec opazil naslednje: na svetelem, sončnem dnevu se zdi, da je odprto območje močneje osvetljeno od gladke ali trate, ki je na eni strani zaprto. Torej, morje tako kliče: vedno je sončno in toplo. Toda tudi velika glada v gozdu je temnejša in hladnejša. In plitki vrt je bolan na najsvetlejši dan. To je zato, ker če oseba vidi samo del neba, manj fotonov doseže njegovo oko. Koeficient naravne osvetljenosti se izračuna kot razmerje med pretokom svetlobe s celega neba in vidnega območja.

Krog, oval, kot

Vsi ti koncepti so povezani z geometrijo. Zdaj pa govorimo o pojavu, ki se neposredno nanaša na formulo osvetlitve in posledično na fiziko. Do sedaj se je domnevalo, da svetloba pade na površino pravokotno, strogo navzdol. To je seveda tudi približek. Če je ta pogoj izpolnjen, razdalja od vira svetlobe pomeni, da osvetljenost pade sorazmerno s kvadratom razdalje. Tako zvezde, ki jih oseba vidi s prostim očesom na nebu, ali pa se nahajajo daleč od nas (vsi pripadajo galaksiji Mlečne ceste) ali zelo svetli. Če pa svetloba pade na površino pod kotom, je drugačna.

Predstavljajte si svetilko. To daje okroglo točko svetlobe, če je usmerjeno strogo pravokotno na steno. Če ga nagnete, bo mesto spremenilo svojo obliko v ovalno. Kot je znano iz geometrije, je ovalna površina večja. In ker je svetilka enaka, to pomeni, da je moč svetlobe enaka, vendar je kot "zamazana" na velikem območju. Jakost svetlobe je odvisna od kota incidence v skladu s kosinusnim zakonom.

Pomlad, zima, jeseni

Naslov zveni kot naslov lepega filma. Toda prisotnost letnih časov je neposredno odvisna od kota, pri katerem svetloba pade na najvišjo točko na površini planeta. In v tem trenutku ne gre le za Zemljo. Na vsakem predmetu sončnega sistema obstaja časovna obdobja, katerih os vrtenja je nagnjena glede na ekliptiko (na primer na Marsu). Bralec je verjetno že ugibal: večji kot nagiba, manj fotonov na kvadratni kilometer površine na sekundo. Tako bo hladnejša sezona. V času največjega odstopanja planeta na polobli prevladuje zima, v času najmanj - poletja.

Številke in dejstva

Da ne bi bili neutemeljeni, podajamo nekaj podatkov. Opozarjamo: vsi so povprečni in niso primerni za reševanje določenih problemov. Poleg tega obstajajo tudi imeniki za osvetlitev površin po različnih vrstah virov. Bolje je, da se obračate pri izračunih.

1. Na razdalji od Sonca do katere koli točke prostora, ki je približno enaka razdalji do Zemlje, je osvetlitev sto trideset pet tisoč luksov.
2. Naš planet ima atmosfero, ki absorbira del sevanja. Zato je površina zemlje osvetljena za največ sto tisoč luksov.
3. Poleti sredi širine opoldne osvetljujejo sedemnajst tisoč luksov v jasnem vremenu in petnajst tisoč razkošnih.
4. Ponoči na polni luči je osvetlitev dve desetini zbirke. Svetloba zvezd na brezmadečnem noču daje le en ali dva tisoč luksov.
5. Če želite prebrati knjigo, potrebujete najmanj trideset in petdeset luksov.
6. Ko oseba gleda film v kinodvorano, je svetlobni tok približno sto luksov. Najtemnejši prizori bodo imeli osemdeset luksov, podobo svetlega, sončnega dne pa bo "potegnilo" za sto dvajset let.
7. Sončni zahod ali sončni vzhod čez morje bo osvetlil približno tisoč luksov. V tem primeru je na globini petdeset metrov osvetlitev približno 20 luksov. Voda zelo dobro absorbira sončno svetlobo.