Pentru a evalua cantitatea și calitatea luminii, un sistem de lumina speciala de valori.
Măsura principală a luminii poate fi considerat un flux luminos, notat ceai în scrisoarea literatură de iluminat F. De fapt, lumina - o ieșire de lumină, măsurată nu în wați obișnuite sau de cai putere, dar în unități speciale numite lumeni (abreviere în limba rusă de limbă tehnică literatura - lm, străină - lm).
Ce este un lumen? Lumen - 1/683 lumina watt este mono-cromatic, adică radiație monocromatică strict cu o lungime de undă de 555 nm, care corespunde curbei maxime spectrale CHUV-tate a ochiului. Valoarea 1/683 a apărut istoric ca principala sursă de lumină a fost scanteia obișnuită și radiații apare doar surse de lumină electrice, în comparație cu ECE că aceste lumânări. În prezent, această valoare (1/683) legalizat prin numeroase acorduri internaționale și acceptate peste tot.
Luminoasă Fluxul de la sursa de lumină - dacă un chibrit sau lampă electrică ultramodernă - ca regulă, propagare-stranyaetsya mai mult sau mai puțin uniform în toate direcțiile. Cu toate acestea, folosind oglinzi sau lentile pentru a direcționa lumina, ne puteți potrivi Obra Zoom, concentrându-se într-o parte a spațiului. O parte sau cota de spațiu este caracterizat printr-un unghi solid. Conceptul de „colț TV a oferit o clară“ nici o legătură directă cu lumina nu, cu toate acestea, utilizează Xia în tehnologia de iluminare este atât de extins încât este imposibil fără obyas-nenie mulți termeni și valori de iluminat.
Fig. 3. Unghiul solid
Unghiul solid - este raportul dintre suprafața decupată din acest punct de pe sferă cu rază arbitrară R, cu pătratul razei (a se vedea figura 3 ..). În literatura de specialitate, aceste păduri unghiuri sunt, de obicei notate cu litera Gre-cal cu și măsurat în radiani ste (CP abreviat):
Este evident că valorile S și R să fie măsurate în aceleași unități.
Dacă fluxul luminos F de la orice sursă de lumină sunt copleșitor-dotochit într-un unghi solid w, este posibil să vorbim despre puterea acestei surse de lumină ca o densitate unghiulară a fluxului luminos. Astfel Obra Zoom, intensitate (notată cu litera I) - este raportul dintre fluxul luminos închis în orice unghi solid, la valoarea acestui unghi este:
Dacă sursa de lumină strălucește uniform pe întregul spațiu, adică într-un unghi solid de 4n (deoarece suprafața sferei este egal 4nR2), intensitatea unei astfel de surse este F / 4n, t. E. F / 12,56. Intensitatea luminii este măsurată în candele (cd abreviat denumirea Rusă, Ino-ciudat - cd). Candela cuvânt tradus în limba română ca SVE-cha, și se numește unitatea de forță lumânare lumină în Uniunea Sovietică până în 1963. O candelă - este sursa de energie a luminii emise de-ing Indicatorul luminos de alimentare 1 lm într-un unghi solid de 1 Miercuri Aproximativ intensitatea luminii este lumânare stearic normal (deci este clar că lumina generată de o astfel de lumânare este de aproximativ 12,56 lm).
Lumina de la orice sursă este necesară, de regulă, pentru ca-să scoată în evidență un loc specific - .. desktop-ul, vitrina, strada, etc. Pentru a caracteriza iluminarea locații specifice au intrat o altă lumină valoare - lumina. Iluminarea - este fluxul luminos pe unitatea de suprafață a suprafeței iluminate. În cazul în care fluxul luminos F scade într-o anumită zonă S, luminanța medie a zonei (indicată de litera E) este:
unitatea de măsurare a luminii este numită lux (denumire scurtă schennoe în literatura rusă - lux în străinătate clorhidric - / x). Un lux - este lumină, în care fluxul luminos de 1 lumen cade pe o suprafață de 1 metru pătrat:
1 lx = 1 lm / m2 1.
Pentru a imagina această valoare, se spune că de aproximativ 1 iluminarii Lux creat lumânare stearic pe un plan perpendiku-lar pe direcția luminii de la o distanta de 1 metru. Pentru comparație, o lumină de la situații de lună plină pe suprafața pământului în timpul iernii la Moscova, cu o lățime mai mică de 0,5 lucși; lumina directa de la soare în depozite de ani după-amiaza la latitudinea Moscovei se poate ajunge la 100.000 de lux.
Să presupunem că, pe desktop-ul este de 100 iluminarea lux. Pe masă sunt coli albe de hârtie, unele dosar în negru carte, gri în Hardcover. Iluminarea acestor obiecte este aceeași,
și ochiul vede foi de hârtie mai ușor decât o carte, iar cartea - tatii-ki mai ușoare. Aceasta este ochiul nostru apreciază ușurința de obiecte nu prin illum-intrafamilial lor, iar pentru o altă valoare. Această „altă valoare“ on-se numește luminozitate. suprafața S Luminozitate - este raportul de intensitate I, emisă de această suprafață, în orice direcție la aria proiectată a suprafeței pe planul perpendicular pe direcția pe termen selectat (figura 4). După cum bine se cunoaște, dar suprafața proiectată a oricărei suprafețe COSV Coy la o altă zonă a acestui plan este suprafața învelișului deranjează cosinusul unghiului dintre COSV-oase. În literatura de specialitate yar-os indicat prin litera L:
În această formulă I - puterea suprafață de lumină într-o anumită direcție (de exemplu, desktop sau plane situată pe acesta subiecți); S - zona acestei suprafețe; și - unghiul dintre perpendiculara pe planul și direcția în care vrem să cunoaștem luminozitatea (de exemplu, linia de vedere, adică linia care leagă ghidul de ochi și suprafața estimată).
În cazul în care fluxul luminos, intensitatea luminoasă și iluminarea susche-există unități speciale (lumeni, candelă și suite), unitatea de măsură a luminozității nici un nume special. Cu toate acestea, în vechi (până în 1963), manuale de fizica, de iluminat, sisteme optice și alte literatura tehnică, a avut mai multe nume de unități de luminozitate: în limba rusă - niți și stilben în angloyazych Noi - fL, apostilb și alt sistem internațional. sI oricare dintre aceste elemente nu sunt acceptate, iar unitatea de măsură a acceptat nume special luminozitate nu vine.
Pentru ca unitatea de măsurare a luminozității este acum în toate țările la suprafață plană nyata luminozitate a intensității luminii radiante de 1 cd pe metru pătrat, în direcția perpendiculară pe suprafața strălucitoare-conductoare, adică 1 cd / m2.
Din ceea ce depinde de luminozitatea subiecților?
În primul rând, desigur, cu privire la suma de disponibile pentru a le SVE-ta. Dar, în acest exemplu, toate obiectele de pe masă, aceeași cantitate de lumină intră. Prin urmare, luminozitatea depinde de proprietățile obiectelor în sine - și anume, capacitatea lor de a reflecta lumina incidente.
Capacitatea subiecților de a reflecta lumina incidenta asupra lor de reflexie, în mod tipic notată gre- caracterizat izate
cal p literă. Coeficientul de reflexie - raportul dintre plumb-ranguri de lumina reflectată de la o suprafață la incidentul de flux luminos pe suprafața din orice cis-sursă de lumină sau lampa:
p = Fotrazhennym / Fpadayuschy.
Cu cât reflexie al subiectului,-LYM lumina mai mult se pare. În acest exemplu, un birou de co-factor de foi de hârtie de reflecție mai mare decât legarea cărții, și a legării - mai mare decât cea a dosarului.
Coeficientul de reflexie depinde de proprietățile materiale ale materialelor în sine, precum și natura tratamentului lor de suprafață. Pe-expresii poate fi direcționat către oricare dintre părți sau rasă-seyannym într-un anumit unghi solid. Ia o foaie de hârtie BE-loi scris simplă sau hârtie de desen. Din orice parte și pentru orice unghi suntem pe această listă nu au fost cautati, el pare la fel de lumină-LYM, adică luminozitatea acestuia în toate direcțiile este aceeași. O astfel de reflexie se numește difuză sau împrăștiate; respectiv, dar suprafața cu reflectarea personajului sunt numite si diferentiale fuznymi. Această hârtie non lucioasă, cele mai multe materiale textile, mată de cerneală-ki, lapte de var, suprafețe metalice aspre, și multe altele.
Dar dacă vom începe să lustrui suprafața de metal dur, natura reflecției va începe să se schimbe. În cazul în care suprafața este lustruit foarte bine, toată lumina care cade pe ea se va reflecta în aceeași direcție. Unghiul la care se reflectă lumina incidență, este exact egal cu unghiul la care dă pas suprafață. O astfel de reflecție se numește o oglindă, și egalitatea unghiurilor de incidență și de reflexie a luminii este una dintre legile de bază ale ingineriei de lumina: pe baza acestei legi toate Meth ODS calcule spoturi luminoase și corpuri de iluminat cu oglinda optiches parte Coy.
Mai mult specular și reflexie difuză, există pe dispersat bord (de exemplu, de la slab Me lustruit - suprafețe metalice, mătase sau vrajitori Bu lucioase) și amestecate (de exemplu, sticlă de lapte). Fig. 5 (vezi pagina FIG. Seq.) Prezintă exemple de diferite materiale tera-reflexie caracterizati.
Curba care caracterizează distribuția unghiulară a coeficienților de reflexie, se numește indicatrix de reflecție.
Pentru suprafețe cu luminozitate reflexie difuză este legată de luminozitatea relației simplu:
LDU Luminozitatea suprafeței oglinzii este reflectată strălucire în ea pre-Metov (surse de lumină, tavan, pereti, etc ...) multiplicată cu un factor de-expresii:
Patru au fost numiți-ranguri lumină - flux luminos, intensitate luminoasă, situații de culoare deschisă și luminozitate OC - acestea sunt concepte mai importante-Chiyah fără de care cunoașterea nu este posibilă, o explicație a surselor-ing de lucru de lumină și de iluminat. Cu toate acestea, o astfel de explicație req-Dimo, de asemenea, cunoașterea caracteristicilor materialelor de iluminat.
Figura 5. indicatrix de reflecție
Pe una dintre aceste caracteristici - reflectivitate - ne-am întâlnit deja. Dar, în natură nu există materiale care reflectă tot incidentul lumină asupra lor, adică materiale în care p = 1, acea parte a lumii care nu sunt reflectate etsya materialul este, în general, de-divizibil în două părți: o parte pro-plimbări prin material, celălalt etsya resoarbe. Proporția de lumină care proho dit prin materialul, transmitanța caracterizat (notată cu litera-chaetsya greacă t); și proporția de co-absorbit Thoraya - coeficientul de absorbție (notat cu a):
m = Fproshedshy / Fpadayuschy.
un pogo = F. JJJ. ue. i.y. th / F:
Relațiile dintre acești trei factori - depozite de reflexie, absorbție și de transmisie - pot fi foarte diferite, dar în toate cazurile, suma celor trei factori este egal cu unitatea:
În natură nu există nici un material în care cel puțin unul dintre cei trei coeficienți este egal cu 1. Majoritatea reflexiei difuze, au zăpadă proaspătă (p
Amploarea transmitanța este indicată în literatură ano clorhidric pentru particular grosimea materialului (de obicei 1 cm). Materialele cele mai transparente includ cuarț deosebit chi granulată și unele grade de polimetilmetacrilat (th sticlă organică), în care p = 0.99 / cm.
Ipotetic (! Într-adevăr nu există), substanță cu coeficientul de absorbție a coeficientului egal cu 1, este numit „corpul negru“ - acest concept ne vom transforma în explicarea Rabo vă surse de lumină termică.
Ca reflexie, lumina de transmisie poate fi direcționată (y silicat sau sticla organica, policarbonat, polistiren la, cuarț și m. P.), sau împrăștiate Difuz (sticlă de lapte), directional difuză (sticlă mată) și se amestecă.
Marea majoritate a materialelor în moduri diferite reflectă, transmite sau absorbi lumina de diferite lungimi de undă, care este, timp de biți de culoare. Această proprietate determină culoarea materialelor și creează o lume multicoloră în jurul nostru. Pentru ha plin de proprietăți optice caracteristice ale materialelor necesare pentru cunoașterea nu numai valorile absolute ale coeficienților de reflexie, pro-suflare și absorbție, dar, de asemenea, distribuția acestor coeficienți în spațiul (indicatrix) și lungimea de undă. Coeficientul de distribuție a lungimii de unda cients bețișoare spectrale numite caractere (reflexie, transmisie sau absorbție).
Toate aceste trei coeficienți sunt valori relative (adimensionale) măsurate și exprimate ca o zecimală sau un procent (în tehzhe fracție înmulțit cu 100).