Светотехнические понятия и величины.

Свет — элементарное излучение, воспринимаемое человеческим глазом в пределах длин волны X =0,4-s- 0,75 мкн= =400 -г- 750 ммкн.

Вне этих пределов лучистая энергия не воспринимается глазом как световое ощущение. Наш глаз наиболее чувствителен к лучам с длиной волны А» =555 ммкн, что соответствует желто-зеленому цвету.

Кривые зависимости относительной видности от длины волны построены для источников света одинаковой мощности. Из этих кривых наглядно видно, что в условиях дневного зрения синий источник света характеризуется относительной видностью, примерно в 10 раз меньшей относительной видности зеленого источника.

Кь = f (Я),

где К^ — относительная видность в долях единицы;

К—длина световой волны в мкн, различные источники света можно оценивать не в энергетических единицах, а по вызываемому ими световому ощущению.

Световой поток служит мерой световой мощности излучения источника, оцениваемой по производимому им световому ощущению:

Х=»0,75

F= f PxKxdk,

X=0,40

где Px — мощность излучения, т. е. энергия,

отдаваемая в единицу времени;

dt '

Кх — коэффициент относительности

мощности.

Единица светового потока —люмен (лм) соответствует мощности излучения

в — вт при длине волны Я=0,555 мкн и определяется по специальным эталонам. Таким образом, мощность в 1 вт, полностью превращенная в свет при Я =0,555 мкн, равна 683 лм.

Если мощность излучения дана в ваттах, световой поток в люменах определится:

W>,75

F = 683 f P^Kxd%.

А=*0,40

 

Некоторое представление о люмене можно составить из сопоставления таких примеров: нормальная лампа накаливания 220 в, мощностью 100 вт излучает световой поток 1000 лм\ на 1 м2 поверхности улицы при солнечном свете падает около 105 лм. Сила света характеризует световое действие источника в каком-либо определенном направлении.

Силой света I источника в данном направлении называется угловая плотность потока источника в этом направлении:

d(a 9

где dF — элементарный световой поток, заключенный в телесном угле d®. При равномерном распределении светового потока в пределах телесного угла © сила света/в направлении оси телесного угла будет

со

Телесный угол измеряется отношением площади S, которую он вырезает на поверхности сферы, описанной из его вершины, к квадрату радиуса г2 этой сферы:

S

© = —. г2

Единица телесного угла (стерадиан) — угол, который, имея вершину в центре сферы,

вырезает на ее поверхности участок, равный квадрату радиуса сферы.

Единица силы света (свеча) — сила света точечного источника, равномерно излучающего 1 лм светового потока внутри телесного угла в 1 стерадиан.

Освещенность Е поверхности определяется отношением падающего на поверхность светового потока dF к величине площади освещаемой поверхности dS:

п dF

dS

В случае равномерного распределения светового потока на площади S

Единица освещенности люкс (лк) определяется как освещенность поверхности в 1 м2, на которой равномерно распределен световой поток в 1 лм.

Яркость характеризует распределение в пространстве отраженного или излучаемого какой-либо поверхностью светового потока и непосредственно воспринимается нашим глазом.

Яркостью В светящейся поверхности в каком-либо направлении называется отношение силы света rf/a, испускаемой поверхностью вданном направлении, к проекции dS cos a светящейся поверхности на плоскость, перпендикулярную этому направлению:

Б—dS cos a

 

Единица яркости нит (нт) равна 0,0001 стильба (1 стильб равен яркости равномерно светящейся плоской поверхности в перпендикулярном ей направлении, испускающей в этом направлении силу света в 1 свечу с каждого квадратного сантиметра).

Светностью R поверхности называется отношение светового потока dFR> отраженного или излучаемого элементом поверхности, к величине площади этой поверхности dS:

_ dFp

R = ——.

dS

Если поверхность площадью = S испускает равномерный поток FR9 то

n FR

Единица светности — радл юк< (рлк) — равна светности плоской поверхности равномерно испускающей световой поток i 1 лм с площади в 1 м2.

При падении светового потока на какое-либо тело часть потока отражается, часть поглощается, часть проходит сквозь тело.

Коэффициент отражения р равен отношению светового потока Fq9 отражаемой

телом, к световому потоку F, падающему на него:

Коэффициент поглощения а равен отношению светового потока Fa, поглощаемого телом, к световому потоку Т7, падающему на него:

Коэффициент пропускания t равен отношению светового потока Fv проходящего через тело, к световому потоку Fy падающему на него:

Так как:

F=Fp+Fa + Fx, то

р + а + т = 1

В отдельных случаях тот или иной коэффициент может равняться нулю.