Светлинен поток и светлинен енергия

Светлинен поток F - силата на светлинната енергия, която е Q. видима светлина, измерена чрез светлина чувството на които тя произвежда от средната човешкото око. Ефективната стойност на светлинния поток се измерва в лумена:

Съгласно стандартите на Международната комисия по осветление (CIE), светлинен поток се определя от въздействието на селективен приемника чиято спектрална чувствителност се нормализира относителна спектрална светлинен ефикасност на радиация функции (монохромни): V () - за дневно зрение (по отношение на яркостта и адаптация L 10 CD /), и - за нощно виждане (L 0,01 CD /).

Един лумен (LM) е числено равно на светлинния поток, излъчвана в единица пространствен ъгъл а (стерадиан) с еднаква интензивност (еднакво) точка източник излъчващ един кандела (CD).

Измерва се пространствен ъгъл с връх в центъра на сферата е сферична повърхност съотношение Da, на които почива, на квадрата на радиуса R на сфера. На единица пространствен ъгъл - стерадиан (SR), приета централната пространствен ъгъл резба сфера част, която зона е равна на квадрата на радиуса си.

Установено е, че на потока 1 W монохроматичен лъчение с дължина на вълната от 0.555 микрона = 680 LM е равна на светлинния поток. Следователно, максималната стойност на спектрална светлинен ефикасността е числено равно на (макс = 680 лумена / W Така светлина изхода на комплекс радиация: и където п - брой на линии в спектъра; V () - относителна светлинна ефективност на монохромни радиация; 680 и 680 - светлина .. монохроматичен радиация поток с дължина на вълната.

За светлинен емисии ефикасност (LM / W) с предварително определен спектрален състав на светлинния поток се определя от съотношението на съответния радиация поток:

Относително светлинна ефективност V комплекс радиация е

Светлинен ефикасност (LM / W) на източника на светлина се определя от съотношението на светлинен поток и източник на енергия светлина:

Светлинно излъчване на енергия, дадена от продукта на светлинния поток по време на неговото действие, когато F = конст. Q = FT; когато F (т) = Var Q =. където F (т) - моментната стойност на светлинния поток. Единицата за светлинна енергия - втори лумените (LM · а).

По отношение на пулсираща светлина източник на енергия, наречена светлина сумата. Светлинната енергия импулсен източник радиация с време, вариращо светлина поток - блясък, LM · S определя за изравняване Т:

Назад светлина флаш (LM / W), взети за да се определи съотношението на енергия на импулса на светлинната енергия се съхранява в кондензатор,

. където С - капацитет на кондензатор на доставка,

- напрежението кондензатор в началото на избухването.

Интензитетът на светлината I - е пространствена плътност на светлинния поток в дадена посока: а) комплекс от радиация I =,

б) за монохроматичен. където DF - светлинен поток; г - пространствения ъгъл (стерадиан - SR).

Устройството на светлинен интензитет - кандела (кандела) - интензивност на светлината, излъчвана в перпендикулярна посока на 1 / (абсолютно черно тяло повърхност при температурата на втвърдяване на платина (Т = 2045 K) и налягане от 101 325 паскали (Ра) = 1kd 1lm · SR -1.

Пространствена плътност светлинен поток обикновено варира в различни посоки на пространството, следователно светлинен стойността на интензитета определена посока. За светлинни източници с всички симетрични стойности светлина разпределение на интензитета на всеки ъгъл на посоката на оста на симетрия от същия източник. Следователно, тъй като силата на лъчението, силата на симетричен светлинният източник е еднозначно решена и индексиран ъгъл. Светлинен интензитет на асиметрична източник на светлина се определя ъгли

Разпределението на точков източник на радиация пространство поток еднозначно определя от фотометрично тяло - част от пространството, ограничено от повърхността, преминаваща през краищата на радиус вектори на мощността на лъчението.

Емисиите всяка кръгово SP могат да се извършват с един меридиан QRS и за симетричен SP трябва да имат семейство меридиан KCC за всички меридиан самолети, чийто брой се избира на базата на формата на фотометрично тялото.

За SP с две равнини на симетрия (за лампи с линейни лампи, прожектори) обикновено ограничават QRS само два основни самолети - (. Фиг P5-1) надлъжно и напречно. Въпреки това, често е необходимо да се знае KCC JV не само по-малко, но също така и в горната част на полукълбо на пространството.

Чрез разпределение на светлината SP в зависимост от съотношението на светлинния поток F. насочена в долната полукълбо, и общия светлинен поток FSV лампата разделена на пет класа Р, Н, R, B, G (таблица. 1).

CMP SP тези класове в зависимост от формата на QRS са разделени в няколко типа К, D, Е, L, W, F, G (вж. Фиг. P5-1).

Клас на осветително тяло разпределение на светлината

Естеството на разпределението на светлината

Напречното сечение на фотометрично тяло равнина, минаваща през произход (чрез точков източник), определя крива на светлинен интензитет (CMP) радиационен източник за този раздел равнина. Ако фотометрично тялото има ос на симетрия на източника на радиация, характеризираща се с CMP в надлъжната равнина.

Светлинен поток от източника на светлина се определя от център в Кумбу, ако фотометрично тялото има ос на симетрия. Ако СМР е определен график или на маса, формула за изчисление на потока от източник на светлина се изчислява по формулата:

F =. където - средната стойност на светлинния интензитет в дадена

Примерни графики KCC източници асиметрична светлина са показани на Фиг. P5-1 в декартова (а) и полярен (б) координатни системи.

Ris.P5-2. Графики QRS източници асиметрична светлина

Осветление - плътността на светлинния поток на повърхността, която се осветява, който се определя в зависимост от вида на радиация от формулите:

а) за съединение Е = емисии. или Е = 680;

б) за едноцветен радиация. или. при което - спектралната плътност на излъчване (W /); г - площ осветена повърхност.

осветление единица - лукса (LX) приема осветление създаден от светлинния поток на 1 лумен (LM), равномерно разпределени по повърхността, която е равна на една кв.м:

Светлинната енергия, която попада върху повърхност на елемент на тялото осветен се нарича експозиция (количество светлина) и Н се определя чрез интегриране на моментните стойности яркост:

. където Е (т) - моментната стойност на осветеност.

В специален случай, когато Е (т) = конст получи Н = Et, (лукс · сек).

приемник Изложение определи мярка на реакцията във всички фотохимични процеси, в които броят на молекули, които влизат в реакцията, се определя не само от плътност ефективно протичане на облъчената повърхност, но също така и продължителността на процеса.

Яркост повърхност L се изразява чрез силата на светлината vzadannom двете посоки чрез светлинния поток :. или. при което - светлинния поток в пространствен ъгъл излъчена част Da елементарен радиатор повърхност; защото DA - елементарна площ Da емитер проекция върху равнина, перпендикулярна на оста на пространствения ъгъл.

От израза за това следва, че яркостта на всеки елементарен повърхностна част от светлината, се определя от отношението на интензивност на излъчващия елемент да га площ му проекция защото Da в равнина, перпендикулярна на предварително определена посока на наблюдение на яркостта на обект определя нивото на визуално възприятие.

Яркостта на М - е плътността на излъчваната (отразено) светлинен поток площта на излъчващата повърхност (отражение) на тялото:

където - спектралната плътност на излъчване на излъчващата повърхност; - излъчване на яркост (отразяващ) повърхност; Единица блясък - LM / m 2. яркостта може също да се характеризира плътността на светлинния поток, отразена от дифузна повърхност и предава чрез разсейващата материали (млечни и матирано стъкло, пластмаса) в съответствие с израза:

а) за отразено лъчение;

б) за излъчване, минаваща през разсейващи материали,

където # 961; - отражение; # 964; - пропускливост.

Двойствеността svetovosprinimayuschego очи апарат, и разликата на спектралната чувствителност на пръчки и конуси води до промяна в спектралната чувствителност на окото и интегрирани в функция и нивото на яркост на излъчване спектър, както е показано на фиг. 7. Тези процеси са посочени като яркост и цвят адаптации.

Адаптиране - адаптиране на визуален устройството до желаната яркост и цветност на зрителното поле чрез регулиране на концентрацията на молекулите и iodopsina родопсин в пръчки и конуси, както и реорганизация на рецептивни полета защитни пигмент и ретината при висока яркост.

Функциите на спектрална светлинен ефикасността на радиация V (за всяко ниво на яркост в интервал CD / м 2, определена от адаптиране на окото на ниво. Наличието на ефекта на неравни визуално възприятие различни спектрални емисиите при същите им яркост сс / т2 доведе до въвеждането на понятието еквивалент блясък предварително определен спектрален състав, дефиниран като яркост ravnosvetlogo оптично комплекс спектрален състав предварително определени радиация с цветна температура (ris.P5-3).

Фиг. Р5-3. Графики на относителната Фиг. Р5-4. Графики еквивалент

Spectral светлинна ефективност. яркост.

От ris.P5-4 графики показват, че равностоен яркостта на синьо и червено лъчение се различава с повече от един порядък.

Лек еквивалент яркост на излъчване се определя от формулата:

. където к = 680 - функцията на референтната светлината и спектрален състав; в деня на = 680 - спектрална плътност блясък

За да се определи първо приближение по метода, определен от предварително определен яркост ispektralnomu състав на радиация и различни съотношения з поток фракции в червено, зелено и синьо региони на видимия спектър и при различни стойности на коефициентите.

при което - потоци излъчвания в син, зелен и червен области и предварително определен спектър на емисиите. Резюме на радиация поток, определен от сумата на елементарните потоци.