Lichtstrom

Lichtstrom ist ein physikalischer Begriff, mit dem die durch Strahlung in eine bestimmte Richtung übertragene Leistung geschätzt werden kann. Der Wert wird zur Berechnung der Beleuchtung verwendet, letztere wird durch staatliche Standards für Objekte festgelegt, die menschliches Leben ermöglichen.

Die Position des Lichtstroms in der Hierarchie der physikalischen Größen der Optik

Der Uneingeweihte spricht nicht viel von den Etiketten der Fotos, die Etiketten erhalten. Angesichts der Eigenschaften des Lichtstroms in Lumen. Wenn man den Lichtstrom kennt, kann man die Oberflächenbeleuchtung berechnen. Die Anforderungen sind GOST, genauer BCH-1-73 für Sportanlagen. Die Bedingungen werden nicht von der Decke genommen, bestimmt durch die menschliche Physiologie. Wenn wir über eine Schulklasse sprechen, wird die Gesundheit der Augen von Schülern, Lehrern und dem Fitnessstudio berücksichtigt - die Interessen der Schüler werden berücksichtigt.

Negative, unangenehme Folgen sind möglich, wenn Sie die Norm verlassen. Jeder Fall ist ein Dokument. Sanitärvorschriften, Bauvorschriften. Hier ist die Position des Lichtflusses in der Hierarchie der optischen Größen. ..

Lichtintensität

Das Hauptmerkmal des optischen Bereichsemitters( Glühlampe) ist die Lichtintensität. Zeigt an, wie viel Kraft in eine bestimmte Richtung übertragen wird, die durch einen Raumwinkel begrenzt ist. Demzufolge ist die Lichtstärke in der Grafik keine gerade Linie. Die maximale Leistung des Diodenarrays wird in Richtung senkrecht zur Apertur des Okulars übertragen( eine kleine Linse, die konstruktiv eingebaut ist, um die Fokussierung der Strahlung zu verbessern).Bei der Glühlampe liegt sie nahe an den Parametern einer isotropen Quelle.

Um die Frage vollständig zu verstehen, lassen Sie uns eine Vorstellung von Steradianern machen. Die Maßeinheit des Raumwinkels mit der Spitze in der Mitte der Kugel. Formal ist ein Steradian gleich dem Verhältnis der Fläche einer imaginären Kugel und dem Quadrat des Radius. Folglich ist der Wert wie ein Winkel dimensionslos. Um Verwirrung zu vermeiden, haben Physiker daher Steradiane eingeführt. Der Wert steht eindeutig in engem Zusammenhang mit den Parametern der Kugel. Aus der Definition folgt: 12.56( 4 Pi) Steradiane passen auf den Bereich der Kugel.

Der Raumwinkel ist volumetrisch und sieht aus wie ein Kegel mit einem Scheitelpunkt in der Mitte einer imaginären Kugel. Die Basis einer dreidimensionalen Form ist keine Ebene. Es ist falsch, den Raumwinkel und den Kegel zu vergleichen. Die Basis ist der Teil der Kugel, der von der Mantellinie( Seitenfläche) abgeschnitten wird. Die Einheit der Lichtstärke ist eine Kerze, wie sie im westlichen Stil Candela genannt wird( der Name erschien 1948, bevor diese Einheit eine neue Kerze genannt wurde).Beide Begriffe sind eine Übersetzung, der ursprüngliche Klang des lateinischen Wortes, von dem der Name stammt. Candela ist eine der sechs Hauptplatten des internationalen SI-Systems, durch die andere Einheiten ausgedrückt werden.

Gemäß den Friedensabkommen haben die meisten Länder 1960 Meter, Sekunde und Kilogramm eingeführt. Die Liste besteht aus sechs Parametern. Es sollte mit Candela, Ampere und Kelvin Grad ergänzt werden. Kerzen erhielten unterschiedliche Definitionen. Hier sind einige:

• ein Sechzigstel der schmelzenden Strahlung von Platin mit einer Fläche von einem Quadratzentimeter, wenn das Metall( 2046 K) in Richtung der Senkrechten zur Oberfläche erstarrt( CIPM 1946);
• -Leistung, die senkrecht zu einer Schwarzkörperdarstellung mit einer Temperatur von 2046 K und einer Fläche von einhunderttausendstel Quadratmeter bei einem Normaldruck von 101325 Newton pro Quadratmeter emittiert wurde( CGPM 1967);
• -Lichtintensität von 540 GHz, Leistung von einhundertachtundachtzigsten Watt( die Definition, die die CGPM 1979 unter Berücksichtigung der physiologischen Merkmale des Sehens angab).

Bis 1946 hatte die Lichtintensität andere Definitionen. In der Tat ist jedes Land einzigartig. In praktischen Berechnungen wird der Wert wenig verwendet. Die Ingenieure fanden einen ausreichend integralen Parameter. Sie wurden zum Lichtstrom auf den Etiketten. In Bezug auf Candel, eng verwandt mit dem Raumwinkel, geben Sie kein vollständiges Bild der Quelle. Es ist klar, dass es für einen Menschen, selbst einen erfahrenen Physiker, unbequem ist, mit den Werten einer dreistöckigen Komplexität zu arbeiten. Es würde je nach Richtung eine Tabelle mit Werten benötigen. Vereinfacht gesagt, lässt die Kraft des Lichts nicht zu, die in der Praxis gestellten Aufgaben zu lösen, z. B. um die Parameter der Beleuchtung im Hinblick auf die Anforderungen der staatlichen Norm zu berechnen.

Lichtstrom

Der Lichtstrom zeigt an, wie viel Leistung auf die Oberfläche fällt. Kommt nicht auf Raumwinkel an. Stellen Sie nur sicher, dass der Lichtstrom auf dem Etikett einer Glühbirne angezeigt wird. Der Wert erlaubt uns zu sagen, dass LEDs, die 9 W verbrauchen, mehr produzieren als der Faden und 60. Das Etikett zeigt einen Fehler: Der Gesamtlichtstrom der Lichtquelle wird angegeben, ohne den richtigen Faktakzent zu setzen. Es kann Verwirrung geben. In der Physik wird die folgende Definition der Maßeinheiten für den Lichtstrom, Lumen, akzeptiert: die von einer isotropen Lichtquelle abgegebene Leistung, eingeschlossen in einem Raumwinkel, der einem Steradian entspricht.

Von den offensichtlichen Fakten, die überall verfügbar sind, ist das Internet klar: Bei einem Leuchtkörper von 60 W kann der Lichtstrom, der in einem einzigen Steradian eingeschlossen ist, nicht 710 Lumen betragen. Zu große Anzahl. Im Lehrbuch Kurs Physik für sekundäre spezialisierte Bildungseinrichtungen der Autorschaft Zhdanova LS, Marandzhyan V.A.(Band II) besagt: Eine 100 W-Glühlampe hat eine Lichtstärke von 100 Kerzen( das moderne Analogon des Geräts ist Candela).Infolgedessen beträgt der Gesamtlichtstrom in Lumen 1256. Offensichtlich liegt die Zahl in derselben Größenordnung wie bei 710. Sie fand nie statt, wenn eine Änderung von 12,56( 4 Pi) erforderlich war. Es ist davon auszugehen, dass sich die Produktionstechnik seit 1971 geändert hat, nicht aber qualitative.

Bei einer LED-Lampe kann das Produkt nicht als isotroper Strahler angesehen werden. Indirekt zeigt das Etikett den Streuwinkel von 240 Grad an. Angedeuteter Kegel, der einen Teil der Kugel begrenzt. Der abgeschnittene Teil wird anhand einer einfachen Analogie gefunden. Offensichtlich ist der Streuwinkel von 180 Grad ähnlich wie bei 6,28 Steradianern. Genau die Hälfte. Das Konvertieren anderer Werte in Raumwinkel ist schwierig. Der auf dem Etikett angegebene Parameter ist jedoch für Berechnungen geeignet. Visuell macht es deutlich, in welche Richtung sich das Licht ausbreitet, was den Ingenieuren hilft, praktische Probleme zu lösen. Erfüllen Sie die Anforderungen der Standards( siehe oben).Weiter unten wird mehr gesagt, jetzt muss das i endlich mit dem Lichtstrom punktiert werden.

Die Abbildung zeigt schematisch eine Glühbirne mit Eigenschaften, die dem Etikett entnommen wurden. Der Streuwinkel gibt an: Die Strahlung breitet sich oberhalb der Geräteebene aus.Änderungen zwingt einen Kronleuchter. Die Strahlung wird ohne Änderungen durch die Deckenlösung übertragen. In anderen Richtungen wird der verbleibende Teil des Streuwinkels( vom Etikett) annähernd gleichmäßig abgestrahlt, wobei die Abschwächung des Glases berücksichtigt wird.

Zusätzlich zu den obigen Angaben wird der Lichtstrom zur Bewertung der Reflexionseigenschaften verwendet. Schwarze Buchstaben sind auf hellem Papier gut sichtbar. Der von weißen Objekten reflektierte Lichtstrom ist größer. Bei hellen Tönen handelt es sich daher um lackierte Gehäuse von Kühlschränken.

Beleuchtung und Anforderungen der

-Normen Der Lichtstrom in der aktuellen Interpretation kennzeichnet die Gesamtleistung der Quelle des optischen Bereichs. Ungleichmäßig auf der Oberfläche des Raumes abgestürzt. In den Normen verschiedener Anforderungen geben die Normen die Beleuchtung des Objekts an. Der Wert wird in Lux( lat. Aussprache des Wortes „Licht“) gemessen und ist numerisch gleich dem Verhältnis des Lichtstroms in Lumen zu der Fläche, auf die er fällt. Die Interpretation selbst ist nicht schwierig, die praktische Anwendung ist mit einer Reihe von Problemen verbunden.

Bei der Berechnung kann der Lichtstrom in Lumen nicht in Verbindung mit dem Streuwinkel verwendet werden. Der von der Kugel abgeschnittene Bereich ist nicht linear von Grad abhängig. Es geht gut mit Steradianern. Für bestimmte Berechnungen ist es besser, die in der Abbildung angegebene Verbindungsformel anzuwenden. Ermöglicht die Konvertierung von Grad in Steradiana.

In der Abbildung an Punkt I der Mittelpunkt der Kugel. Der abgedeckte Raumwinkel schneidet einen Teil der Oberfläche ab, die resultierende Form ähnelt einem Kegel. Um die Ausleuchtung zu finden, wird mit der angegebenen Formel eine Parallele zwischen den Steradians und den Graden gezogen. Die erste Einheit ermöglicht eine einfache Berechnung der Leistung( des Lichtstroms) des Anteils, die zweite die relative Position von Objekten im Raum. Bitte beachten Sie: Diese Formel gilt für Öffnungswinkel von weniger als 90 Grad. Daher müssen wir bei unserer LED-Glühlampe die Parameter des Kegels finden, der 240 Grad zur Kugel entspricht.

Die Gesamtblende beträgt 120 Grad( 360–240).Die Formel erscheint halb, 60 Grad. Ersetzen dieses Wertes und wenn der Sinus von 30 gleich 0,5 ist, erhalten wir 3,14 Steradiane. Folglich wird der andere Teil der Sphäre 3 Fisteradianer sein. Für einen bestimmten Raum gelten:

Angenommen, eine Glühbirne befindet sich über einem Tisch mit einer Fläche von 0,5 Quadratmetern. Die Entfernung zum Flugzeug beträgt 2 Meter.

Lösung:

Wir ermitteln die Gesamtfläche des Balls, der Wert beträgt 4 x Pi x 2 x 2 = 16 Pi sq. Die Zahl der Steradiane ist 4 x Pi. Die Lampe beleuchtet 3 x Piradians( siehe oben), die in Quadratmetern ausgedrückt werden, z. B. 12 Pi. Wir teilen die Fläche durch die Abmessungen der Tischplatte, wir erhalten 24 Pi. Folglich hat die Region eine Beleuchtungsstärke von etwa 75 Lux. Laut SNiP, Sanitary Rules, reicht der Wert für den Archivraum kaum aus. In der Studie benötigen Sie mehr als eine Lichtquelle oder ändern den Gerätetyp. Stärker werden.

Einschränkungen bei den Berechnungen der Beleuchtung des

Die obigen Berechnungen wurden in stark vereinfachter Form durchgeführt. Es wurde ein Fall totaler Dunkelheit genommen. Während des größten Teils des Arbeitstages scheint die Sonne durch das Fenster, daher wird ein Teil des Lichts von einer natürlichen Quelle geliefert. Es ist logisch, die Beleuchtung in mehrere Teile aufzuteilen, von denen jeder für seine Zeit ausgelegt ist. Vieles wird durch die Gestaltung der Beleuchtungseinrichtung bestimmt. Wenn die Abdeckung beispielsweise eindeutig Verluste verursacht, verbessert der Taschenlampenreflektor den Fluss in einer bestimmten Richtung stark. Die Quellenspezifikationen sind von der Lampe getrennt. Eine offensichtliche, oft übersehene Tatsache.

In der Praxis wird der Lichtparameter mit einem Luxmeter gemessen. Bekannt: Konstruktionsberechnung enthält einen Fehler. In jeder Branche ist der Wert bekannt. In der Funktechnik sind es 30%.Beleuchtungsberechnungen werden ungefähr durchgeführt, um die Anforderungen der bestehenden Normen exakt zu erfüllen. Daher sollte das Ergebnis überprüft werden. Es wird ein Luxmeter verwendet, das die tatsächliche Ausleuchtung der Raumfläche anzeigt. Die Gerätewerte werden mit Tabellenwerten aus Standards verglichen.

Der vom Etikett angegebene Lichtstrom ist über die Kugelfläche nicht konstant. In der Praxis gibt es nicht immer einen vereinfachten Fall, wenn sich die Lampe über dem Objekt befindet. Es ist notwendig, die Projektionen der untersuchten Oberfläche auf dem Ball aufzunehmen, um mit der gewählten Taste zu arbeiten.