Flux lumineux

Le flux lumineux est un terme physique qui permet d’estimer la puissance transférée par le rayonnement dans une direction donnée. La valeur est utilisée pour calculer l'éclairage, cette dernière est définie par les normes de l'état pour les objets fournissant la vie humaine.

La position du flux lumineux dans la hiérarchie des quantités physiques de l'optique

L'homme non-initié ne parle pas beaucoup des étiquettes des photographies données des étiquettes. Compte tenu des caractéristiques du flux lumineux en lumens. Connaissant le flux lumineux, on peut calculer l’illumination de surface. Les exigences correspondent à GOST, plus précisément BCH-1-73 pour les installations sportives. Les conditions ne sont pas prises du plafond, déterminé par la physiologie humaine. Si nous parlons d'une classe d'école, la santé des yeux des élèves, des enseignants et du gymnase est prise en compte - les intérêts des élèves sont pris en compte.

Des conséquences négatives et désagréables sont possibles lorsqu’on s’éloigne de la norme. Chaque cas est un document. Règlements sanitaires, règlements de construction. Voici la position du flux lumineux dans la hiérarchie des grandeurs optiques. ..

Intensité lumineuse

La caractéristique principale de l'émetteur de la plage optique( ampoule) est l'intensité lumineuse. Montre combien de puissance est transférée dans une direction donnée délimitée par un angle solide. Par conséquent, l’intensité lumineuse sur le graphique n’est pas une ligne droite. La puissance maximale du réseau de diodes est transférée dans la direction perpendiculaire à l'ouverture de l'oculaire( une petite lentille intégrée de manière constructive pour améliorer la focalisation du rayonnement).Quant à la lampe à incandescence, elle est proche des paramètres d’une source isotrope.

Pour une compréhension complète de la question, imaginons les stéradians. Unité de mesure de l'angle solide avec le haut au centre de la sphère. Formellement, un stéradian est égal au rapport de l'aire d'une boule imaginaire et du carré du rayon. Par conséquent, la valeur est sans dimension, comme un angle. Par conséquent, afin d'éviter toute confusion, les physiciens ont introduit les stéradians. Clairement, la valeur est étroitement liée aux paramètres de la sphère. Il résulte de la définition: 12,56( 4 Pi) de stéradians s’adaptent à la surface de la sphère.

L'angle solide est volumétrique et ressemble à un cône avec un sommet au centre d'une boule imaginaire. La base d'une forme tridimensionnelle n'est pas un plan. Il est incorrect de comparer l'angle solide et le cône. La base est la partie de la sphère, coupée par la surface génératrice( côté).L'unité de puissance lumineuse est une bougie, comme on les appelle dans le style occidental, candela( le nom est apparu en 1948, avant que cette unité ne s'appelle une nouvelle bougie).Les deux termes sont une traduction, le son original du mot latin dont le nom dérive. Candela est l'une des six plaques principales du système international SI, à travers laquelle d'autres unités sont exprimées.

Selon les accords de paix, la plupart des pays ont adopté le mètre, le deuxième et le kilogramme en 1960.La liste comprend six paramètres. Il devrait être complété avec candela, ampère et degré Kelvin. Les bougies ont reçu des définitions différentes. En voici quelques exemples:

• , un soixantième du rayonnement de fusion du platine d'une surface d'un centimètre carré lors de la solidification du métal( 2046 K) dans le sens de la perpendiculaire à la surface( CIPM 1946);Puissance
• émise perpendiculairement à une parcelle de corps noir avec une température de 2046 K, une superficie de six cent millièmes de mètre carré à une pression normale de 101325 Newtons par mètre carré( CGPM, 1967);
• intensité lumineuse de 540 GHz, puissance de six cent quatre vingt tiers d'un watt( définition donnée par la CGPM en 1979, compte tenu des caractéristiques physiologiques de la vision).

Jusqu'en 1946, l'intensité de la lumière avait d'autres définitions. En fait, chaque pays est unique. Dans les calculs pratiques, la valeur est peu utilisée. Les ingénieurs ont trouvé un paramètre suffisamment intégré.Ils sont devenus le flux lumineux présent sur les étiquettes. En ce qui concerne candel, étroitement lié à l'angle solide, la direction, ne donnez pas une image complète de la source. Il est clair qu’il est peu pratique pour une personne, même un physicien expérimenté, de fonctionner avec les valeurs d’une complexité de trois étages. Il faudrait une table de valeurs en fonction de la direction. En termes simples, la puissance de la lumière ne permettra pas de résoudre les tâches définies dans la pratique, par exemple, pour calculer les paramètres d’éclairage du point de vue des exigences de la norme d’état.

Flux lumineux

Le flux lumineux indique la quantité de courant qui tombe en surface. Ne dépend pas des angles solides. Assurez-vous simplement que le flux lumineux est indiqué par l'étiquette de toute ampoule. La valeur nous permettra de dire que les LED, consommant 9 W, produisent plus que le filament, en prenant 60.Il peut y avoir confusion. En physique, la définition suivante des unités de mesure du flux lumineux, lumens, est acceptée: la puissance émise par une source de lumière isotrope, enfermée dans un angle solide égal à un stéradian.

D'après les faits évidents disponibles partout, Internet est clair: avec un filament de 60 W, le flux lumineux contenu dans un seul stéradian ne peut pas être égal à 710 lumens. Trop grand nombre. Dans le manuel Cours de physique pour les établissements d’enseignement secondaire spécialisés, Zhdanova LS, Marandzhyan V.A.(Volume II) indique: une ampoule à incandescence de 100 W a une intensité lumineuse de 100 bougies( l’analogue moderne de l’appareil est candela).Par conséquent, le flux lumineux total en lumens est de 1256. Évidemment, le chiffre est du même ordre que 710, il n’a jamais eu lieu si un amendement de 12,56( 4 Pi) était nécessaire. On peut supposer que depuis 1971, la technologie de production a subi des changements, mais pas des changements qualitatifs.

Dans le cas d'une lampe à LED, le produit ne peut pas être considéré comme un radiateur isotrope. Indirectement, l'étiquette indique l'angle de diffusion de 240 degrés. Cône impliqué, partie limitante de la sphère. La partie coupée sera trouvée en utilisant une simple analogie. De toute évidence, l'angle de diffusion de 180 degrés est similaire à 6,28 stéradians. Exactement la moitié de la portée. La conversion d'autres valeurs en angles solides est difficile. Cependant, le paramètre indiqué sur l'étiquette est pratique pour les calculs. Visuellement, il indique clairement dans quelle direction la lumière se propage, ce qui aide les ingénieurs à résoudre des problèmes pratiques. Satisfaire aux exigences des normes( voir ci-dessus).Plus est dit ci-dessous, maintenant vous devez enfin doter le i avec le flux lumineux.

La figure représente schématiquement une ampoule dont les caractéristiques sont extraites de l'étiquette. L'angle de diffusion indique: le rayonnement se propage au-dessus du plan de l'instrument. Les changements imposent un lustre. Le rayonnement se propage sans changement par la solution de plafond. Dans d'autres directions, la partie résiduelle de l'angle de diffusion( à partir de l'étiquette) est rayonnée de manière à peu près uniforme, en tenant compte de l'affaiblissement du verre.

En plus de ce qui précède, le flux lumineux sert à évaluer les propriétés de réflexion. Les lettres noires sont clairement visibles sur du papier clair. Le flux lumineux réfléchi par les objets blancs est plus important. Par conséquent, dans des tons clairs sont peints des cas de réfrigérateurs.

Éclairage et exigences des normes

Le flux lumineux dans l'interprétation du courant caractérise la puissance totale émise par la source de la plage optique. Crashed à la surface de la salle de façon inégale. Dans les normes de diverses exigences, les normes indiquent l'éclairage de l'objet. La valeur est mesurée en lux( prononciation du mot «lumière» en lat), numériquement égal au rapport du flux lumineux en lumens à la surface sur laquelle il se trouve. L'interprétation elle-même n'est pas difficile, son application pratique s'accompagne d'un certain nombre de problèmes.

Lors du calcul, le flux lumineux en lumens n’est pas pratique à utiliser conjointement avec l’angle de diffusion. La surface coupée de la sphère ne dépend pas de façon linéaire des degrés. Cela va bien avec les stéradiens. Pour des calculs spécifiques, il est préférable d'appliquer la formule de connexion donnée dans la figure. Vous permet de convertir des degrés en steradiana.

Dans la figure au point I, le centre de la sphère. L'angle solide recouvert coupe une partie de la surface, la forme résultante ressemble à un cône. Pour trouver l'illumination, un parallèle est établi entre les stéradians et les degrés en utilisant la formule indiquée. La première unité permettra un moyen simple de calculer la puissance( flux lumineux) de la proportion, la seconde - de mesurer la position relative des objets dans la pièce. Remarque: cette formule est applicable aux angles d'ouverture inférieurs à 90 degrés. Par conséquent, dans le cas de notre ampoule à LED, il est nécessaire de trouver les paramètres du cône, qui complète 240 degrés par rapport à la sphère.

L'ouverture totale sera de 120 degrés( 360 à 240).La formule apparaît à moitié, 60 degrés. En substituant cette valeur et étant donné que le sinus de 30 est 0.5, nous obtenons 3.14 stéradians. En conséquence, l’autre partie de la sphère sera composée de 3 fistadiens. Appliquer à une pièce spécifique:

Supposons qu'une ampoule est située au-dessus d'une table d'une superficie de 0,5 mètre carré.La distance à l'avion est de 2 mètres.

Nous trouvons la surface totale de la balle, la valeur est 4 x Pi x 2 x 2 = 16 Pi carré.M. Le chiffre en termes de stéradians est 4 x Pi. La lampe éclaire 3 x Piradian( voir ci-dessus), exprimée en mètres carrés, comme 12 Pi. Nous divisons la surface par les dimensions de la table, nous obtenons 24 Pi. En conséquence, l’éclairage de la région est d’environ 75 lux. Selon le SNiP, règles sanitaires, la valeur est à peine suffisante pour la salle des archives. Dans l’étude, vous avez besoin de plusieurs sources de lumière ou modifiez le type de périphériques. Obtenez plus puissant.

Limitations sur les calculs d'éclairage de l'

Les calculs ci-dessus ont été réalisés sous une forme très simplifiée. Un cas d'obscurité totale a été pris. Pendant la majeure partie de la journée de travail, le soleil brille à travers la fenêtre. Une partie de la lumière est donc fournie par une source naturelle. Il est logique de diviser l'éclairage en plusieurs parties, chacune étant conçue pour son époque. Une grande partie est déterminée par la conception du dispositif d'éclairage. Par exemple, si le couvercle introduit des pertes sans ambiguïté, le réflecteur de la lampe de poche améliore considérablement le débit dans une direction donnée. Les spécifications de la source sont séparées de la lampe. Un fait évident, souvent négligé.

En pratique, le paramètre de lumière est mesuré avec un luxmètre. Connu: le calcul technique contient une erreur. Dans toute industrie, la valeur est connue. En ingénierie radio, il atteint 30%.Les calculs d'éclairage sont effectués approximativement, pour répondre aux exigences des normes existantes. Par conséquent, le résultat doit être vérifié.Un luxmètre est utilisé, montrant le véritable éclairage de la pièce. Les lectures des instruments sont comparées aux valeurs de tableau tirées des normes.

Le flux lumineux indiqué par l'étiquette n'est pas constant sur toute la surface de la sphère. Il n’ya pas toujours dans la pratique un cas simplifié lorsque la lampe est au-dessus de l’objet. Il est nécessaire de prendre les projections de la surface étudiée sur le ballon, de travailler dans la clé choisie.