Il flusso luminoso può essere misurato esclusivamente in condizioni di laboratorio, altrimenti è semplicemente impossibile determinare il livello di illuminazione. Tuttavia, i dispositivi per ogni stanza hanno già una certa marcatura, in base alla quale è possibile calcolare il grado di illuminazione della stanza, espresso in unità di illuminazione. Le condizioni principali sono conoscere l'area e avere le capacità di calcoli elementari.
Contenuto
- Caratteristiche di base della luce
- Funzioni di calcolo
- Dispositivo di misurazione
Caratteristiche di base della luce
La luce è una grandezza fisica, che ha proprietà come potenza del flusso luminoso, luminosità, intensità luminosa, illuminazione e luminosità.
La potenza del flusso luminoso, cioè la radiazione luminosa visibile, può essere stimata dall'effetto percepito della luce sulla visione umana. Il flusso luminoso è misurato in lumen.
Una lampada a incandescenza convenzionale da 100 watt ha una potenza nominale di 1350 lumen, mentre una lampada con un bagliore fluorescente della stessa "potenza" mostra molto di più - 3200 lumen.
In particolare, una sorgente puntiforme avente un'intensità luminosa di 1 candela emette un flusso luminoso di 1 lumen. L'angolo solido in questo caso ha un valore di 1 steradiante.
La prossima caratteristica della luce è la sua forza, che caratterizza la densità di flusso, questo valore è misurato in candele. In modo molto generalizzato, in precedenza si credeva che 1 cd fosse uguale alla luce di 1 candela, questa unità era addirittura equiparata a 1 W. È possibile aumentare l'intensità della luce installando un riflettore a specchio concavo su un lato della lampadina.
Per quanto riguarda la luminosità, questo valore è espresso in termini di rapporto candele per metro quadrato. m, cioè la proiezione dell'intensità del flusso luminoso su una superficie piana illuminata ad angolo retto. La luminosità, o luminosità, riflette la densità del flusso luminoso in relazione all'area della superficie illuminata - 1 lumen per metro quadrato. m.
Una caratteristica della luce come l'illuminamento dimostra la densità superficiale della luce che illumina una superficie specifica. Questo valore è espresso attraverso il rapporto se/mq. m. In fisica, ci sono unità speciali in cui viene misurata l'illuminazione: lux.
Funzioni di calcolo
Quando si calcola il grado di illuminazione di qualsiasi stanza, è necessario tenere conto della legge dell'additività. Funziona quando ci sono diverse fonti di luce che interessano una certa area.
La legge di additività è espressa nella sommatoria dell'illuminazione prodotta da ciascun oggetto luminoso separatamente:
E = MI1 + MI2 +… + En.
Il grado di illuminamento viene utilizzato solo per le superfici che riflettono la luce e non si illuminano da sole. Ad esempio, la luna, i muri, il pavimento e qualsiasi altro piano. L'illuminazione della stanza viene misurata come segue:
- Per una stanza di dimensioni 3x3x3 m, soggetta alla presenza di un LED da cinque watt con una potenza di 100 lumen, è necessario calcolare l'area totale di tutte le superfici illuminate - pavimento, soffitto e pareti, quindi dividere il flusso luminoso per quadrato.
- Questo rende 100 lumen / 9 mq. m * 6 = 100/54 = 1,85 lux - unità di misura dell'illuminazione.
- Se la sorgente luminosa è dotata di una lente speciale, grazie alla quale su una delle superfici un cerchio con un diametro di, ad esempio, 1 m sarà illuminato più luminoso (l'area del cerchio, rispettivamente, sarà uguale a 0,78 mq. m), allora l'illuminazione di quest'area avrà un valore di 128 lux.
Esistono anche indicatori abbastanza standard: in determinate condizioni, la luce mostra approssimativamente gli stessi valori, quindi tali situazioni possono essere generalizzate. Alcuni esempi di illuminazione includono quanto segue:
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L'illuminazione della superficie terrestre in una giornata limpida, quando il sole è allo zenit, è pari a 100 mila. OK. All'ombra allo stesso tempo, 10-25 mila. lx In una stanza vicino a una finestra, il valore raggiunge 100 lx. - In una giornata nuvolosa, a seconda del grado di copertura nuvolosa della luce solare, il valore medio è di circa 1.000. OK.
- Il tempo sereno con la luna piena fornisce 0,2 lux.
- L'illuminazione della luna è di 135 mila. OK.
- Per una lettura normale, in cui gli occhi non sono troppo affaticati, è necessaria una media di 40 lux.
- La maggior parte delle piante ha bisogno di 500 lux per la vita normale, ma specie diverse richiedono un diverso rapporto di spettro.
Dispositivo di misurazione
Esiste un dispositivo speciale per misurare il livello di illuminazione di una superficie - esposimetro. Il suo dispositivo include una fotocellula che cattura la luce. Il meccanismo di funzionamento del luxmetro può essere sia digitale che analogico: in entrambi i casi, l'accuratezza della misurazione è piuttosto elevata. GOST presuppone un errore massimo di circa il 10%.
In molti progetti, l'area contenente la fotocellula è collegata al resto dell'area tramite un filo elastico ritorto per lavorare in punti difficili da raggiungere. Il dispositivo è dotato di filtri luce, con cui è possibile regolare il processo di misurazione, tenendo conto delle sfumature speciali del terreno.
Quando si lavora con il dispositivo, deve essere posizionato orizzontalmente: eventuali deviazioni da questo piano possono influire negativamente sulla precisione della misurazione. Ed è anche necessario evitare l'influenza di ombre casuali. Una metodologia dettagliata per ciascun tipo di illuminazione è descritta nella corrispondente norma statale.
