Šviesos srautas

Šviesos srautas yra fizinis terminas, kuris leidžia įvertinti spinduliuotės perduotą galią tam tikra kryptimi. Reikšmė naudojama apšvietimui apskaičiuoti, pastaroji nustatoma pagal valstybės standartus objektams, kurie teikia žmogaus gyvybę.

Šviesos srauto padėtis fizinės optikos kiekių hierarchijoje

Nepriklausomas žmogus daugeliu kalbų nepateikia etikečių nuotraukų etikečių.Atsižvelgiant į šviesos srauto liumenose charakteristikas.Žinant šviesos srautą galima apskaičiuoti paviršiaus apšvietimą.Reikalavimai suteikiami GOST, tiksliau, BCH-1-73 sporto objektams. Sąlygos nėra paimtos iš lubų, kurias nustato žmogaus fiziologija. Jei kalbame apie mokyklos klasę, atsižvelgiama į studentų, mokytojų ir sporto salės akių sveikatą - atsižvelgiama į studentų interesus.

Neigiamos, nemalonios pasekmės yra galimos, kai nukrypstama nuo normos. Kiekvienas atvejis yra dokumentas. Sanitarinės taisyklės, statybos taisyklės.Štai šviesos srauto padėtis optinių kiekių hierarchijoje. ..

Šviesos intensyvumas

Pagrindinė optinio diapazono emitterio( lemputės) charakteristika yra šviesos intensyvumas. Rodo, kiek energijos perduodama tam tikroje kryptyje, apribotoje kietu kampu. Todėl šviesos intensyvumas diagramoje nėra tiesi linija. Didžiausia diodų matricos galia perkeliama į akių okuliaro diafragmą statmena kryptimi( mažas objektyvas, konstruktyviai sukurtas siekiant pagerinti spinduliavimo fokusavimą).Šviesos lempa yra artima izotropinio šaltinio parametrams.

Norėdami išsiaiškinti klausimą, padarykime idėją apie steradianus. Kietojo kampo matavimo vienetas su viršaus sferos centre. Formaliai steradianas yra lygus įsivaizduojamo rutulio ploto ir spindulio kvadrato santykiui. Vadinasi, vertė yra be matmens, kaip ir kampas. Todėl, siekiant išvengti painiavos, fizikai įvedė steradianus. Akivaizdu, kad ši vertė yra glaudžiai susijusi su sferos parametrais. Iš apibrėžimo matyti, kad 12,56( 4 Pi) steradiečiai tinka sferos plotui.

Tvirtas kampas yra tūrinis, atrodo kaip kūgis, kurio viršūnė yra įsivaizduojamo rutulio centre. Trimatės formos pagrindas nėra plokštuma. Neteisinga palyginti kietąjį kampą ir kūgį.Bazė yra sferos dalis, išpjauta generato( šoninio) paviršiaus.Šviesos galios vienetas yra žvakė, nes jie vadinami Vakarų stiliaus, kandelos( pavadinimas pasirodė 1948 m., Kol šis vienetas buvo vadinamas nauja žvakė).Abu terminai yra vertimas, originalus lotyniško žodžio, iš kurio kilęs pavadinimas, garsas. Candela yra viena iš šešių pagrindinių tarptautinės SI sistemos plokščių, per kurią išreiškiami kiti vienetai.

Pagal taikos susitarimus, dauguma šalių 1960 m. Sąrašą sudaro šeši parametrai. Jis turėtų būti papildytas kandelos, ampero ir Kelvino laipsniu.Žvakės buvo apibrėžtos skirtingai.Štai keletas:

• vienas šešiasdešimtmetis platinos lydymosi spinduliuotės, kurios plotas yra viename kvadratiniame centimetre, kai metalas kietėja( 2046 K) statmenai paviršiui( CIPM 1946);
• galia, skleidžiama statmenai juodojo korpuso sklypui, kurio temperatūra yra 2046 K, vieno kvadratinio metro plotas yra vienas šešis šimtus tūkstančių kvadratinių metrų, esant normaliam 101325 Newtono slėgiui kvadratiniam metrui( CGPM 1967);
• šviesos intensyvumas 540 GHz, vieno šešių šimtų aštuoniasdešimt trečdalių galios galia( 1979 m. CGPM pateikta apibrėžtis, atsižvelgiant į regėjimo fiziologines savybes).

Iki 1946 m. ​​Šviesos intensyvumas buvo kitoks. Iš tiesų kiekvienai šaliai yra unikalus. Praktiniais skaičiavimais vertė naudojama mažai. Inžinieriai rado pakankamai integruotą parametrą.Jie tapo etiketėse esančiu šviesos srautu. Kalbant apie žvakę, glaudžiai susijusį su kietuoju kampu, kryptis, nesukurkite pilno šaltinio. Akivaizdu, kad žmogui, net ir patyrusiam fizikui, yra nepatogu dirbti su trijų aukštų sudėtingumo vertybėmis. Atsižvelgiant į kryptį, būtų atsižvelgiama į vertybių lentelę.Paprasčiau tariant, šviesos galia neleis išspręsti praktikoje nustatytų užduočių, pavyzdžiui, apskaičiuoti apšvietimo parametrus valstybės standarto reikalavimų požiūriu.

Šviesos srautas

Šviesos srautas rodo, kiek galios nukrenta ant paviršiaus. Nepriklauso nuo kietų kampų.Tiesiog įsitikinkite, kad šviesos srautas nurodomas bet kokios lemputės etiketėje. Vertė leis mums pasakyti, kad LED, suvartojantis 9 W, gamina daugiau nei kaitinamąjį siūlą, atsižvelgiant į 60.Gali būti painiavos. Fizikoje priimamas toks šviesos srauto matavimo vienetų, liumenų, apibrėžimas: izotropinio šviesos šaltinio skleidžiama galia, uždengta vientisu kampu, lygiu vienam steradianui.

Iš akivaizdžių faktų, visur prieinamų, internetas yra aiškus: su 60 W gijų, šviesos srautas, uždarytas viename steradiane, negali būti lygus 710 liumenų.Per didelis skaičius. Fizikos vadovėlis vidurinės specializacijos mokymo įstaigoms autorystei Zhdanova LS, Marandzhyan V.A.(II tomas): 100 W kaitinamoji lemputė turi 100 žvakių šviesos intensyvumą( šiuolaikinis vieneto analogas yra kandela).Todėl bendras šviesos srautas liumenuose yra 1256. Akivaizdu, kad šis skaičius yra toks pat kaip 710, niekada nebuvo, jei reikėjo 12.56 pakeitimo( 4 Pi).Galima daryti prielaidą, kad nuo 1971 m. Gamybos technologija pasikeitė, bet ne kokybiškai.

LED lempos atveju gaminys negali būti laikomas izotropiniu radiatoriu. Netiesiogiai etiketėje nurodomas 240 laipsnių sklaidos kampas. Numatomas kūgis, ribojantis sferos dalį.Iškirpta dalis bus nustatyta naudojant paprastą analogiją.Akivaizdu, kad 180 laipsnių sklaidos kampas yra panašus į 6,28 steradianus. Tiksliai pusė taikymo srities. Kitų verčių konvertavimas į kietus kampus yra sunkus. Tačiau etiketėje nurodytas parametras yra patogus skaičiavimams. Vizualiai paaiškina, kuria kryptimi šviesos plinta, o tai padeda inžinieriams išspręsti praktines problemas. Atitinka standartų reikalavimus( žr. Aukščiau).Toliau pateikiamas daugiau, dabar jums reikia galutinai tašku i su šviesos srautu.

paveiksle schematiškai pavaizduota lemputė su charakteristikomis, paimtomis iš etiketės. Sklaidos kampas rodo: spinduliuotė plinta virš prietaiso plokštumos. Pakeitimai įveda liustra. Spinduliuotė plinta be lubų sprendimo. Kitomis kryptimis likusi sklaidos kampo dalis( iš etiketės) yra maždaug vienodai spinduliuojama, atsižvelgiant į stiklo silpnėjimą.

Be pirmiau minėto, šviesos srautas padeda įvertinti atspindinčias savybes. Juoda raidė aiškiai matoma ant lengvo popieriaus. Baltųjų objektų atspindėtas šviesos srautas yra didesnis. Todėl šviesiuose tonuose dažytos šaldytuvų dėžutės.

apšvietimas ir

standartų reikalavimai Dabartiniame aiškinime esantis šviesos srautas apibūdina bendrą optinės srities šaltinio skleidžiamą galią.Netolygiai sumušė ant kambario paviršiaus.Įvairių reikalavimų standartuose normos rodo objekto apšvietimą.Reikšmė matuojama liuksais( lat. „Žodžio“ šviesos ”išraiška), skaičiuotinai lygi šviesos srauto liumenams santykiui su plotu, į kurį jis patenka. Paaiškinimas pats savaime nėra sudėtingas, praktinis taikymas yra susijęs su keletu problemų.

Apskaičiuojant šviesos srautą liumenuose yra nepatogu naudoti kartu su sklaidos kampu. Iš sferos nukirto ploto yra nelinijiškai priklausomas nuo laipsnių.Tai gerai su steradiečiais. Konkretiems skaičiavimams geriau taikyti paveikslėlyje pateiktą ryšio formą.Leidžia konvertuoti laipsnius į steradiana.

I paveiksle esančiame paveiksle, sferos centre. Dengtas kietas kampas nukirpia dalį paviršiaus, susidariusi forma panaši į kūgį.Norint rasti apšvietimą, tarp steradų ir laipsnių yra paralelė, naudojant nurodytą formulę.Pirmasis vienetas leis paprastą būdą apskaičiuoti proporcijos galios( šviesos srauto), antrąjį - matuoti santykinę objektų padėtį kambaryje. Atkreipkite dėmesį: ši formulė taikoma mažesniems nei 90 laipsnių atidarymo kampams. Todėl mūsų LED lemputės atveju turėsime rasti kūgio parametrus, kurie papildo 240 laipsnių kampą.

Bendra diafragma bus 120 laipsnių( 360–240).Formulė atrodo pusiau, 60 laipsnių.Pakeičiant šią vertę ir atsižvelgiant į tai, kad 30-asis sinusas yra 0,5, gauname 3,14 steradianiečių.Todėl kita sferos dalis bus 3 foradianai. Taikyti konkrečioje patalpoje:

Tarkime, kad lemputė yra virš stalo, kurio plotas yra 0,5 kvadratinių metrų.Atstumas iki plokštumos yra 2 metrai.

Sprendimas:

Rastas bendras rutulio plotas, vertė 4 x Pi x 2 x 2 = 16 Pi kv.m Sterilų skaičius yra 4 x Pi. Lemputė šviečia 3 x Piradianai( žr. Aukščiau), kuri išreiškiama kvadratiniais metrais, pavyzdžiui, 12 Pi. Padalijame plotą pagal stalviršio matmenis, gauname 24 Pi. Taigi, regiono apšvietimas yra maždaug 75 liuksai. Pagal „SNiP“ sanitarines taisykles, archyvo kambariui ši vertė yra beveik nepakankama. Tyrime reikia daugiau nei vieno šviesos šaltinio arba keisti įrenginių tipą.Gaukite daugiau galių.

apšvietimo skaičiavimų apribojimai Pirmiau pateikti skaičiavimai buvo atlikti labai supaprastinta forma. Buvo priimtas visiškas tamsos atvejis. Per visą darbo dieną saulė šviečia pro langą, todėl dalį šviesos suteikia natūralus šaltinis. Tai logiška padalinti apšvietimą keliose dalyse, kiekvienas skirtas tam laikui. Daug lemia apšvietimo įrenginio konstrukcija. Pavyzdžiui, jei dangtelis vienareikšmiškai įveda nuostolius, žibintuvėlio reflektorius labai padidina srautą tam tikra kryptimi.Šaltinio specifikacijos skiriasi nuo lempos. Akivaizdus, ​​dažnai ignoruojamas faktas.

Praktikoje šviesos parametras matuojamas luxmeteriu.Žinomas: inžinerinis skaičiavimas apima klaidą.Bet kurioje pramonės šakoje vertė yra žinoma. Radijo inžinerijoje jis siekia 30%.Apšvietimo skaičiavimai atliekami apytiksliai, kad tiksliai atitiktų esamų standartų reikalavimus. Todėl rezultatas turėtų būti patikrintas. Naudojamas luxmetras, rodantis tikrą kambario apšvietimą.Prietaiso rodmenys lyginami su lentelėse pateiktomis standartų reikšmėmis.

Etiketėje pateiktas šviesos srautas nėra pastovus sferos srityje. Ne visada praktiškai yra supaprastintas atvejis, kai lempa yra virš objekto. Būtina ištirti tiriamo paviršiaus projekcijas ant rutulio, dirbti pasirinktu raktu.