Fluxul luminos

Fluxul de lumină

este un termen fizic care permite estimarea puterii transferate prin radiație într-o anumită direcție. Valoarea este folosită pentru a calcula iluminarea, aceasta din urmă fiind stabilită de standardele statului pentru obiectele care asigură viața umană.

Poziția fluxului luminos în ierarhia cantităților fizice de optică

Omul neinvitat nu vorbește prea mult despre etichetele fotografiilor date de etichete. Având în vedere caracteristicile fluxului luminos din lumeni. Cunoscând fluxul luminos, se poate calcula iluminarea suprafeței. Cerințele sunt date GOST, mai exact, BCH-1-73 pentru facilitățile sportive. Condițiile nu sunt luate din plafon, determinate de fiziologia umană.Dacă vorbim de o clasă școlară, se ține seama de sănătatea ochilor studenților, profesorilor și sală de gimnastică - se ține seama de interesele studenților.

Se pot produce consecințe negative, neplăcute atunci când se îndepărtează de normă.Fiecare caz este un document. Reglementări sanitare, reglementări privind construcția. Iată poziția fluxului de lumină în ierarhia cantităților optice. ..

Intensitatea luminii

Caracteristica principală a emițătorului de distanță optică( bec) este intensitatea luminii. Afișează câtă putere este transferată într-o anumită direcție, mărginită de un unghi solid.În consecință, intensitatea luminoasă din grafic nu este o linie dreaptă.Puterea maximă a matricei de diode este transferată în direcția perpendiculară pe deschiderea ocularului( un mic obiectiv care este construit constructiv pentru a îmbunătăți focalizarea radiației).În ceea ce privește lampa cu incandescență, este aproape de parametrii unei surse izotropice.

Pentru o înțelegere completă a întrebării, să facem o idee despre steradieni. Unitatea de măsură a unghiului solid cu partea superioară din centrul sferei. Formal, un steradian este egal cu raportul dintre aria unei mingi imaginare și pătratul razei.În consecință, valoarea este fără dimensiuni, ca un unghi. Prin urmare, pentru a evita confuzia, fizicienii au introdus steradieni.În mod evident, valoarea este strâns legată de parametrii sferei. Rezultă din definiția: 12.56( 4 Pi) steradieni se potrivesc în zona sferei.

Unghiul solid este volumetric, arată ca un con cu un vârf în centrul unei mingi imaginare. Baza unei forme tridimensionale nu este un plan. Este incorect să comparăm unghiul solid și conul. Baza este parte a sferei, tăiată de suprafața generată( laterală).Unitatea de putere a luminii este o lumânare, așa cum este numită în stil occidental, candela( numele a apărut în 1948, înainte ca această unitate să fie numită o nouă lumânare).Ambii termeni sunt o traducere, sunetul original al cuvântului latin din care derivă numele. Candela este una dintre cele șase plăci principale ale sistemului internațional SI, prin care se exprimă și alte unități.

În conformitate cu acordurile de pace, majoritatea țărilor au adoptat metru, al doilea și kilogram în 1960.Lista cuprinde șase parametri. Ar trebui să fie completat cu candela, amperi și grade Kelvin. Lumanari au primit definiții diferite. Iată câteva:

• una-șaisprezecea din radiația de topire a platinei cu o suprafață de un centimetru pătrat în timpul solidificării metalului( 2046 K) în direcția perpendiculară pe suprafață( CIPM 1946);Puterea
• emisă perpendicular pe o parcelă de culoare neagră cu o temperatură de 2046 K, o suprafață de o sută sute de mii de metru pătrat la o presiune normală de 101325 Newtoni pe metru pătrat( CGPM 1967);
• intensitate luminoasă de 540 GHz, putere de o sută sute optzeci și trei de un watt( definirea dată de CGPM în 1979, ținând cont de trăsăturile fiziologice ale vederii).

Până în 1946, intensitatea luminii avea și alte definiții. De fapt, pentru fiecare țară este unică.În calculele practice, valoarea este puțin folosită.Inginerii au găsit un parametru suficient de integrat. Ei au devenit fluxul luminos prezent pe etichete.În ceea ce privește lumanarea, strâns legată de unghiul solid, direcția, nu oferă o imagine completă a sursei. Este clar că este incomod pentru o persoană, chiar și un fizician cu experiență, să opereze cu valorile unei complexități cu trei etaje. Ar fi nevoie de un tabel de valori în funcție de direcție. Pur și simplu, puterea luminii nu va permite rezolvarea sarcinilor stabilite în practică, de exemplu, pentru a calcula parametrii de iluminare din punctul de vedere al cerințelor standardului de stat.

Flux luminos

Fluxul luminos arată cât de multă putere cade pe suprafață.Nu depinde de unghiuri solide. Asigurați-vă că fluxul de lumină este indicat de eticheta oricărui bec. Valoarea ne va permite să spunem că LED-urile, consumând 9 W, produc mai mult decât filamentul, luând 60.Poate exista confuzie.În fizică se acceptă următoarea definiție a unităților de măsură a fluxului luminos, lumeni: puterea emisă de o sursă izotropă de lumină, închisă într-un unghi solid egal cu un steradian.

Din faptele evidente disponibile peste tot, Internetul este clar: cu un filament de 60 W, fluxul luminos închis într-un singur steradian nu poate fi egal cu 710 lumeni. Un număr prea mare.În cursul cursului de fizică pentru instituțiile de învățământ secundar de specialitate de autor Zhdanova LS, Marandzhyan V.A.(Volumul II) afirmă: un incandescent cu bec de 100 W are o intensitate luminoasă de 100 de lumânări( analogul modern al unității este candela).În consecință, fluxul luminos total în lumeni este 1256. Evident, cifra este de aceeași ordine ca 710, nu a avut loc niciodată dacă ar fi fost necesar un amendament de 12.56( 4 Pi).Se poate presupune că din 1971 tehnologia de producție a suferit modificări, dar nu și cele calitative.

În cazul unei lămpi LED, produsul nu poate fi considerat radiator izotrop. Indirect, eticheta indică unghiul de împrăștiere de 240 de grade. Impuls con, limitând o parte a sferei. Partea tăiată se va găsi folosind o simplă analogie. Evident, unghiul de împrăștiere de 180 de grade este similar cu 6,28 steradieni. Exact jumătate din domeniul de aplicare. Convertirea altor valori în unghiuri solide este dificilă.Cu toate acestea, parametrul indicat pe etichetă este convenabil pentru calcule. Din punct de vedere vizual, este clar în ce direcție se lărgește lumina, ceea ce îi ajută pe ingineri să rezolve problemele practice. Satisfaceți cerințele standardelor( a se vedea mai sus).Mai mult este spus mai jos, acum trebuie sa atingi in sfarsit i cu fluxul luminos.

Figura ilustrează schematic un bec cu caracteristici luate din etichetă.Unghiul de împrăștiere indică: radiația se propagă deasupra planului instrumentului. Modificările impun un candelabru. Radiația este propagată fără modificări de către soluția plafonului.În alte direcții, partea reziduală a unghiului de împrăștiere( din etichetă) este aproximativ uniform radiată, ținând cont de slăbirea sticlei.

Pe lângă cele de mai sus, fluxul luminos servește la evaluarea proprietăților reflexive. Literele negre sunt vizibile în mod clar pe hârtie ușoară.Fluxul luminos reflectat de obiectele albe este mai mare. Prin urmare, în tonuri ușoare sunt pictate cazuri de frigidere.

Iluminarea și cerințele standardelor

Fluxul luminos din interpretarea curentă caracterizează puterea totală emisă de sursa domeniului optic. Sa prăbușit pe suprafața camerei neuniform.În standardele diferitelor cerințe, normele indică iluminarea obiectului. Valoarea este măsurată în lux( pronunția cuvântului "lumină"), numeric egal cu raportul dintre fluxul luminos din lumeni și suprafața căreia îi aparține. Interpretarea în sine nu este dificilă, aplicația practică este însoțită de o serie de probleme.

Când se calculează, fluxul luminos din lumeni este incomod pentru a fi utilizat împreună cu unghiul de împrăștiere. Zona tăiată din sferă este dependentă în mod neliniar de grade. E bine cu steradienii. Pentru calculele specifice, este mai bine să aplicați formula de conectare dată în figură.Vă permite să convertiți gradele la steradiana.

În figura de la punctul I, centrul sferei. Unghiul solid acoperit îndepărtează o parte a suprafeței, forma rezultată asemănătoare cu un con. Pentru a găsi iluminarea, se trasează o paralelă între steradieni și grade folosind formula indicată.Prima unitate va permite o modalitate simplă de a calcula puterea( fluxul luminos) al proporției, a doua - pentru a măsura poziția relativă a obiectelor din cameră.Rețineți: această formulă este aplicabilă pentru unghiuri de deschidere mai mici de 90 de grade. Prin urmare, în cazul becului nostru cu LED-uri, trebuie să găsim parametrii conului, care completează 240 de grade cu sfera. Formula

Diafragma totală va fi de 120 de grade( 360-240).Formula apare la jumătate, la 60 de grade.Înlocuind această valoare și având în vedere că sinusul de 30 este de 0,5, obținem 3,14 steradieni.În consecință, cealaltă parte a sferei va fi 3 Fisteradiani. Aplicați într-o cameră specifică:

Să presupunem că un bec este situat deasupra unei mese cu o suprafață de 0,5 metri pătrați. Distanța până la avion este de 2 metri.

Soluție:

găsim suprafața totală a mingii, valoarea fiind 4 x Pi x 2 x 2 = 16 Pi sq.m. Cifra în termeni de steradiani este de 4 x Pi. Lampa iluminează 3 x Piradian( vezi mai sus), care este exprimată în metri pătrați, cum ar fi 12 Pi.Împărțim zona de dimensiunile tablei, obținem 24 de puncte.În consecință, regiunea are o iluminare de aproximativ 75 lux. Potrivit SNiP, regulile sanitare, valoarea nu este suficientă pentru sala de arhivă.În studiu aveți nevoie de mai mult de o sursă de lumină sau de schimbarea tipului de dispozitive. Mai puternic.

Limitări privind calculele iluminării

Calculele de mai sus au fost efectuate într-o formă foarte simplificată.A fost luat un caz de întuneric total.În cea mai mare parte a zilei de lucru, soarele strălucește prin fereastră, prin urmare, o parte din lumină este furnizată de o sursă naturală.Este logic să împărțiți iluminarea în mai multe părți, fiecare fiind proiectată pentru timpul său. Multe sunt determinate de proiectarea dispozitivului de iluminat. De exemplu, în cazul în care capacul introduce fără echivoc pierderi, reflectorul lanternei îmbunătățește mult fluxul într-o anumită direcție. Specificațiile sursei sunt separate de lampă.Un fapt evident, deseori neglijat.

În practică, parametrul luminos este măsurat cu un luxmetru. Cunoscut: calculul de inginerie conține o eroare.În orice domeniu, valoarea este cunoscută.În domeniul radiotehnicii, atinge 30%.Calculele de iluminat sunt efectuate aproximativ, pentru a îndeplini cerințele standardelor existente, necesită exact. Prin urmare, rezultatul trebuie verificat. Este utilizat un luxmetru, care arată adevărata iluminare a zonei camerei. Citirile instrumentului sunt comparate cu valorile tabelelor luate din standarde.

Fluxul luminos dat de etichetă nu este constant în zona sferei. Nu întotdeauna în practică există un caz simplificat atunci când lampa se află deasupra obiectului. Este necesar să se ia proiecțiile suprafeței investigate pe minge, pentru a lucra în cheia aleasă.