Сила света чем измеряется: Единица измерения света. Как измерить. Подробно.

Единица измерения света. Как измерить. Подробно.

Единица измерения света – Люмен.

Единицей измерения света является – Люмен. Это единица измерения потока света в системе единиц физических величин — СИ. 1 люмен = световой поток, который испускается от точечного изотропного источника. Сила света при этом должна равняться 1 Кандела. Полное свечение, исходящее от изотропного светильника, с силой света 1 Кандела равно 4 люменам.

1300 люменов содержится в стандартной лампе накаливания 100 Ватт .

1600 lm — в потоке света люминесцентного осветителя 26 Вт.

В солнце — 3.63х10 в 28 степени Люменов.

Люмен является полным потоком света от светильника. Несмотря на это, такая единица измерения не сильно распространена, потому что она не учитывает сосредотачивающую эффективность отражательного предмета или линзы. Люмен — не прямой параметр оценивания яркости или производительности фонарного свечения. Широкий световой луч может принимать те же значения, что и узконаправленный. Люмены не в состоянии определить интенсивность освещения, так как оценка в люменах предполагает учет всего рассеянного свечения, бесполезного в этом случае.

Единица измерения силы света – Кандела

Единица измерения силы света – Кандела. Обозначается как Кд или cd. Кандела равняется силе свечения, которое испускается в определенном векторе, заданном источником монохроматического излучателя частотой 540х10 в 12 степени Герц.

В системе СИ есть 7 главных единиц измерения, одной из которых является кандела. Кандела равняется силе свечения, которое испускается в определенном векторе, заданном источником монохроматического излучателя частотой 540х10 в 12 степени Герц. Его энергетическая сила света составляет 1/683 (Вт/ср). Ср — стерадиан, этим показателем измеряют телесные углы. В славянских странах его обозначают как Ср, однако международное обозначение sr.

Упомянутая частота соответствует зеленому спектру. Глаз человека более чувствителен к зеленому, чем к другим цветам. Для достижения того же значения силы света при излучении с другой частотой необходимы большие показатели энергетической интенсивности.

Ученые прошлых веков определяли Кандела как силу света, которая излучается черным предметом перпендикулярно плоскости площадью 1/60 квадратных сантиметров при температуре 2042.5К. При такой температуре расплавляется платина. Современная наука определила значение 1/683 так, чтобы нынешнее обозначение соответствовало предыдущему.

Пламя свечи излучает примерно одну канделу силы света. Из-за того, что в латинском языке свеча называется candela, а в английском — candle, раньше эту единицу измерения так и называли: свеча. Сейчас такое название не используется и считается архаизмом.

Единица измерения освещенности.

Единица измерения освещенности – отношение свечения к поверхности, которое оно освещает, принято называть освещенностью. Учитывается именно перпендикулярное падение света на определенную плоскость.

Единица измерения освещенности — Люкс (lux.)

1 люкс = отношение 1 люмена к 1 метру поверхности в квадрате.

Световой поток измеряется в люменах. Оба показателя занесены в международную систему единиц. В Великобритании и Соединенных Штатах уровень освещенности узнают в люменах на квадратный фут, также называемые футом-кандела. Яркость свечения — освещенность от источника силой в 1 канделу на расстоянии одного фута от освещаемой плоскости.

В европейских странах есть стандарт качества освещения в рабочих помещениях. Ниже представлены некоторые рекомендации из этого документа.

• 300 люкс;
  Офис или другие помещения, где не нужно пристально рассматривать мелкие детали.
• 500 люкс;
  Такой уровень свечения должен быть в комнатах, где люди длительное время работают за компьютером или читают. Это применимо и к учебным заведениям, и к переговорным пунктам, и к другим учреждениям.
• 750 люкс.
  Если люди занимаются технической работой: изготавливают продукцию, создают точные чертежи и так далее, должен быть такой уровень освещенности.

Нужно ли, на самом деле, измерять степень освещенности и что такое единица измерения света?

Ученые доказали, что тусклый или, наоборот, слишком яркий свет разрушают сетчатку человеческого глаза, из-за чего ухудшается острота зрения. Из-за разрушения сетчатки скорость и качество функционирования мозга снижаются. Недостаточное количество яркости увеличивает в людях сонливость, понижает работоспособность и ухудшает настроение. Следует учесть, что мы не берем во внимание ситуации, в которых тусклое свечение украшает обстановку: романтическое свидание, просмотр фильма и так далее. Насыщенный световой поток прибавляет сил, энергии, желания работать, тем самым быстрее утомляя человека.

Единица измерения света установлена СанПиНом называют санитарные правила и нормы — данные, на которые нужно равняться при измерении освещенности. Замеры делаются для определения не только степени освещенности, но и уровня шума, пыли, загрязненности, вибрации. По мнению докторов, постоянный недостаток света на рабочем месте приводит к переутомлению сотрудников, ухудшению зрения и концентрации внимания. Рабочие становятся менее трудоспособными, что может вылиться в несчастный случай по невнимательности или другим причинам.

Помимо людей, от недостаточной освещенности страдают и другие живые организмы: растения, животные. Для быстрого развития и плодородного цветения растениям обязательно нужен мощный поток света. У животных из-за некачественного освещения могут появиться нарушения в росте и развитии, репродуктивной функции, наборе массы тела и может снизиться активность существа.

Каким бывает освещение

Освещение, как правило, бывает естественным и искусственным.

Естественные источники свечения:

• солнце;
• луна;
  На самом деле, луна не излучает свет, она просто отражает солнечные лучи.
• рассеянный свет небосвода;
  Несмотря на такое красивое название, этот термин можно увидеть в официальных документах.
• кометы;
• полярные сияния;
• электрические разряды в атмосфере;
• звезды и другие небесные объекты.

Искусственные источники:

• разные осветительные формы и конструкции;
• лампы;
• светильники;
• фонарики;
• мониторы;
• телевизоры;
• мобильные телефоны и другие.

Интенсивность света

Единица измерения света  интенсивность измеряется при обустройстве освещения в комнате либо при подготовке фотоаппарата к съемке. Опытные фотографы и светотехники-профессионалы, пользуются цифровыми экспонометрами, однако можно изготовить и простой прибор с похожим принципом работы своими руками.

Многие аппараты предназначены для отдельного типа освещения. Например, измеряя свечение натриевых ламп, вы добьетесь более точного результата, чем проводя расчеты над лампой накаливания.

Можете установить приложение на смартфон, которое определит интенсивность света. Какими бы хорошими ни были ваш телефон и выбранное приложение, результаты будут искаженными и неточными, поэтому лучше воспользоваться специализированным прибором.

Большинство устройств измеряют показатели освещенности в люксах, так как это общепринятая единица, однако некоторые настроены на отображение фут-кандел.

Если вам неудобен один из этих способов измерения, можете перевести люксы в канделы и наоборот на этом ресурсе:

https://www.rapidtables.com/calc/light/lux-to-fc-calculator.html.

Чем измеряют степень освещенности

Как мы уже выяснили, единица измерения освещенности — Люкс. Несложно догадаться, как называется прибор, которым измеряют уровень света. «Люкс» плюс «метр» (с древнегреческого переводится как «мера», «измеритель») равно люксметр. Принцип работы этого портативного устройства схож с работой фотометра.

Попадающий на элемент световой поток выпускает электроны в теле полупроводника, из-за чего электроток начинает проводиться фотоэлементом. Величина электрического тока прямо пропорциональна степени освещения фотоэлемента, который и отображается на шкале или на электронном дисплее, если это современная модель люксметра. Аналоговые аппараты снабжены специальной шкалой с градусами. По движению стрелки определяются окончательные результаты замеров.

Цифровые устройства.

На смену аналоговым люксметрам пришли цифровые — маленькие компьютеры. Параметры можно увидеть на небольшом жидкокристаллическом экране. Часть, с помощью которой измеряют свет, часто содержится во внешнем корпусе и соединяется с основным устройством гибким проводом. Из-за такой конструкции можно измерять освещение в любых местах, даже труднодоступных. Согласно ГОСТ, погрешность аппарата не должна превышать 10 процентов.

Важные моменты.

При расчете сравнительной световой интенсивности можете сделать замер интенсивности освещения аналоговым или цифровым устройством. Современные измерители отображают параметры в люксах, а устаревшие аналоговые – те, которые со стрелочкой, – в фут-канделах. 1 фут-кандела равняется 10.76 люкс.

Заключение.

Таким образом, мы разобрались, что значит освещенность, сила света, его интенсивность. Вы узнали какими бывают единицы измерения светового потока, измерительные приборы, ознакомились с нормами и рекомендациями СанПин и многим другим. Теперь вы имеете базовый багаж знаний об освещении и не растеряетесь, если услышите в разговоре слово «кандела» или «люксметр». Если интересно, можете приобрести измерительный аппарат и сделать несколько замеров освещенности своего рабочего места. После этого вы поймете, соответствует ли ваше освещение нормам или нет.

Измерение цветовой температуры

Нормы освещенности

что это, в чем измеряется, мощность, формула, световой поток

Как у любого физического явления, есть свои характеристики у света. И фонарик, и большой прожектор создают световой поток. Сила света — это термин, который часто встречается во многих источниках, описывающих освещение.

Что это такое

Интенсивность света — это показатель, который отображает объем световой направленной энергии в единицу времени. От силы света зависит мощность любого осветительного прибора. Но можно объяснить данное понятие и более простым языком.

Данный показатель означает, сколько света излучает источник. Однако большинство населения называет это свойство осветительных приборов яркостью. Ученые сразу скажут, что подобные названия не равноценны. Чтобы понять разницу между этими терминами, достаточно провести небольшой эксперимент.

Если взять 2 одинаковые лампы накаливания и поместить одну из них в прожектор с малым углом рассеивания, а другую включить без прожектора, то для наблюдающего за экспериментом человека более ярким будет казаться свет прожектора, хотя в действительности поток, исходящий от обоих источников будет одинаковым. Чувствительность человеческих глаз к свету зависит от длины волны данного потока.

Читайте также: Описание закона преломления света: что важно знать.

Как и в чем измеряется

Единица светового потока обозначается 1 люмен (лм или lm), при этом 1 люмен приравнивается к световому потоку с силой в 1 канделу, излучаемую в 1 стерадиан. Яркость освещения исчисляется в кд/м².

Интенсивность никогда не изображается прямой линией на графике. Она распространяется в разных направлениях и имеет телесный угол. Вершина такого угла располагается в центре сферы. Размеры угла интенсивности освещения выражаются в стерадианах.

В отличие от привычного плоского угла из геометрии, этот угол является объемным и графически будет передаваться в виде конуса. Хотя специалисты считают такое сравнение не совсем корректным.

Лампа накаливания в 100 В имеет силу светового потока в 1380 лм, а люминесцентная лампа ЛБ 40 В – 2800 лм.

Интересные факты:

1. Яркость люминесцентных ламп находится в промежутке от 5000 до 15000 кд/м².
2. Яркость поверхности солнца имеет значение 2000000000 кд/м².

Знать, какой поток создает осветительный прибор, необходимо для того, чтобы правильно организовать освещение в помещении. Но часто производители не указывают данный параметр на упаковках даже ламп накаливания. Силу потока можно соотнести с мощностью осветительного прибора. Существуют специальные таблицы, где прослеживается такая зависимость. Данные в ней получены путем измерений.

Наиболее интенсивный поток света создают диодные лампы при относительно небольшой мощности. Так, светильник мощностью в 16 Вт создает поток в 1400 лм. На практике это будет означать, что данные осветители будут светить ярче.

Читайте также: Что такое поляризация света, кто придумал и как получить поляризованный свет.

Существует величина, которая тоже описывает освещение, – светимость. Данный показатель характеризует плотность потока, который испускает светящаяся поверхность. Измеряется светимость в Вт/м².

Полезное видео по теме:

Плотность и мощность светового потока

Физической величиной, выражающей поток, является количество мощности, падающей на поверхность. Эта величина не зависит от телесного угла. Данная характеристика учитывается при сравнении разных источников света при заданной величине мощности.

При упоминании мощности света следует учитывать, что это не мощность, которая потребляется лампочкой при работе. В этом случае под мощностью подразумевается излучение света.

Что еще важно знать

Световой поток может изменяться в зависимости от того, в какой плоскости разместить осветительный прибор. Например, расположенная на потолке лампа в люстре будет испускать поток освещения в неизменном виде в границах, определяемых плафоном. В других направлениях свет будет рассеиваться равномерно.

Также при организации освещения в помещениях следует обязательно учитывать цвет стен. Поток, отражаемый от светлых стен, будет более мощным, чем при отражении от темных поверхностей.

При правильном подходе к организации освещения можно уменьшить расходы на электричество. Достаточно лампу в 100 Вт заменить на люминесцентную в 30 Вт. Большая экономия будет наблюдаться, если для освещения использовать светодиодную лампочку в 12 Вт. При этом уровень освещенности в комнате будет примерно одинаковым.

При покупке ламп необходимо учитывать, что на 1 м² площади должно приходиться 15–20 Вт от принятой нормы. Подобный расчет является приблизительным. При определении типа освещения следует учитывать и цветовой спектр ламп.

Например, имеется помещение под гостиную с площадью в 14,5 м². Подсчитаем, какие источники света понадобятся для ее освещения.

Для данного помещения общий световой поток должен рассчитываться по формуле: 15,5 м² x 150 лк = 2325 лм. Потом подбираются светильники и лампы, исходя из этого параметра. Высчитывается необходимое их количество. Если покупаются лампы в 550 лм, потребуется 5 подобных ламп для нормального освещения помещения.

При замене простой лампочки необходимо помнить, что ватты и люмены – это разные величины. Покупая лампочку, в первую очередь необходимо обращать внимание на ее яркость и лишь потом на мощность. Если на лампочке нет необходимой маркировки, надо найти освещенность в специальной таблице (например, в Интернете).

Читайте также: Что представляет собой закон отражения света: полная формулировка.

При установке источников света в квартире или доме необходимо учитывать и конструкции светильников. Яркость свечения может изменяться со временем. Чем дольше служит лампа, тем больше яркости она теряет. У лампы накаливания исчезает до 15% потока. У люминесцентной лампы эти потери в 2 раза выше. Меньше всего яркости теряет светодиодная лампа – около 10%.

Рекомендуем посмотреть видео по теме:

В заключение

При реконструкции освещения соответствующие расчеты заказывают у специалистов. Если не сделать все правильно сразу, то в дальнейшем это будет чревато дополнительными финансовыми потерями.

Для того, чтобы правильно рассчитать расположение источников света и выбрать необходимый тип ламп, используют специальные программы.

формула силы освещения в физике, приборы для измерения

Создание искусственного освещения в помещениях заставляет связать вместе два таких понятия, как люмен и свет. Основная задача искусственной иллюминации – замена дневного солнечного света на излучение от источников неестественного происхождения: ламп и фонарей. Такая необходимость возникает в тёмное время суток или тогда, когда солнечного излучения недостаточно.

Искусственный свет

Что такое люмен

Lumens (lm) или люмен единица измерения (лм), принятая в системе СИ для определения величины светового потока (Φ). Световой поток показывает, сколько световой энергии переносит излучение за единицу времени через определённую поверхность. Когда изотропный источник точечной структуры испускает Φ с силой излучения одна кандела (кд) в один ср (стерадиан) телесного угла, то такой поток равен 1 лм.

Внимание! Изотропным называется источник, который излучает свет одинакового свойства во всех направлениях. Диаграмма направленности такого излучения – круговая в любом сечении.

Телесный угол в 1 стерадиан

Параметры, определяющие показатель Φ и его расчет

Когда известно, что такое люмен и, что он измеряет, полезно узнать, как рассчитывается световой поток. К основным параметрам, характеризующим Φ (F), относятся:

• сила света;
• телесный угол, в котором распространяется поток.

Сила света измеряется в канделах (кд; cd) и описывает количество энергии света, распространяемой в каком-либо направлении. Кандела обозначается буквой I . Телесный угол представляет собой некоторую долю пространства, которая объединяет все лучи, выходящие из вершины угла и пронизывающие какую-то поверхность. Такая поверхность носит название стягивающей поверхности этого угла.

К сведению. Примерами служат многогранные и трехгранные углы. Обозначается телесный угол буквой Ω.

Для точечного источника рассчитывают световой поток, пользуясь формулой:

Ф = I* Ω,

где:

• I – сила излучения, кд;
• Ω – телесный угол, ср.

Зная количество энергии Е (Дж), излучаемой источником освещения за единицу времени t (с), можно рассчитать поток Ф. Для этого используют выражение:

Ф = Е/t.

Характеристики видимого излучения

Как измерить Ф быстро и, не прибегая к математическим вычислениям? Для этого предназначен прибор люксметр. Он позволяет с высокой точностью произвести замеры и выводит результат на дисплей.

Люксметр CEM DT-1301

Чем отличается люмен от люкса

Люмен это единица измерения светового потока. Если направить луч фонарика на стену и выбрать такое расстояние между ними, чтобы пятно света имело площадь в 1 метр квадратный, то при потоке, равном в 1 лм, освещённость этого пятна будет равной 1 люкс (лк). Освещённость обозначается буквой Е и измеряется в люксах (лк).

Важно! Освещённость и световой поток – это разные вещи. Освещённость меняет свои значения, в зависимости от расстояния от излучателя до освещаемой поверхности, а световой поток Ф остаётся неизменным.

Формула расчёта освещённости:

Е = Ф/S, где S – площадь освещаемой поверхности, м2.

Люмены и люксы, в чём разница

Перевод люменов в ватты

С переходом на современные led-технологии изготовления лампочек всё больше возникает вопросов с их характеристиками. При покупке в изделиях покупатель часто обнаруживает, что простое обозначение «ватт» в маркировке отсутствует. В ваттах обозначают мощность (количество энергии, которое потребит за час лампа), люмен это значение светового потока. Его всё чаще указывают на источнике света. Какой зависимостью пользоваться, чтобы перевести люмены в ватты? Существуют таблицы, позволяющие это сделать.

Линейка перевода люменов в ватты

Сколько люменов в светодиодной лампочке

Характеристика световой мощности – вот что такое люмен. Перед тем, как открыть упаковку светодиодной лампочки, стоит поинтересоваться этой величиной, указанной на ней.

Внимание! Светоотдача прибора напрямую влияет на светопоток. Она показывает, насколько эффективно светодиоды, входящие в конструкцию прибора, преобразуют электрическую энергию в световую.

Отдача света источником характеризуется отношением Лм/Вт и обозначается буквой Ƞ. Её формула:

Ƞ = Ф/P, где P – мощность, (Вт).

На основании этого можно найти, сколько люмен в светодиодной лампочке. К примеру, качественная 15-ваттная светодиодная лампа, с матовым колпаком, имеет Ƞ = 55,7 Лм/Вт. Если выразить Ф из формулы, получится:

Ф = Ƞ* P = 55,7*15 = 835,5 Лм.

Норма освещенности жилого помещения

Что такое люмен в освещении квартиры, и на что необходимо обращать внимание при выборе светильников? Установленная под потолком лампочка в 100 люмен не обеспечит освещённость Е, одинаковую для поверхностей стола и пола. Они расположены на разном расстоянии от неё.

Главное! Прежде, чем выбирать источники светового излучения и их конструкцию, необходимо помнить, что иллюминация может быть не только естественной, но и искусственной. Последняя – не только общей, но и локальной.

Использование дополнительных устройств: настольных ламп, ночников, светильников для чтения, светодиодных подсветок, поможет организовать достаточно комфортный для обитания свет. Существуют нормы для значения E, которые можно уточнить в различных таблицах, разработанных в соответствии с СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение».

СНиП 23-05-95

Расчет освещенности для помещений

Для того чтобы произвести расчёт значения E для различных помещений самостоятельно, необходимо опираться на СНиП. Далее для решения этой задачи понадобятся следующие данные:

• норма E для данного помещения, Лк;
• площадь комнаты S, м2;
• высотный коэффициент k.

Коэффициент высоты k для различных высот потолков известен. В зависимости от расстояния H между полом и потолком, он бывает:

• k = 1, при Н = 2,5 – 2,7 м;
• k = 1,2, при Н = 2,7 – 3,0 м;
• k = 1,5, при Н = 3,0 – 3,5 м;
• k = 2, при H = 3,5 – 4,5 м.

Все необходимые вычисления проводят, пользуясь напрямую формулой Ф = E*S*k или, преобразовывая её. Подставив известные значения и определив, сколько должен содержать люмен световой поток, подбирают необходимое оборудование.

Важно! Особенность человеческого зрения такова, что присутствие оттенков синего в спектре источников света делает яркость излучения ниже по визуальному восприятию. Подобные цветовые ноты начинаются от 4700 градусов Кельвина и выше по цветовой шкале температур.

Цветовая температура, график в градусах Кельвина

Сравнение лампы накаливания и светодиодной

Светодиодная лампа, входящая в состав осветительных приборов, сложнее и дороже лампы накаливания. Она состоит из следующих компонентов:

• модуль с планарными светодиодами;
• радиатор;
• матовая колба;
• инвертор.

У такой лампы светопоток Ф, что измеряется в люменах, при одинаковой мощности, в 10-12 раз выше, чем у лампочки накаливания.

Устройство лампочки

Светоотдача лампы со спиралью лежит в пределах 8-10 Лм/Вт, тогда как led-лампа держит этот параметр в интервале 90-110 Лм/Вт.

Традиционные формы и эстетичный вид позволяют использовать led-лампу, как в составе любого светильника, так и отдельно. Зная нужные значения E и рассчитав или измерив желательное значение Ф, можно получить значительную экономию по затратам на электроэнергию. При одинаковом Ф светодиодная лампочка потребляет меньше энергии.

Сравнение ламп

Правильно пользуясь единицами измерения, такими как люмен, люкс, Лм/Вт, кандела, при определении параметров светового спектра, можно самостоятельно подбирать приборы для освещения. Применение современных led-технологий не только помогает сэкономить бюджетные средства, но и создаёт комфортные условия для проживания и работы.

Видео

Сила света — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Си́ла све́та Iv{\displaystyle I_{v}} — физическая величина, одна из основных световых фотометрических величин^[1]. Характеризует величину световой энергии, переносимой в некотором направлении в единицу времени^[2]. Количественно равна отношению светового потока, распространяющегося внутри элементарного телесного угла, к этому углу.

Iv=dΦvdΩ.{\displaystyle I_{v}={\frac {d\Phi _{v}}{d\Omega }}.}

Единица измерения в Международной системе единиц (СИ): кандела (русское обозначение: кд; международное: cd).

Понятие «сила света» возможно применять лишь для расстояний от источника света, существенно превышающих его линейные размеры^[1].

Связь с силой излучения

Относительная спектральная световая эффективность для дневного (красная линия) и ночного (синяя линия) зрения.

В системе энергетических фотометрических величин аналогом силы света является сила излучения Ie{\displaystyle I_{e}}. По отношению к силе излучения сила света является редуцированной фотометрической величиной, полученной с использованием значений относительной спектральной световой эффективности монохроматического излучения для дневного зрения V(λ){\displaystyle V(\lambda )}^[3]:

Iv=Km⋅∫380 nm780 nmIe,λ(λ)V(λ)dλ,{\displaystyle I_{v}=K_{m}\cdot \int \limits _{380~nm}^{780~nm}I_{e,\lambda }(\lambda )V(\lambda )d\lambda ,}

где Km{\displaystyle K_{m}} — максимальное значение спектральной световой эффективности монохроматического излучения (фотометрический эквивалент излучения), равное 683 лм/Вт^[4][5], а Ie,λ{\displaystyle I_{e,\lambda }} — спектральная плотность силы излучения, определяемая как отношение величины dIe(λ),{\displaystyle dI_{e}(\lambda ),} приходящейся на малый спектральный интервал, заключённый между λ{\displaystyle \lambda } и λ+dλ,{\displaystyle \lambda +d\lambda ,} к ширине этого интервала:

Ie,λ(λ)=dIe(λ)dλ.{\displaystyle I_{e,\lambda }(\lambda )={\frac {dI_{e}(\lambda )}{d\lambda }}.}

Примеры

Сила света различных источников:

Примечания

Сила света, формула: общие сведения о понятии

Одним из самых интересных и неоднозначным явлением нашего мира является свет. Для физики это один из основополагающих параметров многочисленных расчетов. С помощью света ученые надеются отыскать разгадку существования нашей вселенной, а также открыть для человечества новые возможности. В повседневной жизни свет также имеет большое значение, особенно при создании качественного освещения в различных помещениях.

Одним из важных параметров света является его сила, которая характеризует мощность данного явления. Именно силе света и расчету этого параметра будет посвящена данная статья.

Общие сведения о понятии

В физике под силой света (Iv) подразумевается мощность светового потока, определяемая внутри конкретного телесного угла. Из этого понятия следует, что под данным параметром подразумевается не весь имеющийся в пространстве свет, а лишь та его часть, которая излучается в определенном направлении.

Сила света

В зависимости от имеющегося источника излучения, данный параметр будет увеличиваться или уменьшаться. На его изменения будет оказывать прямое воздействие значения телесного угла.

Обратите внимание! В некоторых ситуациях сила света будет одинаковой для угла любого значения. Это возможно в тех ситуациях, когда источник светового излучения создает равномерное освещение пространства.

Этот параметр отражает физическое свойство света, благодаря чему он отличается от таких измерений, как яркость, которая отражает субъективные ощущения. Помимо этого сила света в физике рассматривается как мощность. Если быть точнее, она оценивается как единица мощности. При этом мощность здесь отличается от своего привычного понятия. Здесь мощность зависит не только от энергии, которую излучает осветительная установка, но и от такого понятия, как длина волны.
Стоит отметить, что чувствительность людей к световому излучению напрямую зависит от длины волны. Эта зависимость нашла отражение в функции относительно спектральной световой эффективности. При этом сама сила света является зависимой от световой эффективности величиной. При длине волны в 550 нанометров (зеленый цвет) данный параметр примет свое максимальное значение. В результате этого глаза человека будут более или менее чувствительны к световому потоку при различных параметрах длины волны.
Единица измерения для данного показателя является кандел (кд).

Обратите внимание! Сила излучения, которое исходит от одной свечки, будет примерно равна одной канделе. Ранее применявшаяся для формулы расчета международная свеча равнялась 1,005 кд.

Свечение одной свечи

В редких случаях применяется устаревшая единица измерения – международная свеча. Но в современном мире уже практически везде используется единица измерения для этой величины – кандела.

Диаграмма фотометрического параметра

Iv представляет собой наиболее важный фотометрический параметр. Кроме этой величины к важнейшим фотометрическим параметрам относится яркость, а также освещенность. Все эти четыре величины активно используются при создании системы освещения в самых разнообразных помещениях. Без них невозможно оценить требуемый уровень освещённости для каждой отдельной ситуации.

Четыре важнейших световых характеристики

Для простоты понимания данного физического явления необходимо рассмотреть диаграмму, которая изображает плоскость, отражающую распространение света.

Диаграмма для силы света

Благодаря диаграмме видно, что Iv зависит от направления к источнику излучения. Это означает, что для светодиодной лампочки, для которой направление максимального излучения будет принято за 0°, тогда при измерении нужной нам величины в направлении 180° получится меньшее значение, чем для направления 0°.
Как видно, на диаграмме излучение, которое распространяется двумя источниками (желтый и красный), будет охватывать равную площадь. При этом желтое излучение будет рассеянным, по аналогии со светом свечи. Его мощность примерно будет равняться 100 кд. Причем значение этой величины будет одинаковой во всех направлениях. В тоже время красный будет направленным. В положении 0° он будет иметь максимальное значение в 225 кд. При этом данное значение будет уменьшаться в случае отклонения от 0°.

Обозначение параметра в СИ

Поскольку Iv является физической величиной, то ее можно рассчитать. Для этого используется специальная формула. Но прежде, чем дойти до формулы, необходимо разобраться в том, как искомая величина записывается в системе СИ. В этой системе наша величина будет отображаться как J (иногда она обозначается как I), единица измерения которой буде кандела (кд). Единица измерения отражает, что Iv, испускаемая полным излучателем на площади сечения 1/600000 м2. будет направляться в перпендикулярном данному сечению направлении. При этом температура излучателя будет раной уровню, при котором при давлении 101325 Па будет наблюдаться затвердение платины.

Обратите внимание! Через канделу можно определить остальные фотометрические единицы.

Поскольку световой поток в пространстве распространяется неравномерно, то необходимо ввести такое понятие, как телесный угол. Он обычно обозначается символом .
Сила света используется для расчетов, когда применяется формула размерности. При этом данная величина через формулы связана со световым потоком. В такой ситуации световой поток будет произведением Iv на телесный угол, к которому и будет распространяться излучение.
Световой поток (Фv) есть произведение силы света на телесный угол, в котором распространяется поток. Ф=I .

Формула светового потока

Из этой формулы следует, что Фv представляет собой внутренний поток, распространяемый в пределах конкретного телесного угла (один стерадиан) при наличии Iv в одну канделу.

Обратите внимание! Под стерадианом понимают телесный угол, вырезающий на поверхности сферы участок, который равен квадрату радиуса данной сферы.

При этом через световое излучение можно связать Iv и мощность. Ведь под Фv понимается еще и величина, которая характеризует мощность излучения светового излучения при восприятии его усредненным человеческим глазом, имеющего чувствительностью к излучению определенной частоты. В результате из вышеприведенной формулы можно вывести следующее уравнение:

Формула для силы света

Это отлично видно на примере светодиодов. В таких источниках светового излучения его сила обычно оказывается равной потребляемой мощности. В результате, чем выше будет потребление электроэнергии, тем выше будет уровень излучения.
Как видим, формула для расчета нужной нам величины не так и сложна.

Дополнительные варианты расчета

Поскольку распределение излучения, идущего от реального источника в пространство, будет неравномерно, то Фv уже не сможет выступать в роли исчерпывающей характеристикой источника. Но только за исключением ситуации, когда одновременно с этим не будет определяться распределение испускаемого излучения по разнообразным направлениям.
Чтобы охарактеризовать распределение Фv в физике используют такое понятие, как пространственной плотности излучения светового потока для различных направлений пространства. В данном случае для Iv необходимо использовать уже знакомую формулу, но в несколько дополненном виде:

Вторая формула для расчета

Эта формула позволит оценить нужную величину в различных направлениях.

Заключение

Сила света занимает важное место не только в физике, но и в более приземленных, бытовых моментах. Это параметр особенно важен для освещения, без которого невозможно существование привычного нам мира. При этом данное значение используется не только в разработке новых осветительных приборов с более выгодными техническими характеристиками, но и при определенных расчетах, связанных с организацией системы подсветки.

Сила света — это… Что такое Сила света?

как называется прибор для измерения, мера освещенности

Освещенность — это величина, часто используемая при расчетах электроэнергии. Обладает большим количеством необходимых свойств для измерений. Численно равняется тому значению, какое имеет световой поток, падающий на территорию единичного участка поверхности. Что собой представляет уровень освещенности, в чем измеряется, как измерить освещенность? Об этом и другом далее.

Свойства света

Свет представляет собой электромагнитный вид излучения, который воспринимается человеческим глазом в объеме 400 ньютон на метр. В физике это суммарное количество фотонов. Фотоны отражаются и преломляются. Это основные свойства света. Если отражение зависит от того, какая плотность у материала и угол лучевого падения, то преломление зависит от направления лучевого распределения в процессе прохождения их через материал.

Основное свойство света

Единица измерения

Освещенностью называют световую величину, которая равно потоку света, падающему на поверхность, к его площади. Считается прямо пропорциональной световому источнику. Отличается равномерным распределением на площади. Находится делением канделовой силы света на расстояние до светоисточника и перемноженного на косинус угла падения солнечных лучей.

Обратите внимание! Измеряется согласно международной классификационной системе в люксах, что равно десяти фотам или одному люмену на один квадратный метр. Поэтому единицей измерения освещенности является именно люкс. Стоит отметить, что его можно перевести в канделу и ватт.

Основная измерительная единица люкс

Кандела

Кандела, что в переводе с английского свеча, является единицей измерения силы светоисточника по международной единичной системе. Была сформирована в 1979 году. Равна 540⋅1012 Гц или 683 лм/Вт. Измеряется в канделах разные светоисточники, к примеру, лампа накаливания со свечой, сверхъярким светодиодом, люминесцентной лампой и солнцем. Дополнение: примерная солнечная сила в канделах равна 2,8⋅10, что в переводе на ватты 3,83⋅1026

Кандела

Люмены и люксы

Люмен является единицей измерения, которая равна потоку солнечного света, который испускает источник, равный канделе и стерадиану. В люменах измеряется весь светопоток, однако при вычислении не учитывается сила линзы с отражателям, поэтому получающийся показатель — не прямой параметр оценки яркости с КПД источника.

Люкс — измерительная подъединица люмена по СИ. В отличие от люмена, люкс дает оценку светового потока, который падает на квадратный метр. Тот же дает понимание того, какой световой поток у светоисточника.

Обратите внимание! То есть люкс это характеристика, которая позволяет узнать КПД светильника на конкретной площади.

Чтобы лучше понять их основное отличие, стоит рассмотреть рисунок. Он наглядно показывает, как при увеличении высоты расширяется освещение и как убывает яркость.

Люмен и люкс в качестве измерительной единицы

Люмен и ватт

Как было изложено выше, люменом называют полноценное число света от светоисточника. Ватт — показатель того, какая мощность, тепловой поток, звуковая энергия и полная мощность электротока или излучения у прибора. Один ватт равен 100 люменам. Перевод самостоятельно можно осуществить по специальным формулам или с содействием калькуляторов. Нередко все необходимые показатели даны на самом приборе.

Стоит отметить, что самыми лучшими показателями обладают современные светодиоды. Они имеют высокую яркость, гармоничное спектровое распределение, долговечность, устойчивость к разного рода воздействиям. Интересно, если взять приборы с одинаковой освещенностью, то ими будет потребляться в десять раз меньше электрической энергии, чем лампами накаливания.

Обратите внимание! Учитывая реальный срок службы и сниженные эксплуатационные инвестиционные расходы, то покупка этих изделий будет экономически целесообразной.

Перевод люмена в ватты

Кратные единицы

Чтобы было удобно, люменные единицы разбирают на части. Так, есть килолюмены, мегалюмены и гигалюмены. В одном килолюмене 1000 люмен, мегалюмене — 1000000, а гигалюмене — 1000000000. Также есть еще величины с приставками дека, гекто, тера,пета, экса, зетта и иотта.

Дольные единицы

К дольным величинам применяется тот же подход. Базовыми являются миллилюмены, микролюмены и нанолюмины, которые равны 10 в −3 степени, 10 в минус 6 степени и 10 в минус 9 степени. Также имеются приставки деци, санти, пико, фемто, атто, зепто и иокто. Стоит отметить, что дольные, как и кратные величины используются только в профессиональных условиях и при выполнении физических задач. В жизни не используются для расчетов меры освещенности и прочих параметров.

Прибор для измерения освещенности

Чтобы проверить, соответствует ли нормативам освещенность помещения, берется в работу люксметр. В конструкцию измерителя входит встроенный или выносной чувствительный датчик с преобразователем, стрелочным или цифровым индикатором. Детектор помещается на поверхности в горизонтальном положении.

Обратите внимание! Замеры выполняются по госту от 1996 и 2012 годов. Используется аппарат согласно инструкции на упаковочном изделии. Добавочно, при желании, можно просмотреть имеющиеся видеоуроки.

В дополнение к теме, как называется прибор для измерения освещенности, стоит отметить, что также есть люменометр. Отдельно проверяется искусственная с естественной освещенностью. В момент исполнения процедуры проверки исключается попадание тени с другими помехами. Важно отметить, что для того чтобы результаты не были искажены, измерительную проверку проводят после нескольких часов непрерывной работы осветительных источников. Желательно, чтобы процедура была повторена.

Люксметр

Мера освещения

Согласно существующей нормативной документации, мера освещения в каждом помещении своя. Отличается величина на производстве и складе, в общественном, жилом и вспомогательном здании. Свои нормативы имеются для наружного, витринного, рекламного и аварийного светопотока.

Если привести некоторые примеры, то необходимая величина светопотока автомагистрали — 30 люкс, пешеходной зоны — 6, пешеходных подземных переходов — 50, архивов — 75, конференцзалов — 200, аналитических лабораторий — 500, учебных аудиторий — 400, спортивных залов — 200, обеденных ресторанных залов — 200, парикмахерских — 500. Весь представленный список дан в актуальных стандартах и снипах. Стоит отметить, что есть не только минимальные, но и предельно допустимые нормы. Особенно это правило действует на витрины и рекламные стенды.

Обратите внимание! Узнать показатель освещенности конкретного помещения можно при помощи люксметра или любого другого измерительного агрегата, выводящего результаты в ваттах, канделах и прочих величинах.

Мера освещения

В целом, освещенность — понятие, обозначающее суммарное количество солнечного света. Измеряется в люменах и люксах при помощи специального измерительного прибора, переводится при необходимости в ватты. Пользоваться измерительным прибором очень просто, согласно инструкции. Сфер применения его очень много: начиная бытовым электрооборудованием, заканчивая промышленным.

Преобразование силы света — БЕСПЛАТНЫЙ преобразователь единиц

.

Сила света | Статья о яркости света от The Free Dictionary

В люминесценции послесвечения медленная компонента ответственна за длительное стойкое поведение [19]; он показывает, что начальная интенсивность для этого срока составляет [[альфа]. Sub.L], а скорость затухания силы света пропорциональна [[тау]. Sub.L]; то есть, более высокие значения для [[alpha] .sub.L] и [[tau] .sub.L] приведут к более высокой интенсивности для (5). Следовательно, можно ожидать снижения более чем на 30% силы света , о чем свидетельствует также моделирование [11], выполненное для определения оптической конструкции светодиодной лампы.Учитывая только отчет о фотометрических данных, невозможно узнать, как зарегистрированные зональные люмены менее 10 люмен (и значения силы света, на которых они основаны) были получены из измеренных данных силы света (которые, в свою очередь, выводятся из освещенности фотодатчика). Текущая СИ основана на семи основных величинах, которые считаются независимыми: время, длина, масса, электрический ток, термодинамическая температура, количество вещества и сила света, для которых базовыми единицами СИ являются секунды, метр м, килограмм кг, ампер А, кельвин К, моль моль и кандела кд, соответственно; см. Таблицу 1.Освещенность, количество света, которое фактически падает на объект, тесно связано с силой света. Представьте себе световой конус яркой силы света; больше света на единицу площади будет падать на объект, который находится близко к светильнику, чем на объект далеко. Эти два типа источников света различаются по силе света, хотя отсутствие существенной разницы не позволяет нам сделать вывод, что яркость свет не влияет на восприятие расстояния. Ночью все здание освещается как огромный японский бумажный фонарь произвольной формы, светящийся мягко и ярко.Современная интерпретация Ван Велсена фундаментально интровертного типа здания исследует концепции визуальной и материальной легкости, далекие от исторического представления о кинотеатре как громоздком непрозрачном бункере. Candlepower — это сила света лампы или светильника, выраженная в свечах — стандартной свече. являясь единицей силы света. Хедлайнер Джульет Стивенсон исполнила «Footfalls» и «Not I» с яркостью света, и другие исполнители, Дебра Джиллетт и Найджел Кук, также хороши.Однако качество прозы Майка Николя придает всему произведению в целом яркую интенсивность, торжественность, требующую от читателя отклика, выходящего за рамки пассивности. который сам по себе является новым, но в творчестве Элиота терминальным стилем; и его самая настоящая нота — это меланхолическая безмятежность, которая прощается с его символистскими истоками и источниками, с этой яркой поэтикой, умоляя прибегнуть к другим личным, семейным, национальным и религиозным соблазнам и верности.Простое смещение кривой изменяет только угол максимальной силы света. Суммарный световой поток в обоих случаях одинаков.
.

Конвертер силы света и светового потока

Конвертер силы света и светового потока

Введение

Много лет назад, когда лампы накаливания широко использовались и почти не использовались.
стандартный источник света для повседневного использования, выбор подходящей лампы был
довольно просто: нужно было «всего лишь» выбрать наиболее подходящую мощность для
предполагаемое приложение.
Сегодня все намного сложнее: есть стандартные лампочки накаливания,
галогенные лампы, компактные люминесцентные лампы, люминесцентные лампы и светодиоды
лампы разных видов.Все эти лампы имеют разный КПД и разные формы свечения.
выбор намного сложнее.

Просто глядя на мощность лампы в ваттах, мало что можно сказать об эффективном
световой поток.
Чтобы преодолеть эту проблему, сила света I _v (выраженная
в канделах) и световой поток F (в люменах) являются
лучший выбор, но, к сожалению, мало кто привык к этим агрегатам
и их значение иногда неверно истолковывают.Производители ламп часто указывают на упаковке одну из этих цифр, но
редко и то и другое, поэтому сравнивая лампу мощностью 1000 лм с другой
произвести 250 кд непросто: будут ли они светиться
такая же яркость?
Цель этого калькулятора — помочь преобразовать люмены в канделы для
выбор подходящего источника света.

Эта компактная люминесцентная лампа потребляет 20 Вт электроэнергии и
обеспечивает (номинальный) световой поток 1’300 лм.
Предположим, что диаграмма направленности направлена ​​во всех направлениях (угол конуса 360 °), с
с помощью калькулятора, представленного ниже, вы можете оценить силу света около
103 кд.Вы также можете рассчитать эффективность лампы 65 лм / Вт.
(нажмите для увеличения)

Эта светодиодная лампа потребляет 4 Вт электроэнергии и производит (номинальную)
сила света 350 кд в конусе с полным углом 36 °.
С помощью калькулятора, представленного ниже, вы можете оценить световой поток около
108 лм.
Затем можно рассчитать эффективность лампы 27 лм / Вт.
(нажмите для увеличения)

Почему фотометрические единицы?

В физике используется радиометрических единиц: например, заданное излучение
(световой) источник излучает количество мощности P (измеряется в ваттах) и
мы можем легко вычислить интенсивность излучения Дж (измеряется в Вт / стер) или
освещенность E (измеряется в Вт / м ² ), если мы хотим знать
количество мощности, излучаемой в заданном направлении (телесный угол) или в заданном
поверхность соответственно.

Но когда мы говорим о видимом свете, мы должны учитывать
чувствительность человеческого глаза, потому что
ощущение яркости зависит от цвета (спектра) света.
Поэтому предпочтительнее фотометрических единиц .

Фотометрический эквивалент мощности излучения — световой поток.
(или сила света) F (измеряется в люменах).
Тогда сила света I _v (выраженная в канделах)
соответствует световому потоку в заданном телесном угле Ом
(1 кд = 1 лм / стер), а освещенность
E _v (измеряется в люксах) соответствует световому потоку на
заданной площади (1 лк = 1 лм / м ² ).

Зависимость силы света от светового потока

В фотометрии световой поток — это мера всего воспринимаемого света.
сила света, в то время как сила света является мерой воспринимаемого
мощность, излучаемая источником света в определенном направлении на единицу твердого тела
угол.Это означает, что максимальная сила света зависит от общей световой
потока источника света, но также и от его диаграммы направленности (то, как свет
источник излучается во все стороны).

Общий световой поток — это сумма всех излучаемых потоков
направления, независимо от диаграммы направленности источника света.

Сила света — это световой поток в заданном телесном угле.
Вот два примера разной силы света в двух произвольных конусах,
предположим, что диаграмма направленности этой лампы неоднородна.

Итак, один и тот же источник света, излучающий одинаковый световой поток (те же люмены)
может давать разную силу света (разные свечи) в зависимости от
его способность концентрировать свет.
Если вы поставите линзу перед лампой, чтобы сосредоточить свет в одном направлении,
сила света в этом направлении увеличится, а общая
световой поток остается прежним.
Чем выше способность концентрировать свет в одном направлении, тем терка
сила света.

Эти 2 светодиода имеют один и тот же чип, обеспечивающий одинаковый световой поток
0.2 лм при токе 30 мА.
У того, что слева, есть линза, которая концентрирует свет в узком конусе.
15 °, в то время как тот, что справа, имеет другую линзу, концентрирующую
свет в конусе 30 °.
В результате сила света светодиода слева составляет 3,7 кд.
и 0,9 кд для правого. (нажмите, чтобы увеличить)

Те же 2 светодиода, проецируемые на экран на расстоянии около 5 см.
Обратите внимание, что светодиод слева дает меньшее и яркое пятно.К сожалению, на этом HDR-изображении разница в яркости едва заметна.
видимый. (нажмите для увеличения)

Точное преобразование силы света в световой поток

Чтобы точно рассчитать общий световой поток F , необходимо:
учитывать диаграмму направленности I (θ) светового
источник.
Без диаграммы направленности выполнить преобразование невозможно.
Точные числовые данные диаграммы направленности доступны очень редко, но
если у кого-то есть шанс иметь таблицу с красивым графиком диаграммы направленности,
бесплатную программу, такую ​​как Engauge Digitizer, можно использовать для преобразования графика в
числовые значения.Практически все источники света имеют симметричную диаграмму направленности, поэтому мы
используйте только данные от 0 ° до 180 ° (от 0 до π), и мы предполагаем, что это будет
остается неизменным, если устройство вращается вокруг своей оптической оси.

Зная I (θ) , мы можем вычислить эквивалентный телесный угол
Ом (в стерадианах):

Чтобы вычислить этот интеграл, вам потребуется числовая вычислительная программа, например
MATLAB, бесплатный Scilab или, возможно, даже электронная таблица.В любом случае это недоступно для простого калькулятора JavaScript, такого как
тот, который вы найдете на этих страницах.

Обратите внимание, что I (θ) необходимо нормировать по амплитуде перед
вычисляя вышеуказанный интеграл, что означает, что
макс (I (θ)) = 1 .

Ом представляет собой телесный угол, пропускающий постоянную и однородную
поток равен потоку, передаваемому I (θ) в 4π стерадианах
(вся поверхность сферы).

Фактически это должен быть двойной интеграл в θ и φ .
покрывает всю сферу вокруг источника света, но из-за
симметричная диаграмма направленности большинства источников света, интеграл в
φ можно упростить до коэффициента 2π.

Теперь легко рассчитать световой поток F в люменах:

Где I _v — максимальная сила света, измеренная в
кандела (кд).

Простой преобразователь силы света / потока

Очень часто диаграмма направленности лампы неизвестна, но если мы знаем
ширина луча (расходимость луча) 2θ , который представляет собой угол конуса
свет излучаемый, мы можем сделать приблизительный расчет.Это приблизительное значение, поскольку предполагается, что вся мощность равномерно распределена.
распределяется внутри этого конуса, и снаружи не излучается энергия.
Ширина луча обычно определяется как полный угол конуса 2θ , что составляет
удвоение угла конуса θ между осью и конусом.

На этом чертеже вы видите синим цветом
угол конуса θ и в
красный конус полный
угол 2θ .

В этом приближении мы предполагаем, что весь поток равномерно распределен в
указанный конус и что снаружи нет излучения.Это, конечно, не очень точно.
Имейте в виду, что реальные цифры могут значительно отличаться, но это лучшее, что вы можете
получить только с углом конуса.
Но обычно порядок величины правильный.
Преимущество в том, что преобразование теперь легко и может быть выполнено с помощью
карманный калькулятор или этот конвертер JavaScript.

Зная ширину луча 2θ , мы можем легко вычислить
соответствующий телесный угол Ом в стерадианах с:

Тогда мы можем использовать то же уравнение, что и раньше, для преобразования между светящимися
поток F и максимальная сила света I _v :

Следующий калькулятор выполнит вычисления за вас:

Мобильная версия доступна здесь, если вы
нужно делать преобразования при покупке ламп…

Введите все известные данные в калькулятор ниже и оставьте поля
вычислить пустое значение, затем нажмите кнопку «вычислить», чтобы вычислить и
заполнить бланки.
Возможны не все комбинации; если данных недостаточно; всплывающее окно
коробка предупредит вас.
Убедитесь, что неизвестные поля полностью пусты: пробел не будет
Работа.

А как насчет мощности излучения?

Теперь, когда мы знаем световой поток F , можем ли мы вычислить мощность излучения
P или наоборот?
Что ж, теоретически да, но это не так просто, потому что вам нужно знать
спектр P (λ) излучаемого света для расчета
соответствующий коэффициент преобразования.Иногда производители предоставляют вам красивый график спектра, в противном случае вам нужно
измерить его с помощью оптического спектрометра (и если он у вас есть, вы, вероятно,
не нужны пояснения на этой странице).
Без точных спектральных данных преобразование из F в
П .

Предполагая, что вы знаете P (λ) (измерено, оцифровано с графика
предоставленные производителем), первое, что вам нужно сделать, это нормализовать
в поверхности (поверхность под кривой должна быть равна единице):

Опять же, это недоступно для этого калькулятора JavaScript, и вам понадобится
мощная числовая вычислительная программа.

Убедившись, что P (λ) нормализовано, вы можете рассчитать
коэффициент преобразования лучистого потока в световой η _v :

Где В (λ) — стандартное
функция яркости (фотопическое зрение), и вы должны интегрироваться для
весь видимый спектр (скажем, от λ _мин =
От 380 нм до λ _макс = 770 нм) или не менее
часть, где P (λ) отлична от нуля.

Зная η _v , теперь возможно преобразование между
лучистый и световой поток со следующим соотношением:

Обратите внимание, что η _v выражается в лм / Вт, но не
эффективность лампы, это просто мера видимости света
для человеческого глаза.
Эффективность лампы, выраженная также в лм / Вт, также учитывает потери лампы.

Другими словами, если у вас есть точные спектральные данные и подходящий числовой
вычислительное программное обеспечение, вы можете это сделать, но все же вам нужно много мотивации
чтобы преодолеть эти два препятствия.И не нужно просто покупать лампочку…

Световая отдача лампы

Световая отдача лампы — это соотношение между производимой световой отдачей.
поток и используемая электрическая мощность и выражается в люменах на ватт.
(лм / Вт), чем выше, тем лучше.
В основном это зависит от технологии изготовления ламп: у старых ламп накаливания очень низкий
эффективности, галогенные лампы немного лучше, люминесцентные лампы и светодиоды имеют
лучшая эффективность (для белого света) на сегодняшний день (2013 г.).

Обратите внимание, что используемая электрическая мощность отличается от (и всегда
выше, чем) мощность излучения обсуждалась ранее.
Чтобы вычислить эффективность лампы, нет необходимости рассчитывать или знать
лучистая сила.

Эта старинная лампа накаливания потребляет 75 Вт электроэнергии и
обеспечивает (номинальный) световой поток 950 лм.
Предположим, что диаграмма направленности направлена ​​во всех направлениях (угол конуса 360 °), с
с помощью калькулятора, приведенного выше, вы можете оценить силу света около
76 кд.Вы также можете рассчитать эффективность лампы 13 лм / Вт.
(нажмите для увеличения)

Лампы накаливания, независимо от того, галогенные они или нет, более эффективны для
большие силы, потому что чем горячее
нить накала генерирует более видимый свет.
Таким образом, одна лампочка мощностью 75 Вт с ее 13 лм / Вт эффективнее.
чем две лампы мощностью 40 Вт с мощностью всего 10 лм / Вт.

Цветные лампы накаливания имеют очень низкий КПД, потому что большинство
свет отфильтровывается цветным стеклом, оставляя только одну часть
спектр.С другой стороны, цветные газоразрядные лампы или светодиоды обладают очень высокой эффективностью.
потому что излучается только необходимый цвет и не делается никаких компромиссов
получить белый свет.
По этой причине во многих странах уличные фонари желтые: натриевые лампы.
обладают очень хорошей светоотдачей, но излучают уродливый желтый свет.

Для белых ламп, как правило, наиболее эффективны газоразрядные или светодиодные лампы.
излучают холодный (голубоватый) свет и плохо передают цвета; это может
изменения в будущем.

Наконец, прозрачные лампы имеют лучшую эффективность, чем диффузные, но они
иногда тревожно смотреть.
Добавление диффузора к прозрачной лампе, конечно, снизит ее эффективность.

В следующей таблице приведены обычные значения световой эффективности обычного белого цвета.
домашние лампы:

Практически для всех типов ламп, кроме светодиодных, световая отдача больше или меньше.
менее стабильный уже много лет, и здесь нет больших сюрпризов.
Для светодиодов эффективность постоянно повышается: десять лет назад эффективность
Светодиодные лампы были сравнимы с галогенными лампами, первые эффективные светодиоды имели очень
низкие уровни мощности и были практически бесполезны.Сегодня (в 2013 году) можно купить хорошие светодиодные лампы с превышением КПД.
100 лм / Вт в местном магазине, и эта цифра продолжает расти.

Заключение

Два основных фотометрических понятия, световой поток и сила света, имеют
были кратко описаны и простой примерный калькулятор для преобразования между
два доступны на этой странице.
Чем отличаются некоторые аспекты преобразования лучистого потока в световой поток.
было объяснено, но, к сожалению, нет простого способа конвертировать между
их.Наконец, была обсуждена световая отдача лампы.
Цель — помочь сравнить лампы или источники света в целом после завершения
технические данные отсутствуют.

Библиография и дополнительная литература

.

сила света — Calculator.org

Что такое сила света?

Сила света — это мера мощности, излучаемой источником света в определенном направлении на единицу телесного угла, с поправкой на весовой коэффициент длины волны, который определяется функцией яркости. Поскольку сила света является мерой того, как люди реагируют на свет заданной мощности, функция яркости взвешивается в соответствии со стандартизированной моделью того, как человеческий глаз реагирует на свет заданной длины волны.Единицей измерения силы света в системе СИ является кандела, которая также имеет единицы ватт на стерадиан. Одна кандела силы света равна 1/683 Вт на стерадиан.

Понятие телесного угла может ввести в заблуждение некоторых. Его следует рассматривать как трехмерный угол, определяющий конус света, исходящего от определенного источника, который в конечном итоге попадет в человеческий глаз. В зависимости от расстояния от источника телесный угол может меняться, что может повлиять на восприятие яркости источника света.Стандартный стерадиан — это световой конус, который освещает один квадратный метр сферы радиусом один метр вокруг источника. Можно вычислить силу света источника света для данного стерадиана, большого или малого, а затем умножить это значение или разделить, чтобы получить стандартное значение для одного стерадиана.

В результате естественного отбора человеческий глаз может видеть свет двумя способами. При фотопическом зрении человеческий глаз наиболее чувствителен к зеленому и желтому свету с длиной волны 555 нанометров.Фотопическое зрение — это зрительная система, адаптированная к ярким условиям. С другой стороны, скотопическое зрение — это система, которая лучше всего работает в условиях очень низкой освещенности, и у нее есть своя собственная длина волны высокой чувствительности. В скотопическом зрении эта длина волны составляет около 500 нанометров. Наши глаза, как правило, гораздо менее чувствительны к свету от фиолетового, красного до инфракрасного. Кривые как фотопического, так и скотопического зрения отражают этот факт.

Источник света может иметь одинаковую силу излучения, но разные значения силы света на разных длинах волн в зависимости от функции светимости.Интенсивность излучения — это мера мощности источника света, которая не взвешивается по функции яркости, которая зависит от того, как человеческий глаз воспринимает свет. Его можно представить как интенсивность света в объективном мире, не имеющую ничего общего с чувствительностью человеческого глаза. Например, источник света может иметь очень высокую интенсивность излучения, но если он выходит за пределы диапазона видимого света, тогда, согласно функции светимости, этот источник света будет иметь нулевую силу света.Функция светимости для скотопического зрения находится в диапазоне длин волн от 400 нанометров до 625 нанометров. Любой источник света за пределами этого диапазона обязательно имеет нулевое значение.

Добавьте эту страницу в закладки в своем браузере, используя Ctrl и d или используя одну из следующих служб: (открывается в новом окне)

.