¿Cómo se mide la intensidad? Cómo medir la iluminación relativa con un dispositivo casero.

Es muy difícil sustituir el sol por una planta. Prueba a encender una lámpara en una habitación en un día soleado y comprenderás la poca luz que puede dar a las plantas.

Para el ojo humano la luz es ondas de energía longitud de 380 nanómetros (nm) (púrpura) a 780 nm (rojo). Las longitudes de onda importantes para la fotosíntesis se encuentran entre 700 nm (rojo) y 450 nm (azul). Esto es especialmente importante saber cuando se utiliza iluminación artificial, porque en este caso no sucede distribución uniforme ondas de diferentes longitudes, como en luz de sol. Además, debido al diseño de la lámpara, algunas partes del espectro pueden ser más intensas que otras. Además, el ojo humano percibe mejor ondas de longitudes de onda que no son muy adecuadas para las plantas. Como resultado, puede resultar que cierta iluminación nos parezca agradable y brillante, pero para las plantas será inapropiada y débil.

Intensidad de luz en interiores y exteriores.

La intensidad de la luz que incide sobre un determinado plano se mide en la unidad “lux”. En verano, al mediodía soleado, la intensidad de la luz en nuestras latitudes alcanza los 100.000 lux. Por la tarde, la luminosidad de la luz disminuye a 25.000 lux. Además, a la sombra, dependiendo de su densidad, será sólo una décima parte de este valor o incluso menos.

En las casas, la intensidad de la iluminación es aún menor, ya que la luz no incide directamente allí, sino que es atenuada por otras casas o árboles. En verano, en la ventana sur, directamente detrás del cristal (es decir, en el alféizar), la intensidad de la luz alcanza en el mejor de los casos de 3000 a 5000 lux y disminuye rápidamente hacia el centro de la habitación. A una distancia de 2-3 metros de la ventana será de unos 500 lux.

La cantidad mínima de luz que cada planta necesita para sobrevivir es de aproximadamente 500 lux. Con más luz baja inevitablemente perecerá. Para vida normal y crecimiento, incluso las plantas sin pretensiones y con poca necesidad de luz necesitan al menos 800 lux.

¿Cómo medir la iluminación?

El ojo humano no es capaz de determinar la intensidad absoluta de la luz, ya que está dotado de la capacidad de adaptarse a la iluminación. Además, el ojo humano percibe mejor ondas de longitudes que no son muy adecuadas para las plantas.

¿Qué hacer? Un dispositivo especial, un luxómetro, puede ayudar. A la hora de adquirirlo es muy importante prestar atención a qué rango espectro de luz(longitud de onda) que es capaz de medir. De lo contrario, puede suceder que al medir se obtenga una longitud de onda no adecuada para las plantas. Recuerde: un luxómetro, aunque es más preciso que el ojo humano, también percibe una gama limitada de ondas de luz.

Para evaluar la intensidad de la luz es adecuado una cámara o un exposímetro fotográfico. Pero como al fotografiar la iluminación no se mide en “lux”, habrá que realizar un nuevo cálculo adecuado.

La medición se realiza de la siguiente manera:

1.Establezca ISO en 100 y Apertura en 4.

2. Coloca un trozo de papel blanco en el lugar donde quieras medir la intensidad de la luz y apunta con la cámara hacia él.

3. Determine la velocidad de obturación.

4. El denominador de la velocidad de obturación multiplicado por 10 dará un valor de lux aproximado.

Ejemplo: si el tiempo de exposición fue de 1/60 de segundo, esto corresponde a 600 lux.

Basado en materiales:

Paleeva T.V. “Tus flores. Atención y tratamiento", M.: Eksmo, 2003;

Anita Paulisen “Flores en la casa”, M.: Eksmo, 2004;

Vorontsov V.V. “Cuidar de plantas de interior. Consejo practico para los amantes de las flores”, M.: ZAO “Fiton+”, 2004;

Bespalchenko E. A. “Plantas ornamentales tropicales para el hogar, apartamento y oficina”, LLC PKF “BAO”, Donetsk, 2005;

D. Gosse, “Incluso el sol necesita ayuda”, revista “Vestnik Florist”, n° 3, 2005.

Establezcamos la relación entre el desplazamiento x de las partículas del medio que participan en el proceso ondulatorio y la distancia y de estas partículas a la fuente de oscilaciones O para cualquier momento de tiempo. Para mayor claridad, consideremos. onda transversal, aunque todos los argumentos posteriores

También será válido para una onda longitudinal. Sean armónicas las oscilaciones de la fuente (ver § 27):

donde A es la amplitud, frecuencia circular de las oscilaciones. Entonces todas las partículas del medio también entrarán en vibración armónica con la misma frecuencia y amplitud, pero con diferentes fases. Aparece una onda sinusoidal en el medio, como se muestra en la Fig. 58.

El gráfico de ondas (Fig. 58) es similar en apariencia al gráfico vibración armónica(Fig. 46), pero esencialmente son diferentes. El gráfico de oscilación representa el desplazamiento de una partícula determinada en función del tiempo. El gráfico de ondas representa la dependencia del desplazamiento de todas las partículas del medio de la distancia a la fuente de oscilaciones en este momento tiempo. Es como la instantánea de una ola.

Consideremos una determinada partícula C ubicada a una distancia y de la fuente de oscilaciones (partícula O). Es obvio que si la partícula O ya está oscilando, entonces la partícula C todavía está oscilando, sólo donde está el tiempo de propagación de las oscilaciones desde C, es decir, el tiempo durante el cual la onda recorre la trayectoria y. Entonces la ecuación de vibración de la partícula C debería escribirse de la siguiente manera:

¿Pero dónde está la velocidad de propagación de las ondas? Entonces

La relación (23), que nos permite determinar el desplazamiento de cualquier punto de la onda en cualquier momento, se llama ecuación de onda. Al tomar en consideración la longitud de onda X como la distancia entre los dos puntos más cercanos de la onda que están en la misma fase, por ejemplo, entre dos crestas de onda adyacentes, podemos darle a la ecuación de onda una forma diferente. Obviamente, la longitud de onda es igual a la distancia a lo largo de la cual se propaga la oscilación durante un período con una velocidad

¿Dónde está la frecuencia de la onda? Luego, sustituyendo en la ecuación y teniendo en cuenta que obtenemos otras formas de la ecuación de onda:

Dado que el paso de las ondas va acompañado de vibraciones de las partículas del medio, la energía de las vibraciones se mueve en el espacio junto con la onda. La energía transferida por una onda por unidad de tiempo a través de una unidad de área perpendicular al haz se llama intensidad de onda (o densidad de flujo de energía). Obtenemos una expresión para la intensidad de la onda.

I(t) = \frac(1)(T)\int\limits_t^(t+T)\left|\vec S(t)\right|dt,

¿Dónde está el vector de Poynting? \vec S(t)=\frac(c)(4\pi)\left[\vec E(t)\times\vec B(t)\right],(en el sistema GHS), mi- tensión campo eléctrico, A B- inducción magnética.

Para una onda monocromática polarizada linealmente con una amplitud de intensidad de campo eléctrico E_0 intensidad es igual a:

I = \frac(\epsilon_0cE_0^2)(8\pi).

Para una onda monocromática polarizada circularmente, este valor es el doble:

I = \frac(\epsilon_0cE_0^2)(4\pi).

Intensidad del sonido

El sonido es una onda. vibraciones mecánicas ambiente. La intensidad del sonido se puede expresar en términos de valores de presión sonora de amplitud. pag y velocidad de oscilación del medio. v:

I = \frac(pv)(2).

Escribe una reseña sobre el artículo "Intensidad (física)"

Notas

Extracto que caracteriza la intensidad (física)

“Si todos los rusos son aunque sea un poco como tú”, le dijo a Pierre, “est un sacrilege que de faire la guerre a un peuple comme le votre [Es una blasfemia luchar con un pueblo como tú.] Tú, que has sufrido. Hay tanto de los franceses que ni siquiera tienes rencor contra ellos.
Y Pierre ahora merecía el amor apasionado del italiano sólo porque despertaba en él. mejores lados sus almas y las admiraba.
Durante el último período de la estancia de Pierre en Oryol, vino a verlo su antiguo conocido masón, el Conde Villarsky, el mismo que le presentó la logia en 1807. Villarsky estaba casado con una rica mujer rusa que poseía grandes propiedades en provincia de oriol, y ocupó un lugar temporal en la ciudad en el departamento de alimentación.
Al enterarse de que Bezukhov estaba en Orel, Villarsky, aunque nunca lo conoció brevemente, acudió a él con esas declaraciones de amistad y cercanía que las personas suelen expresarse cuando se encuentran en el desierto. Villarsky estaba aburrido en Orel y estaba feliz de conocer a una persona del mismo círculo que él y con los mismos intereses, según él creía.
Pero, para su sorpresa, Villarsky pronto se dio cuenta de que Pierre estaba muy atrás. vida real y cayó, como él mismo definió a Pierre, en la apatía y el egoísmo.
Vous vous encroutez, mon cher, [Estás empezando, querida.] - le dijo. A pesar de esto, Villarsky ahora era más agradable con Pierre que antes y lo visitaba todos los días. Para Pierre, mirando a Villarsky y escuchándolo ahora, era extraño e increíble pensar que él mismo había sido el mismo recientemente.
Villarsky estaba casado hombre de familia, ocupado con los asuntos del patrimonio, el servicio y la familia de su esposa. Creía que todas estas actividades eran un obstáculo en la vida y que todas eran despreciables porque estaban dirigidas al bien personal de él y de su familia. Consideraciones militares, administrativas, políticas y masónicas absorbieron constantemente su atención. Y Pierre, sin intentar cambiar de opinión, sin juzgarlo, con su burla ahora constantemente silenciosa y alegre, admiraba este extraño fenómeno, tan familiar para él.
En sus relaciones con Villarsky, con la princesa, con el médico, con todas las personas que ahora conocía, Pierre tenía un rasgo nuevo que le valió el favor de todos: este reconocimiento de la capacidad de cada persona para pensar, sentir y mirar las cosas a su manera; reconocimiento de la imposibilidad de las palabras para disuadir a una persona. Esta característica legítima de cada persona, que antes preocupaba e irritaba a Pierre, ahora formaba la base de la participación y el interés que mostraba por la gente. La diferencia, a veces la completa contradicción de las opiniones de las personas sobre sus vidas y entre sí, complació a Pierre y despertó en él una sonrisa amable y burlona.

El proceso ondulatorio está asociado con la propagación de energía. (MI) en el espacio. La característica energética cuantitativa de este proceso es flujo de energía(F) -la relación entre la energía transferida por una onda a través de alguna superficie y el tiempo (t),por el cual se realiza esta transferencia. Si la transferencia de energía ocurre uniformemente, entonces: Ф = E/t, y para el caso general el flujo representa la derivada de la energía con respecto al tiempo - Ф = d mi / d t. La unidad de flujo de energía es la misma que la unidad de potencia J/s = W.

Intensidad de las olas (o densidad de flujo de energía) (I) -relación de flujoenergía al área (S) de la superficie ubicada perpendicular a la dirección de propagación de la onda. Para distribuir la energía uniformemente sobre la superficie por donde pasa la onda: yo =F/S, y en caso general -I = dФ / dS. La intensidad se mide en W/m2.

Tenga en cuenta que la intensidad es la parámetro físico, que en el nivel primario determina el grado de sensación fisiológica que surge bajo la influencia proceso ondulatorio(como sonido o luz).

Imaginémoslo como un paralelepípedo de longitud. yoÁrea del medio en el que se propaga la onda. El área de la cara del paralelepípedo que es perpendicular a la dirección de la velocidad de la onda. v , denotamos por S(ver Fig.9) . vamos a presentar densidad de energía volumétrica del movimiento vibratorio w , representando la cantidad de energía por unidad de volumen: w = mi /V . Durante t a través de la plataforma S la energía pasará igual al producto del volumen V = l S =v tS sobre la densidad de energía volumétrica:

mi =w v t S .(25)

Dividiendo los lados izquierdo y derecho de la fórmula (25) por tiempo y área, obtenemos una expresión que relaciona la intensidad de la onda y la velocidad de su propagación. Un vector cuyo módulo es igual a la intensidad de la onda, y cuya dirección coincide con la dirección de su propagación se llama Vector de Umov:

. (26)

La fórmula (26) se puede presentar de una forma ligeramente diferente. Considerando que la energía de las vibraciones armónicas (ver fórmula (7))
y expresando la masa metro a través de la densidad de la materia y volumen V , para la densidad de energía volumétrica obtenemos: w =
. Entonces la fórmula (26) toma la forma:

. (27)

Entonces, la intensidad de una onda elástica, determinada por el vector Umov, es directamente proporcional a la velocidad de su propagación, el cuadrado de la amplitud de las oscilaciones de las partículas y el cuadrado de la frecuencia de oscilación.

8. Efecto Doppler

El efecto Doppler consiste en un cambio en la frecuencia de las ondas percibidas por algún receptor (observador) dependiendo de velocidad relativa Movimientos de la fuente de onda y del observador.

Cuando la fuente y el receptor están estacionarios (Fig. 10.a), entonces, naturalmente, la frecuencia de las ondas registradas por algún receptor coincide con la frecuencia de las ondas emitidas por la fuente: es = etc. . Si una fuente se acerca a un receptor estacionario a cierta velocidad v es, entonces su movimiento provoca la "compresión" de la onda - la distancia entre las crestas de la onda disminuye - el período y la longitud de onda disminuyen etc., registrado por el receptor. Hay un aumento en la frecuencia del proceso ondulatorio percibido: etc. > es(ver Figura 10.b).

Para este caso, se puede establecer una relación cuantitativa entre la frecuencia de las ondas emitidas, la velocidad de la fuente y la frecuencia registrada por un dispositivo receptor estacionario a partir de las siguientes consideraciones.

Longitud de onda percibida por el receptor:

etc. = (v V - v es ) t es , (28)

Dónde v V - la velocidad de propagación de la onda en relación con una fuente estacionaria, t es- el período de estas olas. Por tanto, para una fuente que se acerca al receptor, la longitud de onda se acorta. La frecuencia percibida aumenta:

etc. =
o etc. =
es . (29)

Al alejar la fuente del receptor (Fig. 10.c):

etc. =
es . (30)

Para el caso general cuando la fuente y el receptor están en movimiento:

etc. =
es (31)

El signo más en el numerador de la fórmula (30) y el signo menos en su denominador corresponden a la convergencia de la fuente y el receptor, y los signos opuestos corresponden a su distancia mutua.

A.4. Transferencia de radiación en la atmósfera.

Principal características físicas Los campos de radiación son – intensidad, densidad, flujo.

Intensidad (brillo) La radiación es la cantidad de energía luminosa que cae perpendicularmente sobre una unidad de área (emitida desde una unidad de área de la superficie visible de la fuente) desde una unidad de ángulo sólido por unidad de tiempo:

en esta expresión Delaware– cantidad de energía luminosa, dS –área de recepción de energía - ángulo sólido del que proviene la energía de radiación, dt– intervalo de tiempo durante el cual actúa la radiación. Se supone que el ángulo sólido es suficientemente pequeño y el área es perpendicular a la dirección de propagación de la radiación.

En general, debemos considerar los llamados intensidad espectral - intensidad por intervalo unitario de longitudes de onda de radiación yo λ o frecuencias yo v(aquí los subíndices indican longitud de onda o frecuencia). Según la definición, la intensidad es función de las coordenadas de un punto en el medio. r, dirección de propagación y tiempo (aquí los ángulos se definen en sistema esférico coordenadas kvector unitario, que determina la dirección de propagación de la radiación). Para un elemento de ángulo sólido en un sistema de coordenadas esféricas tenemos

.

La definición anterior de brillo tiene sentido cuando estamos hablando acerca de sobre una fuente superficial, para la cual el concepto de unidad de superficie de fuente de radiación es bastante obvio. En el caso de que estemos hablando del brillo de una fuente de radiación volumétrica (el brillo del cielo), tal definición es, al menos, confusa. Demostremos que el brillo de la fuente es numéricamente igual a la intensidad de la radiación registrada a una cierta distancia, cuando el ángulo menos dimensiones angulares fuente. Supongamos que el ángulo nombrado cubre el área de la fuente de radiación ubicada a una distancia r desde el punto de observación, y el ángulo entre la dirección de propagación de la radiación y la normal al sitio es igual a α. Entonces . Sustituyendo esta expresión en la definición de intensidad, obtenemos

donde se indica, es el ángulo sólido a través del cual se propaga la radiación emitida. De este modo , el brillo de una fuente extendida es numéricamente igual a la intensidad de radiación de esta fuente a cierta distancia de ella. En esta formulación no se hace mención a la superficie de la fuente, por lo que también es aplicable a fuentes que no tienen una superficie emisora ​​claramente definida, por ejemplo, a una fuente tan volumétrica de dispersión radiación solar como la atmósfera. Por supuesto, se supone que en el camino desde la fuente hasta el punto de observación el medio no introduce atenuación adicional de la radiación.


Densidad de radiación volumétricaρ es la cantidad de energía luminosa por unidad de volumen del medio. Extendiéndose a la velocidad de la luz C, radiación I hacia k durante dt ocupa volumen dV= cdtdS, y la energía que entra al volumen es dE=IdSdΩdt. Aquí ds- sitio elemental, perpendicular a la dirección propagación de la radiación. En consecuencia, la contribución al valor ρ de la radiación proveniente de hacia k, es igual

.

La densidad de radiación total se obtiene sumando las contribuciones individuales desde diferentes direcciones:

.

Si I No depende de la dirección, se dice que la radiación es isotrópica. Entonces

Por ejemplo, Densidad a Granel radiación de cuerpo negro

,

e intensidad.

flujo de radiación es la cantidad de energía luminosa que incide en un área seleccionada por unidad de tiempo desde todas las direcciones. El flujo a través de una unidad de área se llama Densidad de flujo. Hacia k, en particular, la energía cae sobre una unidad de área en un ángulo sólido elemental

Por lo tanto, la densidad de flujo será igual a

.

Para obtener el valor del flujo a través del sitio área arbitraria, la expresión dada debe integrarse en esta área. Aquí se supone que el eje z El sistema de coordenadas coincide con la dirección de la normal al sitio. norte. Entonces la dependencia de la orientación de la radiación. k en relación al sitio está “escondido” en los ángulos y φ sistema de coordenadas esféricas que define la dirección k.

La expresión para la densidad de flujo también se puede reescribir de la siguiente manera: norte =H + -H- Dónde,

.

Aquí se realiza una división en los flujos que caen sobre la plataforma desde los hemisferios superior e inferior (si la plataforma está orientada horizontalmente). Si I no depende de la dirección, entonces dichos flujos son iguales y la densidad de flujo total es cero. Densidad de flujo desde el hemisferio superior. h+ también llamado iluminación(la cantidad de energía de radiación que cae desde el hemisferio superior sobre un área horizontal de una unidad de área por unidad de tiempo).



¿Te gustó el artículo? ¡Compartir con tus amigos!