Apšvietimas šviesos srautas šviesos intensyvumo ryškumas. Kas yra apšvietimas

Šviesa yra energijos forma, kuri keliauja per erdvę kaip elektromagnetines bangas su žmogaus akimis suvokiamais dažniais. Fotometrija – Tai šviesos energijos matavimo optiniame diapazone metodai. Šviesos srautas vadinti tam tikru paviršiumi tekančią šviesos energiją laiko vienetu, įvertintą regėjimo pojūčiu, t.y. šviesos srautas yra šviesos spinduliuotės galia. Regėjimo pojūtis keičiasi vizualiai ir kokybiškai. Šviesos šaltinis vadinamas Taškas, jei jo matmenys yra nežymiai maži, palyginti su atstumu, kuriuo vertinamas jo veikimas. Dėl aprašymo šviesos srautas skleidžiamas šviesos šaltinio įvairiomis kryptimis, vartojama sąvoka kietasis kampas, t.y. erdvės sritis, kuri yra kūgio formos. Ω=S/R 2 – erdvinis kampas. Ω=4П – sferos erdvinis kampas. Šviesos galia yra šviesos srautas, sukurtas šviesos šaltinio vienetiniu erdviniu kampu. I c =Ф s /Ω – Šviesos intensyvumas (cd(candelah)) I c =Ф s /4П – šviesos stipris aplink taškinį šaltinį (sferą) Ф s =I c * Ω – šviesos srautas. Šviesos šaltinis beveik visada netolygiai apšviečia šviesos paviršių. Apšvietimas vadinamas požiūriu šviesos srovė nukritęs tam tikroje paviršiaus vietoje į šio paviršiaus plotą. E = Ф s / S = I c / R 2 – Apšvietimas (LK (lux)). Pirmasis apšvietimo dėsnis: Apšvietimas yra tiesiogiai proporcingas šaltinio šviesos intensyvumui ir atvirkščiai proporcingas atstumo nuo šaltinio kvadratui E 0 =I c /h 2 – apšvietimas po šviesos šaltiniu. Antrasis apšvietimo dėsnis: Lygiagrečių spindulių sukuriamas paviršiaus apšvietimas yra proporcingas pluošto kritimo kampo kosinusui. E=E 0* cosα=I c /R 2 * cosα

53. lęšiai. Optinė galia. Plona objektyvo formulė.

Objektyvas- Tai skaidrus korpusas apsiriboja dviem sferiniai paviršiai. Jei Lizos vidurys yra plonesnis už jo kraštus, tada jis vadinamas sklaida, o jis pats yra įgaubtas. Jei objektyvo vidurys yra plonesnis už kraštus, tada jis vadinamas konverguojančiu. |O 1 O 2 | - pagrindinė optinė ašis. Bet kuri tiesi linija, einanti per objektyvo centrą, vadinama antrine ašimi. Taškas, kuriame visi spinduliai susikerta po lūžimo renkančiame lęšyje, patenkančiame lygiagrečiai pagrindinei optinei ašiai, vadinamas pagrindiniu objektyvo fokusavimas. Objektyvas turi 2 pagrindinius fokusus. Vadinama linija, ant kurios guli Lisos gudrybės židinio plokštuma. Konverguojantis objektyvas suteikia tikras vaizdas, bet išsklaido įsivaizduojamą vaizdą. Vertė, lygi atvirkštinei židinio nuotolis paskambino jėga optinis objektyvas . D=1/F – optinė galia lęšiai (dioptrija). F – Fokusas. 1/F=1/f+1/d – plono lęšio formulė (rinkimui) 1/f=1/F+1/d – plono lęšio formulė (divergencijai). Г=H/h=f/d – objektyvo padidinimas.

Šviesos srautas yra taškinio šaltinio skleidžiama šviesos energija. Kadangi tai priklauso nuo atstumo, jis išreiškiamas erdviniais kampais.

Lumenas yra šviesos spinduliuotės galios matavimo vienetas, kuris apskaičiuojamas pagal žmogaus akies šviesos jutimą.

Šviesos srauto matavimo vienetas liumenas gali būti laikomas viso Sveta. Pavyzdžiui, 40 W kaitrinė lempa sukurs 415 liumenų atitinkantį šviesos srautą, fluorescencinė lempa – 3200 liumenų. Aplink šviesos šaltinį pastatykite bet kokią optinę sistemą, šviesos kiekis (liumenų) bus toks pat. Taigi, jei liumenų skaičius neparašytas ant nekryptinės šviesos šaltinio, tada neaišku, kaip jis apšvies.

Apšvietimas ir ryškumas

Apšvietimas yra šviesos kiekis, tai kiekybiškai įvertina šviesą, kuris patenka į tam tikrą kūno paviršiaus plotą. Tai priklauso nuo šviesos bangos ilgio, nes žmogaus akis skirtingai suvokia skirtingų bangų ilgių šviesos ryškumą, kitaip tariant, skirtingas spalvas.

Apšvietimas skaičiuojamas skirtingiems bangos ilgiams atskirai. Ryškiausias spalvas žmonės suvokia taip:

• žalia - šviesa, kurios bangos ilgis 550 nanometrų;
• geltona oranžinė. Jie yra šalia jo spektre.

Šviesa sklinda iš raudonos, mėlynos ir violetinės gėlės, turi trumpą arba ilga banga, todėl jie suvokiami kaip tamsesni. Apšvietimo sąvoka dažnai koreliuojama su ryškumo sąvoka.

Apšviečiant plotą ta pačia lempa, didelis plotas bus mažiau apšviestas nei mažas.

Skirtumas tarp ryškumo ir apšvietimo

Rusų kalba pateikia du atsakymus į klausimą, kas yra ryškumas. Ryškumas reiškia šviečiančių kūnų charakteristiką, tai yra fizinis kiekis. Ji taip pat apibrėžia subjektyvią sąvoką, kuri priklauso nuo daugelio veiksnių, pavyzdžiui:

• žmogaus akių struktūros ypatybės;
• šviesos kiekis kambaryje.

Kaip mažiau šviesos V aplinką, tuo šviesesnis mums atrodo šviesos šaltinis. Turėtumėte atskirti ryškumą nuo apšvietimo ir atsiminti:

• ryškumas – tai šviesa, kuri atsispindi nuo šviečiančio objekto paviršiaus;
• Apšvietimas yra šviesa, kuri krenta ant apšviesto paviršiaus.

Astronomijoje ryškumas apima dvi sąvokas: žvaigždės spinduliuoja ir planetos atspindi. Šiame moksle žvaigždžių ryškumas matuojamas fotometrine skale, o didesnis žvaigždės ryškumas koreliuoja su mažesne verte. Neigiama vertė turi daugiausiai ryškios žvaigždės.

Ryškumo vienetas (kandela vienam) kvadratinis metras) naudojamas taikomiesiems arba fiziologiniams tikslams.

Liukso vienetas naudojamas šviesos lygiui apskaičiuoti. Vienas liuksas yra lygus vienam liumenui kvadratiniam metrui. Pėdų žvakė taip pat naudojama apšvietimui matuoti. Ji konsultuojama kino, fotografijos ir kai kuriose kitose srityse. Pėda yra pavadinime, nes pėda-žvakė reiškia kvadratinio pėdos paviršiaus kandelos apšvietimą, matuojant vienos pėdos intervalais.

Fotometras

Fotometras yra prietaisas, matuojantis apšvietimą. Šviesa siunčiama į fotodetektorių, tada paverčiama elektriniu signalu ir išmatuojama. Yra fotometrų, kurie veikia kitu principu. Daugiausia fotometrai rodo šviesos lygį liuksais, bet yra ir tokių, kurie naudoja kitus vienetus. Šie fotometrai, dar vadinami ekspozicijos matuokliais, yra susiję su užrakto greičio ir diafragmos nustatymu, taip padedant fotografams ir operatoriams. Be to, fotometrai naudojami saugaus apšvietimo lygiui nustatyti kitose srityse, pavyzdžiui, augalininkystėje, muziejuose, kur būtina palaikyti reikiamą apšvietimą.

Saugus šviesos srautas darbe

Darbas tamsioje ar silpnai apšviestoje patalpoje gali sukelti įvairių sveikatos problemų, nesvarbu, ar tai būtų neryškus matymas, depresija ar kitos fiziologinės ir. psichologiniai sutrikimai. Dėl šios priežasties darbo vietoje, kaip darbo saugos taisyklių dalis, yra įtraukti minimalūs saugaus apšvietimo reikalavimai. IN galutinis rezultatas Fotometro atliktas matavimas apima šviesos sklidimo plotą. Šie indikatoriai užtikrina pakankamą viso kambario apšvietimą.

Šviesos srautas ir muziejaus eksponatai

Greitis, kuriuo muziejaus eksponatai blogės ir išnyks, priklauso nuo apšvietimo ir šviesos šaltinio srauto intensyvumo. Muziejaus darbuotojai stengiasi nustatyti eksponatų apšvietimą. Tai daroma siekiant užtikrinti saugų šviesos srautą ant muziejaus vienetų, taip pat užtikrinti pakankamą apšvietimą lankytojams apžiūrint eksponatą.

Apšvietimo lygį galima išmatuoti fotometru, o tai padaryti nėra lengva, nes jis turėtų būti įrengtas kuo arčiau eksponato, o tam reikia nuimti apsauginį stiklą, išjungti signalizaciją ir gauti leidimą. Ši užduotis palengvinama kitu būdu, kuriuo dažnai naudojasi muziejaus darbuotojai. Vietoj fotometro naudojamas fotoaparatas, kuris nepakeičia fotometro tais atvejais, kai reikalingi tikslesni rastos apšvietimo problemos matavimai, tačiau to visiškai pakanka, kad būtų nustatytas nukrypimas nuo normos.

Ekspoziciją galite nustatyti naudodami fotoaparatą pagal šviesos lygio rodmenis. Ekspozicijos apšvietimo lygį lengva nustatyti naudojant paprastus skaičiavimus. Muziejaus darbuotojai pasinaudokite formule arba naudokite lentelę, kur ekspozicija pavaizduota apšvietimo vienetais. Atlikdami skaičiavimus nepamirškite, kad fotoaparatas sugeria tam tikrą šviesos kiekį, todėl turėtumėte į tai atsižvelgti.

Prieš aprūpindami augalą šviesa, kurios reikia fotosintezei, turite žinoti, kiek reikia kiekvienai kultūrai. Tai žino sodininkai ir augalų augintojai. Jie matuoja šviesos lygį, kad įsitikintų, jog kiekvienas augalas gauna tiek šviesos, kiek jam reikia. Tokioms procedūroms dažnai naudojami fotometrai.

Fotometrai taip pat plačiai naudojami laboratorinėje praktikoje. Pavyzdžiui, kurių pagalba nustatomas mėginių diapazonas cheminė sudėtis. Speciali tokių prietaisų klasė apima liepsnos fotometrą. Jis aptinka mėginiuose šarminių metalų , pavyzdžiui, natrio, ličio, kalio. Norėdami juos aptikti, turite sudeginti mėginį aukštos temperatūros ir naudokite fotometrą liepsnos spektrui analizuoti. Ši užduotis daug sunkiau išspręsti kitais būdais.

Šiuolaikiniai fotometrai šviesos spinduliuotę paverčia į elektriniai impulsai, jie įrašomi ampermetro ir voltmetro principu, o vėliau konvertuojami į kompiuterinį formatą.

Fotometras yra prietaisas, apimantis daugybę žinių sričių, tokių kaip chemija, molekulinė biologija, fizika, medžiagų mokslas ir kt. Fotometras plačiai naudojamas pramonėje, lazeriniuose ir optiniuose gaminiuose. Be to chemijos laboratorija, fotometras randa pritaikymą teismo medicinos laboratorijose.

Taigi, iš to, kas išdėstyta aukščiau, jūs sužinojote apie šviesos matavimo vienetus, kurie lempas geriau pirkti iš nurodytas numeris liumenų kad skiriasi apšvietimo ir ryškumo sąvokos, o šviesos kiekį galima išmatuoti specialiu prietaisu.

>>Apšvietimas

• Prisiminkite, kaip jautėtės, kai įėjote į tamsų kambarį. Pasidaro kažkaip nejauku, nes aplink nieko nesimato... Bet vos tik įjungi žibintuvėlį, šalia esantys objektai tampa aiškiai matomi. Kur nors toliau išsidėsčiusius vos galima išskirti pagal kontūrus. Tokiais atvejais jie sako, kad objektai apšviečiami skirtingai. Išsiaiškinkime, kas yra apšvietimas ir nuo ko jis priklauso.

1. Nustatykite apšvietimą

Šviesos srautas sklinda iš bet kurio šviesos šaltinio. Kuo didesnis šviesos srautas, patenkantis į konkretaus kūno paviršių, tuo geriau jis matomas.

• Fizinis dydis, skaitiniu požiūriu lygus šviesos srautui, patenkančiam į apšviesto paviršiaus vienetą, vadinamas apšvietimu.

Apšvietimas žymimas simboliu E ir nustatomas pagal formulę:

kur F yra šviesos srautas; S yra paviršiaus plotas, ant kurio patenka šviesos srautas.

SI kalboje apšvietimo vienetas laikomas liuksu (lx) (iš lot. Iux – šviesa).

Vienas liuksas yra tokio paviršiaus apšvietimas, kurio vienam kvadratiniam metrui patenka šviesos srautas, lygus vienam liumenui:

Štai keletas paviršiaus verčių (prie žemės).

Apšvietimas E:

Saulės šviesa vidurdienį (vidutinėse platumose) - 100 000 liuksų;
saulės spinduliai atviroje vietoje debesuotą dieną - 1000 liuksų;
saulės šviesa šviesioje patalpoje (prie lango) - 100 liuksų;
gatvėje prie dirbtinis apšvietimas- iki 4 liuksų;
iš pilnatis- 0,2 liukso;
iš žvaigždėto dangaus be mėnulio naktį – 0,0003 liukso.

2. Išsiaiškinkite, nuo ko priklauso apšvietimas

Tikriausiai visi esate matę filmus apie šnipus. Įsivaizduokite: koks nors herojus, silpno žibintuvėlio šviesoje, atidžiai peržiūri dokumentus, ieškodamas reikalingų „slaptų duomenų“. Apskritai, norint skaityti nevarginant akių, reikia bent 30 liuksų apšvietimo (3.9 pav.), ir tai yra daug. Ir kaip mūsų herojus pasiekia tokį apšvietimą?

Pirmiausia jis laiko žibintuvėlį kuo arčiau žiūrimo dokumento. Tai reiškia, kad apšvietimas priklauso nuo atstumo nuo apšviečiamo objekto.

Antra, jis nustato žibintuvėlį statmenai dokumento paviršiui, o tai reiškia, kad apšvietimas priklauso nuo kampo, kuriuo šviesa patenka į paviršių.

Ryžiai. 3.10. Jei atstumas iki šviesos šaltinio didėja, apšviečiamo paviršiaus plotas didėja

Galų gale, norėdamas geriau apšviesti, jis gali tiesiog paimti galingesnį žibintuvėlį, nes akivaizdu, kad didėjant šaltinio šviesos intensyvumui, apšvietimas didėja.

Išsiaiškinkime, kaip kinta apšvietimas, kai didėja atstumas nuo taškinio šviesos šaltinio iki apšviečiamo paviršiaus. Tegul, pavyzdžiui, šviesos srautas iš taškinio šaltinio patenka į ekraną, esantį tam tikru atstumu nuo šaltinio. Jei atstumą padidinsite dvigubai, pastebėsite, kad tas pats šviesos srautas apšvies 4 kartus didesnį plotą. Kadangi šiuo atveju apšvietimas sumažės 4 kartus. Jei atstumą padidinsite 3 kartus, apšvietimas sumažės 9–3 2 kartus. Tai yra, apšvietimas yra atvirkščiai proporcingas atstumo nuo taškinio šviesos šaltinio iki paviršiaus kvadratui (3 pav. 10).

Jei šviesos spindulys krinta statmenai paviršiui, tada šviesos srautas pasiskirsto minimaliame plote. Jei šviesos kritimo kampas didėja, plotas, į kurį krenta šviesos srautas, didėja, todėl apšvietimas mažėja (3.11 pav.). Jau sakėme, kad jei šviesos šaltinio intensyvumas didėja, apšvietimas didėja. Eksperimentiškai nustatyta, kad apšvietimas yra tiesiogiai proporcingas šaltinio šviesos intensyvumui.

(Apšvietimas sumažėja, jei ore yra dulkių dalelių, rūko, dūmų, nes jos atsispindi ir išsisklaido tam tikra dalisšviesos energija.)

Jei paviršius yra statmenas taškinio šaltinio šviesos sklidimo krypčiai ir šviesa sklinda švarus oras, tada apšvietimą galima nustatyti pagal formulę:

kur I – šaltinio šviesos stipris, R – atstumas nuo šviesos šaltinio iki paviršiaus.

Ryžiai. 3.11 Didėjant kritimo kampui lygiagrečiai spinduliaiį paviršių (1< а 2 < а 3) освещенность этой поверхности уменьшается, поскольку падающий световой поток распределя­ется по все didesnis plotas paviršiai

3. Mokymasis spręsti problemas

Stalą apšviečia lempa, esanti 1,2 m aukštyje tiesiai virš stalo. Nustatykite stalo apšvietimą tiesiai po lempa, jei bendras lempos šviesos srautas yra 750 lm. Apsvarstykite lempą kaip taškinį šviesos šaltinį.

• Apibendrinkime

Fizinis dydis, lygus šviesos srautui F, patenkančiam į apšviesto paviršiaus S vienetą, vadinamas apšvietimu.

Paviršiaus E apšvietimas priklauso: a) nuo atstumo R iki apšviečiamo paviršiaus b) nuo kampo, kuriuo šviesa krinta į paviršių (kuo mažesnis kritimo kampas, tuo didesnis apšvietimas); c) nuo šaltinio šviesos stiprio I (E - I); d) terpės, kurioje sklinda šviesa, sklindanti iš šaltinio į paviršių, skaidrumas.

• Kontroliniai klausimai

1. Kas vadinama apšvietimu? Kokiais vienetais jis matuojamas?
2. Ar šviesiame kambaryje galima skaityti nevarginant akių? lauke dirbtinėje šviesoje? po pilnatimi?

3. Kaip galite padidinti tam tikro paviršiaus apšvietimą?

4. Atstumas nuo taškinio šviesos šaltinio iki paviršiaus padidintas 2 kartus. Kaip pasikeitė paviršiaus apšvietimas?

5. Ar paviršiaus apšvietimas priklauso nuo šviesos šaltinio, kuris apšviečia šį paviršių, intensyvumo? Jei tai priklauso, tai kaip?

• Pratimai

1. Kodėl apšvietimas horizontalūs paviršiai vidurdienį daugiau nei ryte ir vakare?

2. Yra žinoma, kad apšvietimas iš kelių šaltinių yra lygus apšvietimo sumai iš kiekvieno iš šių šaltinių atskirai. Pateikite pavyzdžių, kaip ši taisyklė taikoma praktikoje.

3. Išstudijavę temą „Apšvietimas“, septintokai nusprendė padidinti savo darbo vietos apšvietimą:

Petya pakeitė lemputę savo stalinėje lempoje didesnės galios lempute;
- Nataša pastatė kitą stalinę lempą;
- Antanas aukščiau pakėlė virš jo stalo kabėjusį sietyną;
- Jurijus pastatė stalinę lempą taip, kad šviesa pradėjo kristi beveik statmenai stalui.

Kurie mokiniai pasielgė teisingai? Pagrįskite savo atsakymą.

4. Giedrą vidurdienį Žemės paviršiaus apšvietimas tiesioginiais saulės spinduliais yra 100 000 liuksų. Nustatykite šviesos srautą, patenkantį į 100 cm2 plotą.

5. Nustatykite apšvietimą iš 60 W elektros lemputės, esančios 2 m atstumu. Ar šio apšvietimo pakanka knygai skaityti?

6. Ekraną apšviečia dvi viena šalia kitos esančios lemputės. Atstumas nuo lempučių iki ekrano yra I m Viena lemputė buvo išjungta. Kiek arčiau reikia perkelti ekraną, kad jo apšvietimas nepasikeistų?

• Eksperimentinė užduotis

Šviesos intensyvumui matuoti naudojami prietaisai, vadinami fotometrais. Padaryti Paprasčiausias analogas fotometras. Norėdami tai padaryti, paimkite baltą lapą (ekraną) ir uždėkite ant jo riebią dėmę (pavyzdžiui, aliejaus). Pritvirtinkite lapą vertikaliai ir apšvieskite jį iš abiejų pusių skirtingų šaltiniųšviesa (S 1, S 2) (žr. pav.). (Šviesa iš šaltinių turi kristi statmenai lapo paviršiui.) Lėtai judinkite vieną iš šaltinių, kol ta vieta taps beveik nematoma. Taip atsitiks, kai vienos ir kitos pusės dėmės apšvietimas bus vienodas. Tai yra, E 1 = E 2.

Nes . Išmatuokite atstumą nuo pirmojo šaltinio iki ekrano (R 1) ir atstumą nuo antrojo šaltinio iki ekrano (R 2).

Palyginkite, kiek kartų pirmojo šaltinio šviesos stipris skiriasi nuo antrojo šaltinio šviesos stiprio: .

• Fizika ir technologijos Ukrainoje

Tyrimų ir gamybos kompleksas „Fotopribor“ (Cherkassy) Įmonės veiklos sritis – tiksliosios mechanikos, optoelektronikos ir įvairios paskirties optomechanikos prietaisų, medicinos ir teismo medicinos įrangos, buities prekių, reprezentacinės klasės biuro laikrodžių kūrimas ir gamyba. HBK Fotopribor kuria ir gamina periskopinius taikiklius įvairiems artilerijos įrenginiams, giroskopus, giroskopus, optinę-elektroninę sraigtasparnių, šarvuočių įrangą, taip pat platų įvairios paskirties optinės įrangos ir prietaisų asortimentą.

Fizika. 7 klasė: Vadovėlis / F. Bozhinova, N. M. Kiryukhin, E. A. Kiryukhina. - X.: Leidykla "Ranok", 2007. - 192 p.: iliustr.

Šviesos srautas- šviesos spinduliuotės galia, t.y. matoma spinduliuotė, vertinamas pagal šviesos pojūtį, kurį jis sukuria žmogaus akiai. Šviesos srautas matuojamas liumenais.

Pavyzdžiui, kaitrinė lempa (100 W) skleidžia 1350 lm šviesos srautą, o fluorescencinė lempa LB40 – 3200.

Vienas liumenas lygus taškinio izotropinio šaltinio skleidžiamam šviesos srautui, kurio šviesos stipris lygus vienai kandelei, vienam erdvės kampui, lygus vienam steradianui (1 lm = 1 cd sr).

Bendras šviesos srautas, kurį sukuria izotropinis šaltinis, kurio šviesos stipris yra viena kandela, yra lygus 4π liumenų.

Yra ir kitas apibrėžimas: šviesos srauto vienetas yra liumenas(lm), lygus srautui, skleidžiamas visiškai juodo kūno iš 0,5305 mm2 ploto esant platinos kietėjimo temperatūrai (1773 °C), arba 1 žvakė·1 steradianas.

Šviesos galia- erdvinis šviesos srauto tankis, lygus santykiuišviesos srautas iki erdvės kampo, kuriame spinduliuotė pasiskirsto tolygiai, vertės. Šviesos stiprio vienetas yra kandela.

Apšvietimas - paviršiaus tankisį paviršių krintantis šviesos srautas, lygus šviesos srauto ir apšviečiamo paviršiaus, kuriame jis tolygiai pasiskirstęs, dydžio santykiui.

Apšvietimo vienetas yra liuksai (lx), lygus apšvietimui, kurį sukuria 1 lm šviesos srautas, tolygiai paskirstytas 1 m2 plote, t.y. 1 lm/1 m2.

Ryškumas- šviesos stiprio paviršiaus tankis in šia kryptimi, lygus šviesos stiprio ir šviečiančio paviršiaus projekcijos ploto į plokštumą santykiui, statmenai tam ta pati kryptis.

Ryškumo vienetas yra kandela kvadratiniam metrui (cd/m2).

Šviesumas (šviesumas)- paviršiaus skleidžiamo šviesos srauto paviršiaus tankis, lygus šviesos srauto ir šviesos paviršiaus ploto santykiui.

Šviesumo vienetas yra 1 lm/m2.

Šviesos kiekio vienetai tarptautinė sistema SI vienetai

Pavyzdžiai:

ELEKTROTECHNINIS VADOVAS"
Pagal bendras red.. MPEI profesoriai V.G. Gerasimova ir kt.
M.: MPEI leidykla, 1998 m

Šviesos kiekį galima apskaičiuoti grynai fiziškai energijos vienetais ir pagal poveikį, kurį toks šviesos kiekis gali sukelti, pavyzdžiui, jos poveikį akiai.

Santykinis spinduliuotės matomumas, apibūdinantis akies spektrinį jautrumą, sudaro šviesos kiekių ir vienetų sistemos pagrindą. Pagrindinės šviesos koncepcijos kuriamos atsižvelgiant į santykinį spinduliuotės matomumą.

Šviesos srautas

Matomąją spektro sritį patogiausia įvertinti pagal jos sukuriamą šviesos pojūtį. Šviesos srautas F yra spinduliavimo energijos galia, įvertinama pagal jos sukuriamą šviesos pojūtį:

čia: V yra santykinis matomumas, o Ф yra vienspalvis srautas. Pagal tarptautinį susitarimą liumenas (lm) yra priimamas kaip šviesos srauto vienetas. Kaip valstybinis standartas liumenų, imamas šviesos srautas, kurį skleidžia visiškai juodas kūnas, kurio išėjimo plotas yra 0,5305 mm 2, esant 2,046 K platinos kietėjimo temperatūrai.

Šviesos galia

Šviesos šaltinio skleidžiamas šviesos srautas erdvėje dažniausiai pasiskirsto netolygiai. Todėl nepakanka išsamiau apibūdinti šviesos šaltinį tik pagal šviesos srauto dydį. Taip pat būtina žinoti šviesos srauto tankio pasiskirstymą erdvėje, t.y., šviesos srauto šviesos intensyvumą pagal įvairiomis kryptimisŠviesos intensyvumas I yra šviesos srauto tam tikra kryptimi erdvinis tankis. Šviesos intensyvumas skaičiais lygus šviesos santykiui

srautas F iki erdvės kampo w, kuriuo jis sklinda, reikšmės I = F/w. Šviesos stiprio vienetas yra nauja žvakė (pavadinimas nauja žvakė suteikiamas priešingai nei anksčiau naudota tarptautinė žvakė. 1 tarptautinė žvakė = 1,005 naujos žvakės. Pagal naują GOST 7932-56 žvakė priimama kaip pagrindinė Šviesos vienetas.)

Apšvietimas

Tam, kad būtų galima įvertinti apšvietimo įrenginių kokybę eksploatacinėmis sąlygomis, taip pat kitais tikslais, apšvietimo inžinerijoje naudojama nemažai išvestinių šviesos kiekių. Vienas iš jų yra apšvietimas, apibūdinantis šviesos srauto pasiskirstymą paviršiuje, ant kurio jis patenka. Apšvietimas E yra šviesos srauto tankis apšviestame paviršiuje. Apšvietimas E yra skaitine prasme lygus šviesos srauto F santykiui su paviršiaus plotu S, ant kurio jis patenka ir kuriame jis tolygiai pasiskirsto.

Apšvietimo vienetas yra liuksas. Liuksas yra lygus paviršiaus, kuriame šviesos srauto tankis yra 1 lm 1 m 2, apšvietimui.

Ryškumas

Ryškumas yra vienintelė šviesos vertė, kurią tiesiogiai suvokia akis. Šviesos jutimo lygis nustatomas pagal akies tinklainės apšvietimo kiekį.

Ryškumas skaitine prasme yra lygus šviesos intensyvumo I, kurį skleidžia ši paviršiaus S dalis tam tikra kryptimi, santykiui su jos projekcijos S plotu į statmeną šiai krypčiai plokštumą.

Ryškumo vienetas, skaičiais lygus 1 žvakei 1 m 2 šviečiančio paviršiaus projekcijos į plokštumą, statmeną nurodytai krypčiai, laikomas nit (nit).

Šviesos matavimai

Fotometriniai matavimai paprastai skirstomi į objektyvius (naudojant prietaisus, kurie matuoja šviesos kiekį be tiesioginio akies dalyvavimo) ir subjektyviuosius, arba vizualinius, kai matavimai atliekami tiesiogiai akimi. Už nugaros praėjusį dešimtmetį Objektyvieji fotometrai plačiai paplito ir beveik pakeitė vizualinius instrumentus. Labiausiai paplitęs turėti prietaisus, sudarytus iš fotoelemento ir matavimo prietaiso, sujungtų į uždarą grandinę. Šviesa, krintanti į fotoelementą, sukelia fotoelektrovaros jėgą grandinėje ir dėl to atsiranda elektros srovė, tuo stipresnis daugiau kiekio krintanti šviesa. Prie fotoelemento prijungto matavimo prietaiso skalė yra sukalibruota.

Vaizdinės fotometrijos principas yra visiškai kitoks. Prietaiso matymo lauke matomi du besiliečiantys paviršiai; vieno iš jų ryškumas yra proporcingas išmatuojamam šviesos kiekiui, o kito žinomas ryškumas, kuris tarnauja palyginimui, sukuriamas specialiu šviesos šaltiniu. Visi vaizdiniai vaizdai yra pagrįsti dviejų šviesų lygtimi. šviesos matavimai. Matuojantis asmuo, naudodamasis savo regėjimu, turi nustatyti, kad matuojamo nežinoma šviesa apšviesto paviršiaus ryškumas būtų lygus žinomos šviesos apšviesto paviršiaus ryškumui.

Šiuo metu Vibratoriaus gamykla gamina naują objektyvinį liukso matuoklį – Yu-16 (1956). Tai nešiojamas, nešiojamas prietaisas, kuris tiesiogiai nuskaito apšvietimą ant skaitiklio svarstyklių.

Yu-16 liukso matuoklis neturi korekcinio filtro, todėl matuojant apšvietimą iš liuminescencinių lempų, reikia naudoti šiuos pataisos koeficientus: liuminescencinėms lempoms DS - 0,9, lempoms balta šviesa BS – 1.1. Matuojant natūralią šviesą, korekcijos koeficientas yra maždaug 0,8.