Силой света / / источника называется величина, измеряемая отношением светового потока / / к величине телесного угла / /, в котором этот поток распространяется .

ФОТОМЕТРИЯ.

Раздел физики, изучающий световые величины, называются фотометрией. Рассмотрим некоторые из них. Световым потоком/Ф/ называется величина, измеряемая мощностью излучения, падающего на данную площадь.

Полным световым потоком /Ф источника называется величина, измеряемая мощностью излучения по всем направлениями, если его размеры малы по сравнению с расстоянием до мест наблюдения, то источник называется точечным.

Для дальнейших рассуждений воспользуемся представлением о телесном угле /ώ/, который определяется отношением поверхности /S/ вырезанной на сфере конусом с вершиной в центре к квадрату радиуса /r ²/ сферы ώ= , если S = r ² , то ώ=1. Единицей телесного угла является стерадиан, т.к. поверхность шара равна 4 ², то полный телесный угол =4 стерадиан.

Часть пространства, ограниченную конической поверхностью, называют телесным углом .

Для характеристики источника света введём понятие силы света.

Силой света / / источника называется величина, измеряемая отношением светового потока / / к величине телесного угла / /, в котором этот поток распространяется .

Единицей измерения силы света в международной системе СИ является кандела /кд/. Кандела – сила света, излучаемого с площади 160 см² внутренней поверхности трубки, изготовленной её отвердевании. /2046.5°к/ в перпендикулярном направлении.

Из формулы получим Ф=

Единица светового потока в СИ: [F] = [1 лм] В СИ за единицу светового потока принят люмен (лм).

Люменом /лм/ называется световой поток, искупаемый точечным источником света в одну канделу внутри телесного угла в один стерадиан, так как полный телесный угол равен 4 стерадиан, то полный световой поток Фп=4 .

Решите задачу: Определить полный световой поток, испускаемый источником света в 25 Кд.

Свет, падая на тело, освещает их. Величину Е, характеризующую различную видимость отдельных тел и обусловленную величиной падающего на них светового потока, называют освещенностью .

Освещённостью называется величина, измеряемая отношением светового потока к площади поверхности, на которую он падает E= .

В СИ за единицу освещенности принимается люкс (лк) (от лат. «люкс» — свет).

Освещённость солнечными лучами - 100000 лк.

В пасмурный день - 1000 лк.

В световой комнате около окна – 100 лк.

На рабочем столе для тонких работ – 100 – 200 лк

Для чтения - 30 – 5- лк

Для полной луны - 0,62 лк.

Освещённость измеряется в зависимости от силы света источника и его расстояния от освещаемой поверхности. Какова же эта зависимость?

Полный световой поток 4 , а поверхность шара Подставив эти величины в формулу имеем ₀= , т.е.

эта зависимость первый закон освещённости. Если угол между перпендикуляром и падающим лучом увеличивается, то освещённость лучей.

- второй закон освещённости/. Объединив оба закона освещённости, получаем . Освещённость, создаваемая точечным источником света на некоторой площадке прямо пропорциональна квадрату расстояния площади от источника, т.к. , то 2-й закон: *

Решить задачу:

Над серединой круглого стола на высоте 1,2 м. висит лампочка в 200 кд. Определить освещённость на краю стола, если его диаметр равен 1,8 м.

Решите задачу: Световой поток в 5 Лм падает чертёж в 500 см². Определить освещённость чертежа в люксах.

Для сравнения силы двух источников служит фотометр.

Расположив фотометр так, чтобы освещённости были равны Е ₁ =Е ₂ , то ₁ = и или

Решите задачу:

Две лампочки в 100 и 400 кд расположены на расстоянии 3 м друг от друга. Где нужно поместить между ними экран, чтобы он был одинаково освещён с обеих сторон.

Читая книгу, мы отчетливо видим буквы на белом фоне листа, хотя его освещенность можно считать везде одинаковой. Объясняется это тем, что белый лист и буквы по-разному отражают падающий на них световой поток.

Величину В, характеризующую различную видимость отдельных участков поверхности в заданном направлении, обусловленную распространяющимся от этой поверхности световым потоком, называют яркостью.

Единица яркости в С.И

Заметим, что наименьшая яркость, на которую реагирует глаз человека, составляет около 10-6 в кд/м2 , а яркость более 105 кд/м2 вызывает болезненное ощущение в глазу и может повредить зрение.

Применение фотометрии. Фотометрия находит применение в:

ü светотехнике и технике сигнализации;

ü астрономии и астрофизике, при расчете переноса излучения в плазме газоразрядных источников света и звезд, при анализе веществ;

ü пирометрии (совокупность методов определения высоких температур (выше 1000 °С), основанных на измерении интенсивности излучения света нагретым телом. Методы пирометрии оптической не требуют непосредственного контакта аппаратуры с исследуемым телом, позволяют измерять высокие температуры (более 3000 °С), температуры удаленных тел.), при расчетах теплообмена излучением и во многих др. областях науки и производства.