Sesiapa yang mula mengkaji ciri-ciri lampu dan jenis lampu individu pasti akan menemui konsep seperti pencahayaan, fluks bercahaya dan keamatan bercahaya. Apakah yang mereka maksudkan dan bagaimana mereka berbeza antara satu sama lain?
Mari cuba memahami kuantiti ini dalam perkataan yang mudah dan boleh difahami. Bagaimana mereka berkait antara satu sama lain, unit ukuran mereka dan bagaimana keseluruhannya boleh diukur tanpa instrumen khas.
Apakah itu fluks bercahaya
Pada zaman dahulu yang baik, parameter utama yang menggunakan mentol lampu dipilih untuk lorong, dapur atau ruang tamu adalah kuasanya. Tiada siapa yang pernah terfikir untuk bertanya di kedai tentang beberapa lumen atau candela.
Hari ini, dengan perkembangan pesat LED dan jenis lampu lain, perjalanan ke kedai untuk salinan baharu disertai dengan banyak soalan bukan sahaja mengenai harga, tetapi juga tentang ciri-ciri mereka. Salah satu parameter yang paling penting ialah fluks bercahaya. 
Secara ringkas, fluks bercahaya ialah jumlah cahaya yang dihasilkan oleh lampu.
Walau bagaimanapun, jangan mengelirukan fluks bercahaya LED individu dengan fluks bercahaya luminair yang dipasang. Mereka mungkin berbeza dengan ketara. 
Perlu difahami bahawa fluks bercahaya hanyalah salah satu daripada banyak ciri sumber cahaya. Selain itu, nilainya bergantung:
- daripada kuasa sumber
Berikut ialah jadual pergantungan ini untuk lampu LED: 
Dan ini adalah jadual perbandingan mereka dengan jenis lampu pijar, pendarfluor, DRL, HPS yang lain:
Mentol lampu pijarLampu Pendarfluor DRL DNA Halogen
Walau bagaimanapun, terdapat juga nuansa di sini. Teknologi LED masih berkembang dan mungkin mentol LED dengan kuasa yang sama, tetapi dari pengeluar yang berbeza, akan mempunyai output cahaya yang berbeza sama sekali.
Cuma sesetengah daripada mereka telah pergi lebih jauh dan belajar mengekstrak lebih banyak lumen daripada satu watt daripada yang lain. 
Seseorang akan bertanya untuk apa semua jadual ini? Supaya anda tidak tertipu secara bodoh oleh penjual dan pengilang.
Ditulis dengan indah pada kotak:
- kuasa 9W
- keluaran cahaya 1000lm
- analog lampu pijar 100W
Apa yang anda akan lihat dahulu? Betul, kepada apa yang lebih biasa dan difahami - penunjuk analog lampu pijar.
Tetapi dengan kuasa ini, anda tidak akan mendekati cahaya yang anda miliki dahulu. Anda akan mula memaki hamun LED dan teknologinya yang tidak sempurna. Tetapi masalahnya ternyata adalah pengeluar yang tidak bertanggungjawab dan produknya.
- pada kecekapan
Iaitu, betapa cekap sumber tertentu menukar tenaga elektrik kepada cahaya. Sebagai contoh, lampu pijar biasa mempunyai output 15 Lm/W, dan lampu natrium tekanan tinggi mempunyai output 150 Lm/W. 
Ternyata ini adalah sumber 10 kali lebih cekap daripada mentol lampu mudah. Dengan kuasa yang sama, anda mempunyai 10 kali lebih cahaya!
Fluks bercahaya diukur dalam Lumens - Lm. 
Apakah 1 Lumen? Pada siang hari, dalam cahaya biasa, mata kita paling sensitif kepada warna hijau. Sebagai contoh, jika anda mengambil dua lampu dengan kuasa biru dan hijau yang sama, maka bagi kita semua lampu hijau akan kelihatan lebih terang. 
Panjang gelombang hijau ialah 555 Nm. Sinaran sedemikian dipanggil monokromatik kerana ia mengandungi julat yang sangat sempit. 
Sudah tentu, pada hakikatnya, hijau dilengkapi dengan warna lain supaya pada akhirnya anda boleh menjadi putih. 
Tetapi oleh kerana sensitiviti mata manusia adalah maksimum kepada hijau, lumen terikat kepadanya.
Jadi, fluks bercahaya satu lumen betul-betul sepadan dengan sumber yang memancarkan cahaya dengan panjang gelombang 555 Nm. Dalam kes ini, kuasa sumber sedemikian ialah 1/683 W. 
Mengapa tepat 1/683, dan bukan 1 W untuk ukuran yang baik? Nilai 1/683 W timbul mengikut sejarah. Pada mulanya, sumber cahaya utama adalah lilin biasa, dan sinaran semua lampu dan lampu baru dibandingkan dengan cahaya dari lilin.
Pada masa ini, nilai 1/683 ini disahkan oleh banyak perjanjian antarabangsa dan diterima di mana-mana.
Mengapakah kita memerlukan kuantiti seperti fluks bercahaya? Dengan bantuannya, anda boleh mengira pencahayaan bilik dengan mudah. 
Ini secara langsung menjejaskan penglihatan seseorang.
Perbezaan antara pencahayaan dan fluks bercahaya
Pada masa yang sama, ramai orang mengelirukan unit pengukuran Lumens dengan Luxes. Ingat, pencahayaan diukur dalam lux.
Bagaimanakah anda boleh menerangkan dengan jelas perbezaan mereka? Bayangkan tekanan dan daya. Dengan hanya jarum kecil dan sedikit daya, tekanan khusus yang tinggi boleh dibuat pada satu titik. 
Juga, dengan bantuan fluks bercahaya yang lemah, adalah mungkin untuk mencipta pencahayaan yang tinggi di satu kawasan permukaan.
1 Lux ialah apabila 1 Lumen jatuh pada 1 m2 kawasan bercahaya.
Katakan anda mempunyai lampu tertentu dengan fluks bercahaya 1000 lm. Di bawah lampu ini terdapat sebuah meja. 
Mesti ada tahap pencahayaan tertentu pada permukaan meja ini supaya anda boleh bekerja dengan selesa. Sumber utama untuk piawaian pencahayaan ialah keperluan kod amalan SP 52.13330
Untuk tempat kerja biasa ini ialah 350 Lux. Untuk tempat di mana kerja kecil yang tepat dijalankan - 500 Lux. 
Pencahayaan ini akan bergantung pada banyak parameter. Contohnya, dari jarak ke sumber cahaya.
Daripada benda asing yang berdekatan. Jika meja terletak berhampiran dinding putih, maka akan ada lebih banyak suite daripada yang gelap. Refleksi pasti akan menjejaskan hasil keseluruhan.
Sebarang pencahayaan boleh diukur. Jika anda tidak mempunyai meter lux khas, gunakan program dalam telefon pintar moden. 
Walau bagaimanapun, bersedia untuk kesilapan lebih awal. Tetapi untuk melakukan analisis awal secara langsung, telefon akan berfungsi dengan baik.
Pengiraan fluks bercahaya
Bagaimanakah anda boleh mengetahui anggaran fluks cahaya dalam lumen, tanpa sebarang alat pengukur sama sekali? Di sini anda boleh menggunakan nilai keluaran cahaya dan pergantungan berkadarnya kepada aliran. 
Jumlah cahaya boleh dianggarkan dengan cara fizikal semata-mata dalam unit tenaga, dan dengan satu atau kesan lain yang boleh dihasilkan oleh jumlah cahaya ini, contohnya, melalui kesannya pada mata.
Keterlihatan relatif sinaran yang mencirikan sensitiviti spektrum mata membentuk asas bagi sistem kuantiti dan unit cahaya. Konsep cahaya asas dicipta dengan mengambil kira keterlihatan relatif sinaran.
Aliran cahaya
Kawasan spektrum yang boleh dilihat paling mudah dinilai oleh sensasi cahaya yang dihasilkannya. Fluks bercahaya F ialah kuasa tenaga pancaran, dinilai oleh sensasi bercahaya yang dihasilkannya:
di mana: V ialah keterlihatan relatif, dan Ф ialah aliran monokromatik. Lumen (lm) diterima pakai sebagai unit fluks bercahaya mengikut perjanjian antarabangsa. Fluks bercahaya yang dipancarkan oleh badan hitam sepenuhnya dengan luas alur keluar 0.5305 mm 2 pada suhu pemejalan platinum 2.046 K diterima pakai sebagai piawaian lumen keadaan.
Kuasa cahaya
Fluks bercahaya yang dipancarkan oleh sumber cahaya biasanya diagihkan secara tidak sekata di angkasa. Oleh itu, tidak cukup untuk mencirikan sumber cahaya dengan lebih lengkap hanya dengan magnitud fluks bercahaya. Ia juga perlu untuk mengetahui taburan ketumpatan fluks bercahaya dalam ruang, iaitu, keamatan bercahaya fluks bercahaya dalam pelbagai arah I ialah ketumpatan spatial bagi fluks bercahaya dalam arah tertentu. Keamatan cahaya secara berangka sama dengan nisbah cahaya
mengalirkan F kepada nilai sudut pepejal w di mana ia merambat I = F/w. Unit keamatan bercahaya ialah lilin baharu (nama lilin baharu diberikan berbeza dengan lilin antarabangsa yang digunakan sebelum ini. 1 lilin antarabangsa = 1.005 lilin baharu. Selaras dengan GOST 7932-56 baharu, lilin itu diterima sebagai yang utama unit bercahaya.)
Pencahayaan
Untuk dapat menilai kualiti pemasangan lampu di bawah keadaan operasi, serta untuk tujuan lain, beberapa kuantiti cahaya terbitan digunakan dalam kejuruteraan pencahayaan. Salah satu daripadanya ialah pencahayaan, yang mencirikan taburan fluks cahaya ke atas permukaan tempat ia jatuh. Pencahayaan E ialah ketumpatan fluks bercahaya pada permukaan yang diterangi. Pencahayaan E secara berangka sama dengan nisbah fluks bercahaya F kepada kawasan permukaan S di mana ia jatuh dan di atasnya ia teragih sama rata.
Unit pencahayaan ialah lux. Lux adalah sama dengan pencahayaan permukaan yang ketumpatan fluks bercahaya ialah 1 lm setiap 1 m 2.
Kecerahan
Kecerahan adalah satu-satunya nilai cahaya yang dapat dilihat secara langsung oleh mata. Tahap sensasi cahaya ditentukan oleh jumlah pencahayaan pada retina.
Kecerahan secara berangka sama dengan nisbah keamatan cahaya yang dipancarkan oleh bahagian permukaan S ini dalam arah tertentu ke kawasan unjurannya S pada satah berserenjang dengan arah ini
Unit kecerahan, secara berangka sama dengan 1 lilin setiap 1 m 2 unjuran permukaan bercahaya pada satah berserenjang dengan arah tertentu, diambil sebagai nit (nit).
Pengukuran cahaya
Pengukuran fotometrik biasanya dibahagikan kepada objektif (menggunakan instrumen yang mengukur jumlah cahaya tanpa penyertaan langsung mata) dan subjektif, atau visual, di mana pengukuran dibuat secara langsung dengan mata. Sepanjang dekad yang lalu, fotometer objektif telah meluas dan hampir menggantikan instrumen visual. Peranti yang paling biasa adalah yang terdiri daripada fotosel dan alat pengukur yang disambungkan dalam litar tertutup. Kejadian cahaya pada fotosel menyebabkan kemunculan daya fotoelektromotor dalam litar dan, akibatnya, kehadiran arus elektrik, semakin kuat semakin besar jumlah cahaya kejadian. Skala alat pengukur yang disambungkan ke fotosel ditentukur.
Prinsip fotometri visual adalah berbeza sama sekali. Dalam bidang pandangan peranti dua permukaan bersentuhan kelihatan; kecerahan salah satu daripadanya adalah berkadar dengan jumlah cahaya yang diukur, dan kecerahan yang diketahui yang lain, yang berfungsi sebagai perbandingan, dicipta oleh sumber cahaya khas. Semua ukuran cahaya visual adalah berdasarkan persamaan dua kecerahan. Orang yang membuat pengukuran mesti, menggunakan penglihatannya, menjadikan kecerahan permukaan diterangi oleh cahaya yang tidak diketahui yang diukur sama dengan kecerahan permukaan yang diterangi oleh cahaya yang diketahui.
Pada masa ini, kilang Vibrator sedang mengeluarkan meter lux objektif baharu - Yu-16 (1956). Ia adalah peranti mudah alih mudah alih yang menyediakan bacaan langsung pencahayaan pada skala meter.
Meter Yu-16 lux tidak mempunyai penapis pembetulan, jadi apabila mengukur pencahayaan daripada lampu pendarfluor, anda perlu menggunakan faktor pembetulan berikut: untuk lampu pendarfluor DS - 0.9, untuk lampu cahaya putih BS - 1.1. Apabila mengukur cahaya semula jadi, faktor pembetulan adalah lebih kurang 0.8.
Kandungan:Mana-mana orang secara berkala membeli beberapa jenis peralatan pencahayaan. Semua lampu mempunyai inskripsi yang menunjukkan ciri teknikal produk, termasuk fluks bercahaya. Kuantiti fizik ini digunakan dalam kejuruteraan pencahayaan untuk menentukan kuasa yang dipindahkan oleh sinaran ke arah tertentu. Menggunakan fluks bercahaya, pencahayaan premis yang ditubuhkan mengikut piawaian negeri dikira. Melakukan pengiraan ini bertujuan untuk memelihara penglihatan dan mencegah akibat negatif daripada pencahayaan yang tidak mencukupi. Penunjuk khusus untuk kemudahan tertentu ditetapkan oleh peraturan pembinaan dan piawaian kebersihan.
Keamatan cahaya adalah penunjuk utama
Keamatan bercahaya merujuk kepada salah satu ciri utama mana-mana pemancar dalam julat optik tertentu. Ia menentukan dengan tepat berapa banyak kuasa yang dipindahkan ke arah tertentu, dihadkan oleh sudut pepejal konvensional. Oleh itu, dalam imej grafik, konfigurasi keamatan bercahaya tidak akan muncul sebagai garis lurus.
Puncak sudut pepejal terletak di tengah-tengah sfera. Unit ukuran untuk sudut ini ialah steradian. Untuk mengiranya, anda perlu mengaitkan luas bola khayalan dengan kuasa dua jejari. Oleh itu, steradian ialah kuantiti tanpa dimensi, seperti sudut pepejal itu sendiri. Menurut definisi, luas sfera sesuai dengan 12.56 steradian atau 4 Pi.
Sudut pepejal adalah tiga dimensi dan kelihatan seperti kon, yang bucunya terletak di tengah-tengah bola khayalan. Walau bagaimanapun, tapaknya tidak boleh dianggap sebagai satah, jadi perbandingan sudut pepejal dan kon tidak akan betul sepenuhnya. Bahagian sfera yang dipotong oleh permukaan sisi dianggap sebagai tapak. Walau bagaimanapun, perlu diingatkan bahawa keamatan cahaya digunakan sangat jarang untuk pengiraan praktikal. Sebaliknya, mereka mula menggunakan parameter penting seperti fluks bercahaya, yang nilainya digunakan pada semua label peranti pencahayaan.
Sifat fizikal fluks bercahaya
Kuantiti fizikal fluks bercahaya menunjukkan jumlah kejadian kuasa pada mana-mana permukaan, tanpa mengira sudut pepejal. Ia adalah fluks bercahaya yang dimaksudkan apabila membandingkan pencahayaan yang berbeza pada penggunaan kuasa yang berbeza. Contohnya, LED yang menggunakan 9 watt bersinar lebih terang daripada mentol lampu pijar konvensional dengan kuasa 60 watt.
Unit ukuran untuk fluks bercahaya ialah lumen, yang sama dengan kuasa yang dipancarkan oleh sumber cahaya isotropik yang terkandung dalam sudut pepejal satu steradian. Apabila mempertimbangkan pelbagai jenis sumber cahaya, perlu diperhatikan bahawa lampu LED tidak boleh dianggap sebagai pemancar isotropik. Fakta ini secara tidak langsung ditunjukkan oleh penandaan produk, di mana sudut serakan ialah 240 0. Sudut ini sepadan dengan kon bersyarat yang mengehadkan sebahagian daripada sfera.
Fluks cahaya mungkin bertaburan bergantung pada satah di mana peranti berada. Ia mempunyai kesan tertentu dengan mengarahkan fluks bercahaya tidak berubah dalam sempadan tudung lampu. Dalam arah lain, baki sudut serakan dipancarkan secara seragam, dengan mengambil kira kesan kaca. Menggunakan fluks bercahaya, sifat reflektif pelbagai permukaan dinilai. Sebagai contoh, nilainya, apabila dipantulkan daripada objek yang dicat putih, adalah jauh lebih tinggi daripada dari permukaan berwarna gelap.
Fluks bercahaya dan pencahayaan
Konsep fluks bercahaya dalam bentuk tulennya sepadan dengan jumlah kuasa yang dipancarkan oleh sumber dalam julat optik. Walau bagaimanapun, dalam amalan, pengagihan kuasa merentasi permukaan bilik adalah tidak sekata. Dalam hal ini, konsep pencahayaan diperkenalkan, digunakan oleh pelbagai piawaian, norma dan keperluan.
Untuk mengukur nilai ini, lux digunakan, iaitu nisbah fluks bercahaya kepada kawasan di mana ia diedarkan. Tafsiran teori pencahayaan biasanya tidak menimbulkan masalah, tidak seperti penggunaan konsep ini dalam aktiviti praktikal. Kesukaran utama dikaitkan dengan ketidakselesaan penggunaan bersama apabila mengira fluks bercahaya dan sudut serakan.
Untuk mendapatkan hasil yang paling tepat, pengiraan pencahayaan sendiri mesti dilakukan mengikut peraturan tertentu. Contohnya, pencahayaan dalaman akan berbeza pada masa tertentu dalam sehari. Oleh itu, fluks bercahaya dan pencahayaan mesti dibahagikan kepada bahagian mengikut masanya. Di samping itu, reka bentuk peranti pencahayaan yang dipasang mesti diambil kira. Sebagai contoh, tudung lampu matte menyumbang kepada kehilangan pencahayaan, dan pemantul lampu suluh, sebaliknya, mengarahkan aliran cahaya yang meningkat ke arah yang betul. Oleh itu, jumlah fluks bercahaya sebahagian besarnya bergantung pada lekapan lampu yang dipasang di dalam bilik.
>>Pencahayaan
- Ingat perasaan anda apabila anda memasuki bilik gelap. Ia menjadi entah bagaimana tidak selesa, kerana anda tidak dapat melihat apa-apa di sekeliling... Tetapi sebaik sahaja anda menghidupkan lampu suluh, objek berdekatan menjadi jelas kelihatan. Mereka yang terletak di suatu tempat yang lebih jauh tidak dapat dibezakan dengan konturnya. Dalam kes sedemikian, mereka mengatakan bahawa objek diterangi secara berbeza. Mari kita ketahui apa itu pencahayaan dan apa yang bergantung padanya.
1. Tentukan pencahayaan
Fluks bercahaya merebak dari mana-mana sumber cahaya. Lebih besar fluks cahaya yang jatuh pada permukaan badan tertentu, lebih baik ia kelihatan.
- Kuantiti fizik secara berangka sama dengan kejadian fluks bercahaya pada unit permukaan bercahaya dipanggil pencahayaan.
Pencahayaan ditunjukkan oleh simbol E dan ditentukan oleh formula:
di mana F ialah fluks bercahaya; S ialah luas permukaan di mana fluks bercahaya jatuh.
Dalam SI, unit pencahayaan diambil sebagai lux (lx) (dari bahasa Latin Iux - cahaya).
Satu lux ialah pencahayaan permukaan sedemikian, setiap meter persegi di mana fluks bercahaya sama dengan satu lumen jatuh: 
Berikut adalah beberapa nilai permukaan (berhampiran tanah).
Pencahayaan E:
Cahaya matahari pada waktu tengah hari (pada pertengahan latitud) - 100,000 lux;
cahaya matahari di tempat terbuka pada hari yang mendung - 1000 lux;
cahaya matahari di dalam bilik yang terang (berhampiran tingkap) - 100 lux;
di luar rumah di bawah pencahayaan buatan - sehingga 4 lux;
dari bulan purnama - 0.2 lux;
dari langit berbintang pada malam tanpa bulan - 0.0003 lux.
2. Ketahui apa yang bergantung pada pencahayaan
Anda mungkin semua pernah menonton filem pengintip. Bayangkan: sesetengah wira, dalam cahaya lampu suluh yang lemah, berhati-hati melihat melalui dokumen untuk mencari "data rahsia" yang diperlukan. Secara umum, untuk membaca tanpa menegangkan mata anda, anda memerlukan pencahayaan sekurang-kurangnya 30 lux (Rajah 3.9), dan ini banyak. Dan bagaimana wira kita mencapai pencahayaan sedemikian?
Mula-mula, dia memegang lampu suluh sedekat mungkin dengan dokumen yang sedang dilihatnya. Ini bermakna pencahayaan bergantung pada jarak dari objek yang diterangi.
Kedua, ia meletakkan lampu suluh berserenjang dengan permukaan dokumen, yang bermaksud bahawa pencahayaan bergantung pada sudut di mana cahaya mengenai permukaan.
nasi. 3.10. Jika jarak ke sumber cahaya bertambah, luas permukaan yang diterangi bertambah
Dan pada akhirnya, untuk pencahayaan yang lebih baik, dia hanya boleh mengambil lampu suluh yang lebih berkuasa, kerana jelas bahawa apabila intensiti cahaya sumber meningkat, pencahayaan meningkat.
Mari kita ketahui bagaimana pencahayaan berubah apabila jarak dari sumber cahaya titik ke permukaan yang diterangi bertambah. Biarkan, sebagai contoh, fluks bercahaya dari sumber titik jatuh pada skrin yang terletak pada jarak tertentu dari sumber. Jika anda menggandakan jarak, anda akan melihat bahawa fluks bercahaya yang sama akan menerangi kawasan 4 kali lebih besar. Oleh kerana, pencahayaan dalam kes ini akan berkurangan sebanyak 4 kali. Jika anda menambah jarak sebanyak 3 kali, pencahayaan akan berkurangan sebanyak 9 - 3 2 kali ganda. Iaitu, pencahayaan adalah berkadar songsang dengan kuasa dua jarak dari sumber cahaya titik ke permukaan (Rajah 3 10).
Jika pancaran cahaya jatuh berserenjang dengan permukaan, maka fluks bercahaya diedarkan ke kawasan yang minimum. Jika sudut tuju cahaya bertambah, kawasan di mana fluks bercahaya jatuh bertambah, jadi pencahayaan berkurangan (Rajah 3.11). Kami telah mengatakan bahawa jika keamatan sumber cahaya meningkat, pencahayaan meningkat. Telah terbukti secara eksperimen bahawa pencahayaan adalah berkadar terus dengan keamatan cahaya sumber.
(Pencahayaan berkurangan jika terdapat zarah debu, kabus, asap di udara, kerana ia memantulkan dan menyerakkan bahagian tertentu tenaga cahaya.)
Jika permukaan terletak berserenjang dengan arah perambatan cahaya dari sumber titik dan cahaya merambat dalam udara bersih, maka pencahayaan boleh ditentukan dengan formula:
di mana I ialah keamatan cahaya sumber, R ialah jarak dari sumber cahaya ke permukaan.
nasi. 3.11 Dalam kes meningkatkan sudut tuju sinar selari pada permukaan (a 1< а 2 < а 3) освещенность этой поверхности уменьшается, поскольку падающий световой поток распределяется по все большей площади поверхности
3. Belajar menyelesaikan masalah
Meja itu diterangi oleh lampu yang terletak pada ketinggian 1.2 m tepat di atas meja. Tentukan pencahayaan meja terus di bawah lampu jika jumlah fluks cahaya lampu ialah 750 lm. Pertimbangkan lampu sebagai titik sumber cahaya.
- Mari kita ringkaskan
Kuantiti fizik secara berangka sama dengan kejadian fluks bercahaya F pada unit permukaan bercahaya S dipanggil pencahayaan Dalam SI, lux (lx) diambil sebagai unit pencahayaan.
Pencahayaan permukaan E bergantung: a) pada jarak R ke permukaan yang diterangi b) pada sudut di mana cahaya jatuh pada permukaan (semakin kecil sudut tuju, semakin besar pencahayaan); c) pada keamatan bercahaya I sumber (E - I); d) ketelusan medium di mana cahaya merambat, melalui dari sumber ke permukaan.
- Soalan kawalan
1. Apakah yang dipanggil iluminasi? Dalam unit apakah ia diukur?
2. Adakah mungkin untuk membaca tanpa menegangkan mata anda di dalam bilik yang terang? di luar rumah di bawah cahaya buatan? di bawah bulan purnama?
3. Bagaimanakah anda boleh meningkatkan pencahayaan permukaan tertentu?
4. Jarak dari titik sumber cahaya ke permukaan dinaikkan sebanyak 2 kali ganda. Bagaimanakah pencahayaan permukaan berubah?
5. Adakah pencahayaan sesuatu permukaan bergantung kepada keamatan sumber cahaya yang menerangi permukaan ini? Jika ia bergantung, bagaimana?
- Senaman
1. Mengapakah pencahayaan permukaan mendatar pada waktu tengah hari lebih besar daripada pada waktu pagi dan petang?
2. Adalah diketahui bahawa pencahayaan daripada beberapa sumber adalah sama dengan jumlah pencahayaan daripada setiap sumber ini secara berasingan. Berikan contoh bagaimana peraturan ini digunakan dalam amalan.
3. Selepas mempelajari topik "Pencahayaan", pelajar gred ketujuh memutuskan untuk meningkatkan pencahayaan tempat kerja mereka:
Petya menggantikan mentol lampu di lampu mejanya dengan mentol kuasa yang lebih tinggi;
- Natasha memasang lampu meja lain;
- Anton menaikkan candelier yang tergantung di atas mejanya lebih tinggi;
- Yuri meletakkan lampu meja sedemikian rupa sehingga cahaya mula jatuh hampir berserenjang dengan meja.
Pelajar mana yang melakukan perkara yang betul? Wajarkan jawapan anda.
4. Pada tengah hari yang cerah, pencahayaan permukaan Bumi oleh cahaya matahari langsung ialah 100,000 lux. Tentukan kejadian fluks bercahaya pada kawasan seluas 100 cm2.
5. Tentukan pencahayaan daripada mentol lampu elektrik 60 W yang terletak pada jarak 2 m Adakah pencahayaan ini mencukupi untuk membaca buku?
6. Dua mentol lampu diletakkan sebelah menyebelah menerangi skrin. Jarak dari mentol ke skrin ialah I m. Satu mentol dimatikan. Sejauh manakah anda perlu mengalihkan skrin supaya pencahayaannya tidak berubah?
- Tugas eksperimen
Untuk mengukur keamatan cahaya, instrumen yang dipanggil fotometer digunakan. Buat analog mudah fotometer. Untuk melakukan ini, ambil helaian putih (skrin) dan letakkan noda berminyak di atasnya (contohnya, minyak). Betulkan helaian secara menegak dan terangkannya dari kedua-dua belah dengan sumber cahaya yang berbeza (S 1, S 2) (lihat rajah). (Cahaya dari sumber harus jatuh berserenjang dengan permukaan helaian.) Perlahan-lahan gerakkan salah satu sumber sehingga tempat menjadi hampir tidak kelihatan. Ini akan berlaku apabila pencahayaan tempat pada satu dan sebelah lagi adalah sama. Iaitu, E 1 = E 2.
Kerana ia 
. Ukur jarak dari sumber pertama ke skrin (R 1) dan jarak dari sumber kedua ke skrin (R 2).
Bandingkan berapa kali keamatan cahaya sumber pertama berbeza daripada keamatan cahaya sumber kedua: .
- Fizik dan teknologi di Ukraine
Kompleks penyelidikan dan pengeluaran "Fotopribor" (Cherkassy) Skop aktiviti perusahaan ialah pembangunan dan pengeluaran mekanik ketepatan, optoelektronik dan peranti optomekanik untuk pelbagai tujuan, peralatan perubatan dan forensik, barangan rumah, jam tangan pejabat kelas perwakilan. HBK Fotopribor membangunkan dan menghasilkan pemandangan periskop untuk pelbagai pemasangan artileri, girokompas, giroskop, peralatan optik-elektronik untuk helikopter, kenderaan berperisai, serta pelbagai peralatan dan peranti optik untuk pelbagai tujuan.
Fizik. Gred ke-7: Buku Teks / F. Ya. - X.: Rumah penerbitan "Ranok", 2007. - 192 p.: ill.
Isi pelajaran nota pelajaran dan rangka sokongan pembentangan pelajaran teknologi interaktif kaedah pengajaran pemecut berlatih ujian, ujian tugasan dalam talian dan latihan bengkel kerja rumah dan soalan latihan untuk perbincangan kelas Ilustrasi video dan bahan audio gambar, gambar, graf, jadual, rajah, komik, perumpamaan, pepatah, silang kata, anekdot, jenaka, petikan Alat tambah petua helaian helaian abstrak untuk artikel ingin tahu (MAN) kesusasteraan asas dan kamus istilah tambahan Menambah baik buku teks dan pelajaran membetulkan kesilapan dalam buku teks, menggantikan pengetahuan yang lapuk dengan yang baru Hanya untuk guru rancangan kalendar program latihan cadangan metodologiSetiap daripada kita memahami bahawa cahaya dari sumber yang berbeza dan dalam keadaan yang berbeza boleh berbeza dengan ketara
: Ia boleh menjadi "kuat" atau "lemah". Pada malam berbintang kita dapat melihat di mana kita meletakkan kaki kita, tetapi kita hampir tidak boleh membaca buku. Pada pertengahan hari pada musim panas, pencahayaan boleh menjadi sangat kuat sehingga mata anda cepat letih dan juga sakit. Walau bagaimanapun, dalam banyak kes adalah perlu untuk mengambil kira bukan sahaja sifat sumber cahaya, tetapi jarak kepada mereka dan faktor lain: berdiri larut malam di bawah lampu jalan tunggal, anda akan dapat membaca, tetapi jika anda mengambil sekurang-kurangnya beberapa langkah dari lampu, anda tidak akan dapat.
Cabang fizik yang mengkaji cara untuk mengukur "jumlah cahaya" dipanggil fotometri Sumber cahaya yang kita perhatikan (Matahari dan lampu jalan, lampu sorot dan kelip-kelip) sangat berbeza dalam tenaga sinaran cahaya mereka hanya akan mempertimbangkan sumber cahaya mata: sumber yang cukup jauh dari kita sehingga dimensinya sendiri boleh diabaikan Selain itu, sumber titik mesti memancarkan cahaya secara sekata ke semua arah (contohnya, lampu sorot atau penunjuk laser tidak boleh dipertimbangkan. titik sumber cahaya walaupun diperhatikan dari jarak yang jauh).
Sumber titik ialah sumber yang memancarkan cahaya secara sama rata ke semua arah, yang dimensinya boleh diabaikan.
Apakah contoh sumber cahaya titik yang boleh anda berikan?
Contoh yang hampir ideal bagi sumber cahaya titik ialah bintang. Ciri utama sumber cahaya ialah keamatan bercahaya yang dipanggil. Kuantiti fizik ini dilambangkan dengan I, unit keamatan bercahaya ialah candela (cd).
Ciri sumber cahaya ialah keamatan cahaya (I), diukur dalam candela (cd).
Kami tidak akan memberikan takrif yang tepat bagi Kandel, ia terlalu rumit untuk anda. Cukuplah untuk mengatakan bahawa 1 cd lebih kurang sepadan dengan keamatan cahaya satu lilin (“candela” bermaksud “lilin”). Lampu pijar elektrik paling kerap mempunyai keamatan bercahaya kira-kira 100 cd, lampu sorot menghasilkan puluhan ribu candela, dan kadangkala berjuta-juta candela.
Perlu diambil kira bahawa tidak semua cahaya dari sumbernya sampai, contohnya, halaman buku yang kita baca. Dan bagi kami ini adalah perkara yang paling penting! Untuk mencirikan betapa diterangi permukaan tertentu, kuantiti fizikal seperti pencahayaan diperkenalkan. Ia ditetapkan E dan diukur dalam lux (lx). Nilai ini menunjukkan berapa banyak cahaya yang memasuki kawasan permukaan unit.
Pencahayaan (E) menunjukkan berapa banyak cahaya yang jatuh pada luas permukaan unit. Pencahayaan diukur dalam lux (lx).
Terdapat peranti khas (meter lux) untuk mengukur pencahayaan. Apakah pencahayaan permukaan (halaman buku, jalan, meja pelajar) bergantung kepada? Kami akan menganggap bahawa cahaya dipancarkan oleh satu titik sumber cahaya. Kemudian, pertama sekali, anda perlu mengambil kira keamatan cahaya sumber. Jika ia berganda, maka ini adalah sama dengan menambah sumber lain daripada jenis yang sama. Oleh itu, pencahayaan juga akan berganda - ia berkadar terus dengan keamatan cahaya sumber. Kita juga mesti mengambil kira jarak ke sumber ini. Jika, sebagai contoh, jarak ini digandakan, maka tenaga cahaya yang sama akan diedarkan ke atas permukaan yang luasnya telah meningkat sebanyak 22 = 4 kali (angka yang sepadan ada dalam buku teks). Jadi, pencahayaan permukaan akan berkurangan sebanyak 22 = 4 kali. Jika anda tiga kali ganda jarak ke sumber cahaya, pencahayaan akan berkurangan sebanyak 32 = 9 kali. Oleh itu, pencahayaan adalah berkadar songsang dengan kuasa dua jarak dari sumber cahaya.
Pencahayaan permukaan adalah berkadar terus dengan keamatan cahaya sumber dan berkadar songsang dengan kuasa dua jarak dari sumber cahaya.
Jadi, pengangka formula untuk pencahayaan hendaklah termasuk keamatan bercahaya, dan penyebutnya hendaklah segi empat sama jarak dari permukaan ke sumber cahaya.
Apa lagi yang bergantung kepada pencahayaan? Cuba hidupkan lampu meja tunggal di dalam bilik gelap dan, bergerak pada jarak tertentu darinya, pusingkan helaian kertas dari sudut berbeza ke arah sinaran cahaya.
Demonstrasi menggunakan peranti untuk menunjukkan undang-undang optik.
Adalah mudah untuk melihat bahawa helaian itu diterangi dengan lebih kuat apabila sudut tuju sinar cahaya adalah sifar. Apabila menyelesaikan masalah pengiraan, kami akan mempertimbangkan hanya kes sedemikian. Unit keamatan bercahaya dan pencahayaan adalah konsisten sedemikian rupa sehingga apabila sudut tuju cahaya adalah sifar, tiada pekali tambahan dalam formula untuk pencahayaan.
Apabila cahaya datang secara berserenjang pada permukaan.
Biar kami ingatkan anda sekali lagi: pencahayaan diukur dalam lux, keamatan bercahaya dalam candela, jarak dalam meter. Undang-undang fotometri membolehkan kita menerangkan banyak fenomena yang kita ketahui. Sebagai contoh, adalah mudah untuk memahami mengapa suhu permukaan planet yang dekat dengan Matahari adalah tinggi, dan suhu permukaan planet yang jauh adalah sangat rendah. Tetapi apabila ia datang ke Bumi asal kita, kita sering mendengar penjelasan yang salah untuk perubahan musim. Mereka mengatakan bahawa pada musim sejuk Bumi berada lebih jauh dari Matahari berbanding musim panas. Tetapi apabila terdapat musim sejuk yang sejuk di Ukraine, ia adalah musim panas yang panas di Australia! Adakah Australia benar-benar lebih dekat dengan Matahari? Sudah tentu tidak. Penjelasan yang betul adalah berbeza: pada musim sejuk, sinaran matahari, walaupun pada tengah hari, tidak jatuh dari atas, tetapi pada sudut yang agak besar ke menegak. Pada sudut kejadian ini mereka "bercahaya, tetapi tidak panas."
Adalah penting untuk mengambil kira undang-undang fotometri untuk mengekalkan penglihatan anda sendiri. Terdapat piawaian pencahayaan tertentu: pencahayaan halaman yang sedang anda baca mestilah sekurang-kurangnya 100 lux. Walau bagaimanapun, jenis lampu, warna dinding, dsb. juga penting Elakkan pendedahan kepada cahaya langsung yang kuat dan kontras yang sangat tajam antara permukaan bersebelahan.