Bất cứ ai bắt đầu nghiên cứu các đặc tính của đèn và từng loại đèn riêng lẻ chắc chắn sẽ gặp phải các khái niệm như độ chiếu sáng, quang thông và cường độ sáng. Chúng có ý nghĩa gì và chúng khác nhau như thế nào?
Chúng ta hãy cố gắng hiểu những đại lượng này bằng những từ đơn giản, dễ hiểu. Chúng có liên quan với nhau như thế nào, đơn vị đo lường của chúng là gì và làm thế nào có thể đo được toàn bộ mọi thứ mà không cần dụng cụ đặc biệt.
Quang thông là gì
Vào thời xa xưa, thông số chính để chọn bóng đèn cho hành lang, nhà bếp hoặc phòng khách là công suất của nó. Chưa ai từng nghĩ đến việc hỏi cửa hàng về lumen hoặc candela.
Ngày nay, với sự phát triển nhanh chóng của đèn LED và các loại đèn khác, việc đến cửa hàng mua các mẫu đèn mới kéo theo hàng loạt câu hỏi không chỉ về giá cả mà còn về đặc tính của chúng. Một trong những thông số quan trọng nhất là quang thông. 
Nói một cách đơn giản, quang thông là lượng ánh sáng mà đèn tạo ra.
Tuy nhiên, đừng nhầm lẫn quang thông của từng đèn LED với quang thông của các bộ đèn lắp ráp. Chúng có thể khác nhau đáng kể. 
Cần phải hiểu rằng quang thông chỉ là một trong nhiều đặc tính của nguồn sáng. Hơn nữa, giá trị của nó phụ thuộc:
- từ nguồn điện
Đây là bảng về sự phụ thuộc của đèn LED: 
Và đây là bảng so sánh của chúng với các loại đèn sợi đốt, đèn huỳnh quang, đèn DRL, đèn HPS khác:
Bóng đèn chiếu sángĐèn huỳnh quang DRL DNA halogen
Tuy nhiên, cũng có những sắc thái ở đây. Công nghệ LED vẫn đang phát triển và rất có thể các bóng đèn LED có cùng công suất nhưng từ các nhà sản xuất khác nhau sẽ có công suất phát sáng hoàn toàn khác nhau.
Chỉ là một số người trong số họ đã tiến xa hơn và học cách thu được nhiều lumen từ một watt hơn những người khác. 
Ai đó sẽ hỏi tất cả những cái bàn này để làm gì? Để bạn không bị người bán và nhà sản xuất lừa dối một cách ngu ngốc.
Trên hộp có dòng chữ rất đẹp:
- công suất 9W
- Công suất ánh sáng 1000lm
- tương tự của đèn sợi đốt 100W
Bạn sẽ nhìn cái gì đầu tiên? Đúng vậy, theo những gì quen thuộc và dễ hiểu hơn - các chỉ báo tương tự của đèn sợi đốt.
Nhưng với sức mạnh này, bạn sẽ không thể đạt được ánh sáng mà bạn từng có. Bạn sẽ bắt đầu chửi bới đèn LED và những công nghệ không hoàn hảo của chúng. Nhưng vấn đề hóa ra lại nằm ở nhà sản xuất vô đạo đức và sản phẩm của anh ta.
- về hiệu quả
Đó là, một nguồn cụ thể chuyển đổi năng lượng điện thành ánh sáng hiệu quả như thế nào. Ví dụ, đèn sợi đốt thông thường có công suất 15 Lm/W và đèn natri cao áp có công suất 150 Lm/W. 
Hóa ra đây là nguồn hiệu quả gấp 10 lần so với bóng đèn đơn giản. Với cùng một sức mạnh, bạn có ánh sáng gấp 10 lần!
Quang thông được đo bằng Lumens - Lm. 
1 Lumen là gì? Ban ngày, dưới ánh sáng bình thường, mắt chúng ta nhạy cảm nhất với màu xanh lục. Ví dụ: nếu bạn lấy hai chiếc đèn có cùng công suất màu xanh lam và xanh lục, thì đối với tất cả chúng ta, chiếc đèn màu xanh lá cây sẽ có vẻ sáng hơn. 
Bước sóng màu xanh lá cây là 555 Nm. Bức xạ như vậy được gọi là đơn sắc vì nó có phạm vi rất hẹp. 
Tất nhiên, trên thực tế, màu xanh lá cây được bổ sung bởi các màu khác để cuối cùng bạn có được màu trắng. 
Nhưng vì mắt người có độ nhạy tối đa với màu xanh lá cây nên các lumen được gắn với nó.
Vì vậy, quang thông một lumen tương ứng chính xác với một nguồn phát ra ánh sáng có bước sóng 555 Nm. Trong trường hợp này, công suất của nguồn như vậy là 1/683 W. 
Tại sao chính xác là 1/683 mà không phải 1 W để đo lường chính xác? Giá trị 1/683 W phát sinh trong lịch sử. Ban đầu, nguồn ánh sáng chính là một ngọn nến thông thường, và bức xạ của tất cả các loại đèn và đèn mới được so sánh với ánh sáng từ một ngọn nến.
Hiện nay, giá trị 1/683 này đã được hợp pháp hóa ở nhiều hiệp định quốc tế và được chấp nhận ở mọi nơi.
Tại sao chúng ta cần một đại lượng như quang thông? Với sự giúp đỡ của nó, bạn có thể dễ dàng tính toán độ chiếu sáng của căn phòng. 
Điều này ảnh hưởng trực tiếp đến tầm nhìn của một người.
Sự khác biệt giữa độ chiếu sáng và quang thông
Đồng thời, nhiều người nhầm lẫn đơn vị đo Lumens với Luxes. Hãy nhớ rằng, độ chiếu sáng được đo bằng lux.
Làm thế nào bạn có thể giải thích rõ ràng sự khác biệt của họ? Hãy tưởng tượng áp lực và lực lượng. Chỉ với một cây kim nhỏ và một chút lực, có thể tạo ra áp suất riêng cao tại một điểm duy nhất. 
Ngoài ra, với sự trợ giúp của quang thông yếu, có thể tạo ra độ chiếu sáng cao ở một khu vực bề mặt.
1 Lux là khi 1 Lumen rơi trên 1 m2 diện tích được chiếu sáng.
Giả sử bạn có một chiếc đèn nhất định có quang thông 1000 lm. Bên dưới chiếc đèn này là một cái bàn. 
Bề mặt của chiếc bàn này phải có mức độ chiếu sáng nhất định để bạn có thể làm việc thoải mái. Nguồn chính cho các tiêu chuẩn chiếu sáng là các yêu cầu của quy tắc thực hành SP 52.13330
Đối với một nơi làm việc điển hình, con số này là 350 Lux. Đối với nơi thực hiện công việc nhỏ có độ chính xác cao - 500 Lux. 
Sự chiếu sáng này sẽ phụ thuộc vào nhiều thông số. Ví dụ như từ khoảng cách đến nguồn sáng.
Từ các vật thể lạ ở gần. Nếu chiếc bàn nằm gần một bức tường trắng thì sẽ có nhiều dãy phòng hơn là một chiếc bàn tối màu. Sự phản ánh chắc chắn sẽ ảnh hưởng đến kết quả chung.
Bất kỳ sự chiếu sáng nào cũng có thể được đo lường. Nếu bạn không có máy đo lux đặc biệt, hãy sử dụng các chương trình trên điện thoại thông minh hiện đại. 
Tuy nhiên, hãy chuẩn bị trước cho những sai sót. Nhưng để thực hiện phân tích ban đầu một cách trực tiếp, một chiếc điện thoại sẽ hoạt động tốt.
Tính toán quang thông
Làm thế nào bạn có thể tìm ra thông lượng ánh sáng gần đúng tính bằng lumen mà không cần bất kỳ dụng cụ đo lường nào? Tại đây bạn có thể sử dụng các giá trị đầu ra ánh sáng và sự phụ thuộc tỷ lệ của chúng với dòng chảy. 
Lượng ánh sáng có thể được ước tính theo cách thuần túy vật lý tính bằng đơn vị năng lượng và bằng tác động này hoặc tác động khác mà lượng ánh sáng này có thể tạo ra, chẳng hạn như tác động của nó lên mắt.
Khả năng hiển thị tương đối của bức xạ đặc trưng cho độ nhạy quang phổ của mắt tạo thành cơ sở cho một hệ thống đại lượng và đơn vị ánh sáng. Các khái niệm ánh sáng cơ bản được tạo ra có tính đến khả năng hiển thị tương đối của bức xạ.
Dòng ánh sáng
Vùng khả kiến của quang phổ được đánh giá thuận tiện nhất bằng cảm giác ánh sáng mà nó tạo ra. Quang thông F là công suất của năng lượng bức xạ, được đánh giá bằng cảm giác sáng mà nó tạo ra:
trong đó: V là tầm nhìn tương đối và Ф là dòng chảy đơn sắc. Lumen (lm) được chấp nhận là đơn vị quang thông theo thỏa thuận quốc tế. Quang thông phát ra từ một vật thể hoàn toàn màu đen với diện tích đầu ra là 0,5305 mm 2 ở nhiệt độ hóa rắn bạch kim là 2,046 K được sử dụng làm tiêu chuẩn quang thông trạng thái.
Sức mạnh của ánh sáng
Quang thông do nguồn sáng phát ra thường phân bố không đều trong không gian. Do đó, việc mô tả đầy đủ hơn một nguồn sáng chỉ bằng độ lớn của quang thông là chưa đủ. Cũng cần phải biết sự phân bố mật độ quang thông trong không gian, tức là cường độ sáng của quang thông theo các hướng khác nhau. Cường độ sáng I là mật độ không gian của quang thông theo một hướng nhất định. Cường độ ánh sáng bằng tỉ số của ánh sáng
truyền F đến giá trị của góc đặc w trong đó nó truyền I = F/w. Đơn vị của cường độ sáng là một ngọn nến mới (tên nến mới được đặt tương phản với nến quốc tế đã sử dụng trước đó. 1 nến quốc tế = 1,005 nến mới. Theo GOST 7932-56 mới, nến này được chấp nhận làm đơn vị chính đơn vị phát sáng.)
Chiếu sáng
Để có thể đánh giá chất lượng lắp đặt hệ thống chiếu sáng trong điều kiện vận hành cũng như cho các mục đích khác, một số lượng ánh sáng dẫn xuất được sử dụng trong kỹ thuật chiếu sáng. Một trong số đó là sự chiếu sáng, đặc trưng cho sự phân bố luồng ánh sáng trên bề mặt mà nó chiếu tới. Độ rọi E là mật độ quang thông trên bề mặt được chiếu sáng. Độ rọi E về mặt số học bằng tỷ số giữa quang thông F với diện tích bề mặt S mà nó chiếu tới và phân bố đều trên đó.
Đơn vị chiếu sáng là lux. Lux bằng độ chiếu sáng của một bề mặt có mật độ quang thông là 1 lm trên 1 m 2.
độ sáng
Độ sáng là giá trị ánh sáng duy nhất được mắt cảm nhận trực tiếp. Mức độ cảm nhận ánh sáng được xác định bởi lượng ánh sáng chiếu vào võng mạc của mắt.
Độ sáng bằng số với tỷ lệ cường độ ánh sáng I phát ra từ phần bề mặt S này theo một hướng nhất định với diện tích hình chiếu S của nó lên mặt phẳng vuông góc với hướng này
Đơn vị của độ sáng, về mặt số học bằng 1 ngọn nến trên 1 m 2 hình chiếu của bề mặt phát sáng lên mặt phẳng vuông góc với một hướng cho trước, được coi là nit (nit).
Đo ánh sáng
Các phép đo trắc quang thường được chia thành khách quan (sử dụng các dụng cụ đo lượng ánh sáng mà không có sự tham gia trực tiếp của mắt) và chủ quan, hoặc trực quan, trong đó các phép đo được thực hiện trực tiếp bằng mắt. Trong thập kỷ qua, quang kế vật kính đã trở nên phổ biến và gần như thay thế các dụng cụ trực quan. Các thiết bị phổ biến nhất là những thiết bị bao gồm tế bào quang điện và thiết bị đo được kết nối trong một mạch kín. Ánh sáng tới tế bào quang điện gây ra sự xuất hiện của lực quang điện trong mạch và kết quả là có dòng điện thì lượng ánh sáng tới càng mạnh. Thang đo của thiết bị đo được kết nối với tế bào quang điện được hiệu chuẩn.
Nguyên lý của phép đo quang trực quan là hoàn toàn khác. Trong trường quan sát của thiết bị, có thể nhìn thấy hai bề mặt tiếp xúc; độ sáng của một trong số chúng tỷ lệ thuận với lượng ánh sáng được đo và độ sáng đã biết của cái kia, dùng để so sánh, được tạo ra bởi một nguồn sáng đặc biệt. Tất cả các phép đo ánh sáng thị giác đều dựa trên phương trình của hai độ sáng. Người thực hiện phép đo phải sử dụng thị giác của mình để làm cho độ sáng của bề mặt được chiếu sáng bởi ánh sáng chưa biết được đo bằng độ sáng của bề mặt được chiếu sáng bởi ánh sáng đã biết.
Hiện tại, nhà máy Vibrator đang sản xuất máy đo lux vật kính mới - Yu-16 (1956). Nó là một thiết bị cầm tay, di động cung cấp khả năng đọc trực tiếp độ sáng trên thang đo.
Máy đo độ sáng Yu-16 lux không có bộ lọc hiệu chỉnh nên khi đo độ rọi từ đèn huỳnh quang cần sử dụng hệ số hiệu chỉnh sau: đối với đèn huỳnh quang DS - 0,9, đối với đèn ánh sáng trắng BS - 1,1. Khi đo ánh sáng tự nhiên, hệ số hiệu chỉnh xấp xỉ 0,8.
Nội dung:Bất kỳ người nào định kỳ mua một số loại thiết bị chiếu sáng. Tất cả các đèn đều có dòng chữ biểu thị đặc tính kỹ thuật của sản phẩm, bao gồm cả quang thông. Đại lượng vật lý này được sử dụng trong kỹ thuật chiếu sáng để xác định công suất được truyền bởi bức xạ theo một hướng nhất định. Sử dụng quang thông, tính toán độ chiếu sáng của cơ sở được thiết lập theo tiêu chuẩn nhà nước. Việc thực hiện những tính toán này nhằm mục đích bảo toàn tầm nhìn và ngăn ngừa hậu quả tiêu cực của việc chiếu sáng không đủ. Các chỉ số cụ thể cho một cơ sở cụ thể được thiết lập theo quy định xây dựng và tiêu chuẩn vệ sinh.
Cường độ ánh sáng là chỉ số chính
Cường độ sáng đề cập đến một trong những đặc điểm chính của bất kỳ bộ phát nào trong phạm vi quang học được chỉ định. Nó xác định chính xác lượng điện năng được truyền theo các hướng nhất định, bị giới hạn bởi một góc khối thông thường. Do đó, trong ảnh đồ họa, cấu hình cường độ sáng sẽ không xuất hiện dưới dạng đường thẳng.
Đỉnh của góc khối nằm ở tâm của hình cầu. Đơn vị đo góc này là steradian. Để tính toán nó, bạn cần tương quan diện tích của một quả bóng tưởng tượng với bình phương bán kính. Do đó, steradian là một đại lượng không thứ nguyên, giống như góc đặc. Theo định nghĩa, diện tích của một hình cầu vừa với 12,56 steradian hoặc 4 Pi.
Một góc đặc có dạng ba chiều và trông giống như một hình nón, đỉnh của nó nằm ở tâm của một quả bóng tưởng tượng. Tuy nhiên, đáy của nó không thể được coi là một mặt phẳng nên việc so sánh góc khối và hình nón sẽ không hoàn toàn chính xác. Phần hình cầu bị cắt bởi mặt bên được coi là phần đáy. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng cường độ ánh sáng cực kỳ hiếm khi được sử dụng để tính toán thực tế. Thay vào đó, họ bắt đầu sử dụng một tham số tích phân như quang thông, giá trị của tham số này được áp dụng cho tất cả các nhãn của thiết bị chiếu sáng.
Tính chất vật lý của quang thông
Đại lượng vật lý của quang thông biểu thị lượng điện năng tới trên bất kỳ bề mặt nào, bất kể góc khối. Đó là quang thông dùng để so sánh các mức phát quang khác nhau ở mức tiêu thụ điện năng khác nhau. Ví dụ, một đèn LED tiêu thụ 9 watt sẽ sáng hơn bóng đèn sợi đốt thông thường có công suất 60 watt.
Đơn vị đo quang thông là lumen, bằng công suất phát ra từ một nguồn sáng đẳng hướng chứa trong một góc đặc một steradian. Khi xem xét các loại nguồn sáng khác nhau, cần lưu ý rằng đèn LED không thể được coi là nguồn phát đẳng hướng. Thực tế này được biểu thị gián tiếp bằng nhãn hiệu sản phẩm, trên đó góc phân tán là 240 0. Góc này tương ứng với một hình nón có điều kiện giới hạn một phần của hình cầu.
Thông lượng ánh sáng có thể bị phân tán tùy thuộc vào mặt phẳng đặt thiết bị. Nó có tác dụng nhất định bằng cách hướng luồng sáng không thay đổi trong ranh giới của chụp đèn. Theo các hướng khác, phần còn lại của góc tán xạ được phát ra đồng đều, có tính đến tác dụng của kính. Bằng cách sử dụng quang thông, tính chất phản chiếu của các bề mặt khác nhau được đánh giá. Ví dụ, giá trị của nó, khi được phản chiếu từ các vật thể sơn màu trắng, cao hơn đáng kể so với các bề mặt màu tối.
Quang thông và chiếu sáng
Khái niệm quang thông ở dạng nguyên chất tương ứng với tổng công suất phát ra từ một nguồn trong dải quang học. Tuy nhiên, trên thực tế, sự phân bổ công suất trên các bề mặt của căn phòng không đồng đều. Về vấn đề này, khái niệm chiếu sáng đã được đưa ra, sử dụng theo nhiều tiêu chuẩn, quy chuẩn và yêu cầu khác nhau.
Để đo giá trị này, lux được sử dụng, là tỷ lệ giữa quang thông với diện tích mà nó được phân bổ. Việc giải thích lý thuyết về chiếu sáng thường không gây ra vấn đề gì, không giống như việc sử dụng khái niệm này trong hoạt động thực tế. Những khó khăn chính liên quan đến sự bất tiện khi sử dụng chung khi tính toán quang thông và góc tán xạ.
Để có được kết quả chính xác nhất, bản thân việc tính toán chiếu sáng phải được thực hiện theo những quy tắc nhất định. Ví dụ, ánh sáng trong nhà sẽ khác nhau vào những thời điểm nhất định trong ngày. Vì vậy, quang thông và độ chiếu sáng phải được chia thành các phần theo thời gian của chúng. Ngoài ra, phải tính đến thiết kế của thiết bị chiếu sáng được lắp đặt. Ví dụ, chao đèn mờ góp phần làm mất ánh sáng và ngược lại, gương phản xạ của đèn pin sẽ hướng luồng ánh sáng tăng lên theo đúng hướng. Do đó, lượng quang thông phần lớn phụ thuộc vào các thiết bị chiếu sáng lắp đặt trong phòng.
>>Chiếu sáng
- Hãy nhớ lại cảm giác của bạn khi bước vào một căn phòng tối. Bằng cách nào đó, bạn cảm thấy khó chịu vì bạn không thể nhìn thấy bất cứ thứ gì xung quanh... Nhưng ngay khi bạn bật đèn pin, các vật thể ở gần sẽ hiện rõ. Những cái nằm ở đâu đó xa hơn hầu như không thể phân biệt được bằng đường viền của chúng. Trong những trường hợp như vậy, họ nói rằng các vật thể được chiếu sáng khác nhau. Chúng ta hãy tìm hiểu chiếu sáng là gì và nó phụ thuộc vào điều gì.
1. Xác định độ chiếu sáng
Quang thông lan tỏa từ bất kỳ nguồn sáng nào. Luồng ánh sáng chiếu vào bề mặt của một vật thể cụ thể càng lớn thì nó càng được nhìn thấy rõ hơn.
- Một đại lượng vật lý bằng số với quang thông tới trên một đơn vị bề mặt được chiếu sáng được gọi là độ chiếu sáng.
Độ rọi được biểu thị bằng ký hiệu E và được xác định theo công thức:
trong đó F là quang thông; S là diện tích bề mặt mà quang thông chiếu vào.
Trong SI, đơn vị chiếu sáng được lấy là lux (lx) (từ tiếng Latin Iux - ánh sáng).
Một lux là độ chiếu sáng của một bề mặt như vậy, trên một mét vuông trong đó có quang thông bằng một lumen: 
Dưới đây là một số giá trị bề mặt (gần mặt đất).
Chiếu sáng E:
Ánh nắng buổi trưa (ở vĩ độ trung bình) - 100.000 lux;
ánh sáng mặt trời ở nơi thoáng đãng vào ngày nhiều mây - 1000 lux;
ánh sáng mặt trời trong phòng sáng (gần cửa sổ) - 100 lux;
ngoài trời dưới ánh sáng nhân tạo - lên tới 4 lux;
từ trăng tròn - 0,2 lux;
từ bầu trời đầy sao vào một đêm không trăng - 0,0003 lux.
2. Tìm hiểu xem độ chiếu sáng phụ thuộc vào điều gì
Có lẽ tất cả các bạn đã xem phim gián điệp. Hãy tưởng tượng: một anh hùng nào đó, dưới ánh đèn pin yếu, cẩn thận xem xét các tài liệu để tìm kiếm “dữ liệu bí mật” cần thiết. Nói chung, để đọc mà không bị mỏi mắt, bạn cần độ sáng ít nhất là 30 lux (Hình 3.9), và con số này là rất nhiều. Và làm thế nào mà anh hùng của chúng ta đạt được sự chiếu sáng như vậy?
Đầu tiên, anh ta giữ đèn pin càng gần tài liệu anh ta đang xem càng tốt. Điều này có nghĩa là độ chiếu sáng phụ thuộc vào khoảng cách từ vật được chiếu sáng.
Thứ hai, nó đặt đèn pin vuông góc với bề mặt tài liệu, có nghĩa là độ chiếu sáng phụ thuộc vào góc mà ánh sáng chạm vào bề mặt.
Cơm. 3.10. Nếu khoảng cách đến nguồn sáng tăng thì diện tích bề mặt được chiếu sáng tăng
Và cuối cùng, để chiếu sáng tốt hơn, anh ta chỉ cần dùng một chiếc đèn pin mạnh hơn, vì rõ ràng là khi cường độ ánh sáng của nguồn tăng thì độ chiếu sáng cũng tăng.
Chúng ta hãy tìm hiểu độ chiếu sáng thay đổi như thế nào khi khoảng cách từ nguồn sáng điểm đến bề mặt được chiếu sáng tăng lên. Ví dụ, cho một quang thông từ một nguồn điểm chiếu lên màn đặt cách nguồn một khoảng nhất định. Nếu bạn tăng gấp đôi khoảng cách, bạn sẽ nhận thấy rằng cùng một luồng sáng sẽ chiếu sáng một khu vực lớn hơn gấp 4 lần. Vì độ chiếu sáng trong trường hợp này sẽ giảm đi 4 lần. Nếu tăng khoảng cách lên 3 lần thì độ chiếu sáng sẽ giảm đi 9 - 3 2 lần. Nghĩa là, độ chiếu sáng tỷ lệ nghịch với bình phương khoảng cách từ nguồn sáng điểm đến bề mặt (Hình 3 10).
Nếu một chùm ánh sáng chiếu vuông góc với bề mặt thì quang thông sẽ phân bố trên một diện tích tối thiểu. Nếu góc tới của ánh sáng tăng thì diện tích mà quang thông rơi vào tăng lên nên độ rọi giảm (Hình 3.11). Chúng tôi đã nói rằng nếu cường độ của nguồn sáng tăng thì độ chiếu sáng sẽ tăng. Người ta đã chứng minh bằng thực nghiệm rằng độ chiếu sáng tỷ lệ thuận với cường độ ánh sáng của nguồn.
(Độ chiếu sáng giảm nếu có các hạt bụi, sương mù, khói trong không khí, vì chúng phản xạ và phân tán một phần năng lượng ánh sáng nhất định.)
Nếu bề mặt nằm vuông góc với hướng truyền ánh sáng từ một nguồn điểm và ánh sáng truyền trong không khí sạch thì độ rọi có thể được xác định theo công thức:
Trong đó I là cường độ sáng của nguồn, R là khoảng cách từ nguồn sáng đến bề mặt.
Cơm. 3.11 Trong trường hợp tăng góc tới của các tia song song trên bề mặt (a 1< а 2 < а 3) освещенность этой поверхности уменьшается, поскольку падающий световой поток распределяется по все большей площади поверхности
3. Học cách giải quyết vấn đề
Bàn được chiếu sáng bằng một đèn nằm ở độ cao 1,2 m ngay phía trên bàn. Xác định độ sáng của bàn ngay dưới đèn nếu tổng quang thông của đèn là 750 lm. Hãy coi một ngọn đèn như một nguồn sáng điểm.
- Hãy tóm tắt lại
Một đại lượng vật lý bằng quang thông F tới trên một đơn vị bề mặt được chiếu sáng S được gọi là độ chiếu sáng Trong SI, lux (lx) được lấy làm đơn vị chiếu sáng.
Độ chiếu sáng của bề mặt E phụ thuộc: a) vào khoảng cách R đến bề mặt được chiếu sáng b) vào góc mà ánh sáng chiếu tới bề mặt (góc tới càng nhỏ thì độ chiếu sáng càng lớn); c) Về cường độ sáng I của nguồn (E - I); d) độ trong suốt của môi trường trong đó ánh sáng truyền từ nguồn tới bề mặt.
- Câu hỏi kiểm soát
1. Chiếu sáng được gọi là gì? Nó được đo bằng đơn vị nào?
2. Có thể đọc mà không mỏi mắt trong phòng sáng không? ngoài trời dưới ánh sáng nhân tạo? dưới ánh trăng tròn?
3. Làm thế nào bạn có thể tăng độ chiếu sáng của một bề mặt nhất định?
4. Khoảng cách từ nguồn sáng điểm đến bề mặt tăng lên gấp 2 lần. Độ chiếu sáng của bề mặt thay đổi như thế nào?
5. Độ chiếu sáng của một bề mặt có phụ thuộc vào cường độ của nguồn sáng chiếu sáng bề mặt đó không? Nếu còn tùy thì làm thế nào?
- Bài tập
1. Tại sao độ chiếu sáng của các mặt ngang vào buổi trưa lại lớn hơn buổi sáng và buổi tối?
2. Được biết, độ chiếu sáng từ một số nguồn bằng tổng độ chiếu sáng từ từng nguồn riêng biệt. Cho ví dụ về cách áp dụng quy tắc này trong thực tế.
3. Sau khi nghiên cứu chủ đề “Ánh sáng”, học sinh lớp 7 quyết định tăng cường chiếu sáng nơi làm việc của mình:
Petya đã thay bóng đèn trong đèn bàn của mình bằng bóng đèn có công suất cao hơn;
- Natasha thắp một chiếc đèn bàn khác;
- Anton nâng chiếc đèn chùm treo phía trên bàn lên cao hơn;
- Yuuri đặt đèn bàn sao cho ánh sáng bắt đầu chiếu gần như vuông góc với bàn.
Những học sinh nào đã làm đúng? Biện minh cho câu trả lời của bạn.
4. Vào một buổi trưa trời trong, độ chiếu sáng bề mặt Trái đất do ánh nắng trực tiếp chiếu vào là 100.000 lux. Xác định quang thông tới trên diện tích 100cm2.
5. Xác định độ sáng của một bóng đèn điện 60 W đặt cách nhau 2 m. Độ sáng này có đủ để đọc sách không?
6. Hai bóng đèn đặt cạnh nhau sẽ chiếu sáng màn hình. Khoảng cách từ bóng đèn đến màn hình là I m. Bạn cần di chuyển màn hình đến gần bao nhiêu để độ sáng của nó không thay đổi?
- Nhiệm vụ thí nghiệm
Để đo cường độ ánh sáng, người ta sử dụng dụng cụ gọi là quang kế. Tạo một thiết bị tương tự đơn giản của quang kế. Để làm điều này, hãy lấy một tờ giấy trắng (màn hình) và bôi một vết dầu mỡ lên đó (ví dụ như dầu). Cố định tấm theo chiều dọc và chiếu sáng nó từ cả hai phía bằng các nguồn sáng khác nhau (S 1, S 2) (xem hình). (Ánh sáng từ các nguồn phải chiếu vuông góc với bề mặt của tờ giấy.) Từ từ di chuyển một trong các nguồn cho đến khi điểm đó gần như không nhìn thấy được. Điều này sẽ xảy ra khi độ sáng của điểm ở bên này và bên kia giống nhau. Tức là E 1 = E 2.
Bởi vì 
. Đo khoảng cách từ nguồn thứ nhất đến màn hình (R 1) và khoảng cách từ nguồn thứ hai đến màn hình (R 2).
So sánh cường độ sáng của nguồn thứ nhất khác với cường độ sáng của nguồn thứ hai bao nhiêu lần: .
- Vật lý và công nghệ ở Ukraina
Tổ hợp nghiên cứu và sản xuất "Fotopribor" (Cherkassy) Phạm vi hoạt động của doanh nghiệp là phát triển và sản xuất cơ khí chính xác, thiết bị quang điện tử và cơ khí cho các mục đích khác nhau, thiết bị y tế và pháp y, hàng gia dụng, đồng hồ văn phòng hạng đại diện. HBK Fotopribor phát triển và sản xuất kính tiềm vọng cho nhiều loại cơ sở pháo binh, la bàn con quay, con quay hồi chuyển, thiết bị quang-điện tử cho máy bay trực thăng, xe bọc thép, cũng như nhiều loại thiết bị và dụng cụ quang học cho nhiều mục đích khác nhau.
Vật lý. Lớp 7: Sách giáo khoa / F. Ya. Bozhinova, N. M. Kiryukhin, E. A. Kiryukhina. - X.: Nhà xuất bản "Ranok", 2007. - 192 tr.: ill.
Nội dung bài học ghi chú bài học và khung hỗ trợ trình bày bài học công nghệ tương tác phương pháp giảng dạy tăng tốc Luyện tập bài kiểm tra, bài kiểm tra các nhiệm vụ và bài tập trực tuyến bài tập về nhà hội thảo và câu hỏi đào tạo để thảo luận trên lớp Minh họa tài liệu video và âm thanh hình ảnh, hình ảnh, đồ thị, bảng biểu, sơ đồ, truyện tranh, truyện ngụ ngôn, câu nói, ô chữ, giai thoại, truyện cười, trích dẫn Tiện ích bổ sung tóm tắt các mẹo gian lận cho các bài viết tò mò (MAN) văn học từ điển thuật ngữ cơ bản và bổ sung Cải thiện sách giáo khoa và bài học sửa lỗi trong sách giáo khoa, thay thế kiến thức cũ bằng kiến thức mới Chỉ dành cho giáo viên lịch kế hoạch chương trình đào tạo khuyến nghị về phương phápMỗi chúng ta đều hiểu rằng ánh sáng từ các nguồn khác nhau và trong các điều kiện khác nhau có thể khác nhau đáng kể
: Nó có thể "mạnh" hoặc "yếu". Vào một đêm đầy sao, chúng ta có thể nhìn thấy nơi mình đặt chân nhưng khó có thể đọc được một cuốn sách. Vào giữa ngày hè, ánh sáng có thể mạnh đến mức khiến mắt bạn nhanh chóng mỏi và thậm chí bị đau. Tuy nhiên, trong nhiều trường hợp, không chỉ cần tính đến đặc tính của nguồn sáng mà còn khoảng cách đến chúng và các yếu tố khác: đứng khuya dưới một ngọn đèn đường duy nhất, bạn sẽ có thể đọc được, nhưng nếu bạn chụp cách đèn ít nhất vài bước, bạn sẽ không thể làm được.
Nhánh vật lý nghiên cứu các cách đo “lượng ánh sáng” được gọi là phép đo quang. Các nguồn sáng mà chúng ta quan sát được (Mặt trời và đèn đường, đèn chiếu và đom đóm) khác nhau rất nhiều về năng lượng bức xạ ánh sáng của chúng. sẽ chỉ xem xét các nguồn ánh sáng điểm: những nguồn được đặt cách xa chúng ta đến mức có thể bỏ qua kích thước của chúng. Ngoài ra, nguồn điểm phải phát ra ánh sáng đều theo mọi hướng (ví dụ: không thể xem xét đèn chiếu sáng hoặc con trỏ laser. một nguồn sáng điểm ngay cả khi được quan sát từ khoảng cách rất xa).
Nguồn điểm là nguồn phát ra ánh sáng như nhau theo mọi hướng, có thể bỏ qua kích thước của nó.
Bạn có thể đưa ra ví dụ nào về nguồn sáng điểm?
Một ví dụ gần như lý tưởng về nguồn sáng điểm là các ngôi sao. Đặc tính chính của nguồn sáng được gọi là cường độ sáng. Đại lượng vật lý này ký hiệu là I, đơn vị của cường độ sáng là candela (cd).
Đặc tính của nguồn sáng là cường độ sáng (I), đo bằng candelas (cd).
Chúng tôi sẽ không đưa ra định nghĩa chính xác về Kandel, nó quá phức tạp đối với bạn. Chỉ cần nói rằng 1 cd xấp xỉ tương ứng với cường độ sáng của một ngọn nến (“candela” có nghĩa là “nến”). Đèn sợi đốt điện thường có cường độ sáng khoảng 100 cd, đèn chiếu tạo ra hàng chục nghìn candela, thậm chí đôi khi là hàng triệu candela.
Cần lưu ý rằng không phải tất cả ánh sáng từ nguồn đều chiếu tới, chẳng hạn như trang sách chúng ta đang đọc. Và đối với chúng tôi đây chính xác là điều quan trọng nhất! Để mô tả mức độ chiếu sáng của một bề mặt cụ thể, một đại lượng vật lý như độ chiếu sáng được đưa vào. Nó được ký hiệu là E và được đo bằng lux (lx). Giá trị này cho biết lượng ánh sáng đi vào một đơn vị diện tích bề mặt.
Độ rọi (E) cho biết lượng ánh sáng rơi trên một đơn vị diện tích bề mặt. Độ chiếu sáng được đo bằng lux (lx).
Có những thiết bị đặc biệt (lux mét) để đo độ chiếu sáng. Độ chiếu sáng của một bề mặt (trang sách, con đường, bàn học sinh) phụ thuộc vào điều gì? Giả sử ánh sáng được phát ra bởi một nguồn sáng điểm. Sau đó, trước hết, bạn cần tính đến cường độ ánh sáng của nguồn. Nếu nó tăng gấp đôi thì điều này cũng giống như việc thêm một nguồn khác cùng loại. Do đó, độ chiếu sáng cũng sẽ tăng gấp đôi - nó tỷ lệ thuận với cường độ ánh sáng của nguồn. Chúng ta cũng phải tính đến khoảng cách đến nguồn này. Ví dụ, nếu khoảng cách này tăng gấp đôi thì năng lượng ánh sáng tương tự sẽ được phân bổ trên một bề mặt có diện tích tăng 22 = 4 lần (con số tương ứng có trong sách giáo khoa). Vậy độ chiếu sáng của bề mặt sẽ giảm đi 22 = 4 lần. Nếu bạn tăng khoảng cách tới nguồn sáng lên gấp ba lần thì độ rọi sẽ giảm đi 32 = 9 lần. Như vậy, độ rọi tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách tới nguồn sáng.
Độ chiếu sáng của một bề mặt tỷ lệ thuận với cường độ sáng của nguồn và tỷ lệ nghịch với bình phương khoảng cách từ nguồn sáng.
Vì vậy, tử số của công thức chiếu sáng phải bao gồm cường độ sáng và mẫu số phải là bình phương khoảng cách từ bề mặt đến nguồn sáng.
Sự chiếu sáng còn phụ thuộc vào điều gì nữa? Hãy thử bật một chiếc đèn bàn trong phòng tối và di chuyển ra xa nó một khoảng nhất định, xoay một tờ giấy từ các góc khác nhau về phía tia sáng.
Trình diễn bằng cách sử dụng một thiết bị để chứng minh các định luật quang học.
Dễ dàng nhận thấy tấm giấy được chiếu sáng mạnh hơn khi góc tới của tia sáng bằng 0. Khi giải các bài toán tính toán, chúng ta sẽ chỉ xét trường hợp như vậy. Các đơn vị của cường độ sáng và độ rọi nhất quán theo cách mà khi góc tới của ánh sáng bằng 0 thì không có hệ số bổ sung nào trong công thức tính độ rọi.
Khi ánh sáng chiếu vuông góc lên một bề mặt.
Hãy để chúng tôi nhắc bạn một lần nữa: độ chiếu sáng được đo bằng lux, cường độ sáng tính bằng candela, khoảng cách tính bằng mét. Các định luật trắc quang giúp chúng ta có thể giải thích nhiều hiện tượng mà chúng ta đã biết. Ví dụ, thật dễ hiểu tại sao nhiệt độ bề mặt của các hành tinh gần Mặt trời lại cao và nhiệt độ bề mặt của các hành tinh ở xa lại rất thấp. Nhưng khi nhắc đến Trái đất quê hương, chúng ta thường nghe thấy những lời giải thích không chính xác về sự thay đổi của các mùa. Người ta nói rằng vào mùa đông, Trái đất ở xa Mặt trời hơn vào mùa hè. Nhưng khi có mùa đông lạnh giá ở Ukraine thì ở Australia lại là mùa hè nóng nực! Úc có thực sự gần Mặt trời hơn nhiều không? Dĩ nhiên là không. Lời giải thích đúng thì khác: vào mùa đông, tia nắng, kể cả vào buổi trưa, không chiếu từ trên cao xuống mà chiếu theo một góc khá lớn so với phương thẳng đứng. Ở góc tới này, chúng “phát sáng nhưng không ấm áp”.
Điều quan trọng là phải tính đến các định luật trắc quang để bảo toàn tầm nhìn của chính bạn. Có một số tiêu chuẩn chiếu sáng nhất định: độ chiếu sáng của trang bạn đang đọc phải ít nhất là 100 lux. Tuy nhiên, loại đèn, màu tường, v.v. cũng rất quan trọng. Tránh tiếp xúc với ánh sáng trực tiếp mạnh và độ tương phản rất rõ nét giữa các bề mặt liền kề.