Ako sa meria intenzita svetla?

Rôzne typy svietidiel vytvárajú svetelný výkon rôznej intenzity, takže kvalita osvetlenia sa veľmi líši. Ak chcete vybrať najlepšiu možnosť pre konkrétnu miestnosť, musíte zistiť, ako závisí osvetlenie od svetelného toku. Nemá zmysel ísť hlboko do témy, ale stojí za to naučiť sa základy.

Aká je sila svetla

V prvom rade stojí za to pochopiť, že žiarenie z akéhokoľvek svetelného zdroja je v priestore rozložené nerovnomerne. Na charakterizáciu jeho rozloženia v rôznych smeroch sa používa pojem intenzity svetla. To znamená, že ide o priestorovú hustotu svetelného toku, ktorá je určená jeho vzťahom k priestorovému uhlu, na vrchole ktorého sa nachádza Zdroj svetla. Segment, v ktorom je distribuovaný svetelný tok, sa nazýva intenzita osvetlenia - jeho vzorec je nasledujúci:

Ф odráža svetelný tok a ω je priestorový uhol. Jednotkou intenzity svetla je kandela. Aby ste ďalej nerozumeli fyzikálnym pojmom, môžete použiť bežnejší indikátor - 1 kandela, rozložená v pevnom uhle sa rovná 1 lúmenu.

Ak pochopíte nuansy, je ľahké pochopiť, aká je sila svetla a ako sa líši od iných indikátorov.

Pre aplikované využitie informácií je potrebné dotknúť sa takého indikátora ako je osvetlenie. Odráža množstvo svetla dopadajúceho na určitý povrch.

Ako sa počíta

Na úrovni domácnosti je najjednoduchšia definícia intenzity osvetlenia jas žiarovky. Čím je výkonnejší, tým je indikátor väčší, ale ako bolo uvedené vyššie, indikátor do značnej miery závisí od uhla, v ktorom sa šíri svetelný tok.

To znamená, že intenzita svetla nezávisí od výkonu žiarovky, ale od uhla rozloženia. Aby to bolo jasnejšie, môžeme zvážiť príklad s baterkou. V modeloch s halogénovými žiarovkami sa zvyčajne používa variant s výkonom okolo 30 wattov. Ak takúto lampu jednoducho pripojíte v tmavej miestnosti, osvetlí ju, no kvalita osvetlenia bude mať ďaleko od ideálu.

Jednoduché vysvetlenie základných pojmov pomocou vzorcov.

Ale ak umiestnite žiarovku do reflektora, ktorý obmedzí šírenie svetla, potom sa nebude šíriť všetkými smermi, ale bude sústredený v jednom smere. Intenzita svetla sa mnohonásobne zvýši a bude tým vyššia, čím bude uhol šírenia užší.

To znamená, že pri správnom použití reflektorov alebo koncentrácii svetelného toku v obmedzenom priestore môžete použiť menej výkonné žiarovky, no zároveň dosiahnuť lepšiu kvalitu osvetlenia.

Príslušný indikátor nie je nikdy uvedený na baleniach so žiarovkami, pretože ho nemožno vopred určiť. Všetko závisí od toho, ktorý strop sa použije a od akej oblasti bude rozmiestnené osvetlenie.Preto musíte vypočítať na základe typu svietidla a výkonu žiaroviek v ňom nainštalovaných.

Keďže štandardy osvetlenia pre domácnosť sa najčastejšie udávajú v jednotkách ako lux, musíte si uvedomiť, že lux je 1 lúmen delený štvorcovým metrom.

Mimochodom! V noci s mesiacom je osvetlenie 1 lux, za zamračeného dňa - asi 100 luxov a za slnečného a jasného dňa - od 10 000 do 25 000 luxov.

Video lekcia: Čo je to svetelný tok a intenzita svetla

Intenzita svetla hlavných zdrojov

Pre výber žiarovky v domácich podmienkach nemá zmysel vŕtať sa vo fyzikálnych veličinách a používať svetelné metre na kontrolu osvetlenia v miestnostiach. Oveľa jednoduchšie je vychádzať z požiadaviek na miestnosť a potrebnej intenzity osvetlenia v danej situácii. Ak porovnáme rôzne riešenia, môžeme vyvodiť tieto závery:

1. Žiarovky - tradičné možnosti, ktoré mnohí stále berú ako štandard v porovnaní s inými odrodami. Pretože žiara vzniká v dôsledku zahrievania volfrámu, povrch sa silne zahrieva, bez ohľadu na výkon. Ako referenciu berieme možnosť 75 wattov. V iných typoch bude výkon porovnateľný s touto hodnotou. Takáto žiarovka dáva svetelný tok 700 Lumenov.
2. Halogénové žiarovky - vylepšené riešenie, ktoré využíva aj vlákno. Ale vďaka plneniu špeciálnymi plynmi a použitiu špeciálneho kremenného skla je kvalita osvetlenia tejto možnosti vyššia. S výkonom 50 wattov poskytuje svetelný tok 800 lúmenov. Toto je príklad toho, ako obmedzenie uhla šírenia svetla výrazne zvyšuje jeho silu.
3. Žiarivky Dávajú kvalitné svetlo a zároveň sa oveľa menej zahrievajú, vďaka čomu sú v každodennom živote bezpečnejšie.S výkonom 15 wattov poskytujú indikátor 800 lúmenov, čo umožňuje hospodárnejšie osvetlenie miestnosti. Jas je zároveň rádovo lepší, čo je dôležité, keďže ovplyvňuje kvalitu osvetlenia.
4. Možnosti LED. V nich je dnes sila svetla v pomere k spotrebovanej energii najvyššia. Pri spotrebe energie 7 wattov dáva zdroj svetelný tok 660 Lumenov. Zároveň stojí za zmienku vynikajúca kvalita osvetlenia, je jednotná a môže mať rôzne teploty farieb, čo je dôležité pri výbere správnej možnosti pre obývaciu izbu, kuchyňu alebo spálňu.

Vizuálne porovnanie hlavných druhov svietidiel používaných v každodennom živote s označením hlavných ukazovateľov.

Malo by sa tiež vziať do úvahy, že v žiarovkových a halogénových verziách sa kvalita osvetlenia časom znižuje, pretože volfrámová špirála sa postupne stáva tenšou z neustáleho zahrievania na vysoké teploty, takže pri meraní ukazovateľov sa mesiac čo mesiac znižuje.

Rozdiely od výkonu svetelného toku

Aby ste lepšie pochopili všetky nuansy, mali by ste pochopiť, ako sa sila svetla líši od svetelného toku. Najjednoduchšie je to urobiť analógiou s takými fyzikálnymi veličinami, ako je sila a tlak.

Ak teda použijete určitú silu na plochu 1 cm2, tlak sa rozloží rovnomerne po povrchu. Ale ak vezmete ihlu a použijete na ňu rovnakú silu, tlak sa sústredí v malej oblasti pod bodom a bude stokrát vyšší. A úsilie zostane rovnaké.

Bodové svetlá poskytujú svetlo veľkej sily vďaka prítomnosti zrkadlového reflektora.

Čím viac je svetelný tok obmedzený v distribúcii, tým vyšší je indikátor jeho sily.Pokiaľ ide o použitie tohto faktora pri výbere žiarovky do miestnosti, musíte si zapamätať niekoľko jednoduchých tipov:

1. Na osvetlenie samostatnej časti miestnosti je lepšie použiť reflektory alebo modely koľajníc, ktoré možno nasmerovať na správne miesto. Táto možnosť je oveľa pohodlnejšia ako luster, pretože koncentruje svetelný tok do jednej oblasti a nerozptyľuje ho po miestnosti.
2. Intenzita svetla do značnej miery závisí od odtieňov, ktoré sú nainštalované na svietidle. Možnosti vyrobené z matného skla a podobných materiálov poskytujú jednotné, rozptýlené pozadie. Látkové konštrukcie a iné nepriehľadné riešenia obmedzujú šírenie toku a rozdeľujú ho na obmedzenú plochu.
3. Pri použití stropných svietidiel s reflektorom bude osvetlenie oveľa vyššie, takže môžete inštalovať žiarovky s nižším výkonom.

Svietidlá musíte vyberať s prihliadnutím na kvalitu osvetlenia, ktoré poskytujú. Pre rôzne miestnosti sú predložené rôzne požiadavky, takže je dôležité vziať do úvahy vlastnosti každej z nich a vybrať tie možnosti, ktoré poskytnú príjemné svetlo. Pamätajte, že sila svetla závisí od uhla jeho šírenia, takže reflektory a reflektory poskytujú občas zvýšenie výkonu.