Jak se měří intenzita světla?

Různé typy lamp vytvářejí světelný výkon různé intenzity, takže kvalita osvětlení se velmi liší. Chcete-li vybrat nejlepší možnost pro konkrétní místnost, musíte zjistit, jak závisí osvětlení na světelném toku. Nemá smysl zacházet do hloubky tématu, ale stojí za to naučit se základy.

Jaká je síla světla

Za prvé, stojí za to pochopit, že záření z jakéhokoli zdroje světla je v prostoru rozloženo nerovnoměrně. Pro charakterizaci jeho rozložení v různých směrech se používá pojem intenzity světla. To znamená, že se jedná o prostorovou hustotu světelného toku, která je určena jeho vztahem k prostorovému úhlu, na jehož vrcholu se nachází Zdroj světla. Segment, ve kterém je distribuován světelný tok, se nazývá intenzita světla - jeho vzorec je následující:

Ф odráží světelný tok a ω je prostorový úhel. Jednotkou intenzity světla je kandela. Abyste dále nerozuměli fyzikálním termínům, můžete použít běžnější indikátor - 1 kandela, rozložená v pevném úhlu se rovná 1 lumenu.

Pokud rozumíte nuancím, je snadné pochopit, jaká je síla světla a jak se liší od ostatních indikátorů.

Pro aplikované využití informací je nutné se dotknout takového indikátoru, jako je osvětlení. Odráží množství světla dopadajícího na určitý povrch.

Jak se to počítá

Na úrovni domácnosti je nejjednodušší definicí svítivosti jas žárovky. Čím je výkonnější, tím je indikátor větší, ale jak již bylo zmíněno výše, indikátor do značné míry závisí na úhlu, ve kterém se šíří světelný tok.

To znamená, že intenzita světla nezávisí na výkonu žárovky, ale na úhlu rozložení. Aby to bylo jasnější, můžeme zvážit příklad s baterkou. U modelů s halogenovými žárovkami se obvykle používá varianta s výkonem okolo 30 wattů. Pokud takovou lampu jednoduše připojíte v tmavé místnosti, osvítí ji, ale kvalita osvětlení bude mít k ideálu daleko.

Jednoduché vysvětlení základních pojmů se vzorci.

Pokud ale umístíte žárovku do reflektoru, který omezuje šíření světla, pak se nebude šířit všemi směry, ale bude soustředěna jedním směrem. Intenzita světla se mnohonásobně zvýší a bude tím vyšší, čím užší bude úhel šíření.

To znamená, že při správném použití reflektorů nebo koncentraci světelného toku v omezeném prostoru můžete použít méně výkonné žárovky, ale zároveň dosáhnout lepší kvality osvětlení.

Dotyčný indikátor není nikdy uveden na obalech se žárovkami, protože jej nelze předem určit. Vše závisí na tom, který strop bude použit a na jaké ploše bude osvětlení distribuováno.Proto musíte vypočítat na základě typu lampy a výkonu žárovek nainstalovaných v ní.

Vzhledem k tomu, že standardy osvětlení pro domácnost jsou nejčastěji uváděny v jednotkách, jako je lux, musíte si uvědomit, že lux je 1 lumen dělený metrem čtverečním.

Mimochodem! V noci s měsícem je osvětlení 1 lux, za zataženého dne - asi 100 luxů a za slunečného a jasného dne - od 10 000 do 25 000 luxů.

Videolekce: Co je to světelný tok a intenzita světla

Intenzita světla hlavních zdrojů

Pro výběr žárovky v domácích podmínkách nemá smysl vrtat se ve fyzikálních veličinách a pomocí expozimetrů kontrolovat osvětlení v místnostech. Mnohem jednodušší je vycházet z požadavků na místnost a potřebnou intenzitu světla v dané situaci. Pokud porovnáme různá řešení, můžeme vyvodit následující závěry:

1. Žárovky - tradiční možnosti, které mnozí stále berou jako standard ve srovnání s jinými odrůdami. Vzhledem k tomu, že záře dochází v důsledku zahřívání wolframu, povrch se silně zahřívá, bez ohledu na výkon. Jako referenční bereme variantu 75 wattů. U ostatních typů bude výkon srovnatelný s touto hodnotou. Taková žárovka dává světelný tok 700 Lumenů.
2. Halogenové žárovky - vylepšené řešení, které také používá vlákno. Ale díky plnění speciálními plyny a použití speciálního křemenného skla je kvalita osvětlení této možnosti vyšší. S výkonem 50 wattů poskytuje světelný tok 800 lumenů. Toto je příklad toho, jak omezení úhlu šíření světla výrazně zvyšuje jeho sílu.
3. Zářivky Poskytují vysoce kvalitní světlo a zároveň se mnohem méně zahřívají, což je činí bezpečnějšími v každodenním životě.S výkonem 15 wattů poskytují indikátor 800 Lumenů, což vám umožní osvětlit místnost ekonomičtěji. Jas je přitom o řád lepší, což je důležité, protože to ovlivňuje kvalitu osvětlení.
4. Možnosti LED. V nich je dnes síla světla v poměru ke spotřebované energii nejvyšší. Při spotřebě 7 wattů dává zdroj světelný tok 660 Lumenů. Zároveň stojí za zmínku vynikající kvalita osvětlení, je jednotné a může mít různé teploty barev, což je důležité při výběru správné varianty pro obývací pokoj, kuchyň nebo ložnici.

Vizuální srovnání hlavních druhů lamp používaných v každodenním životě s označením hlavních indikátorů.

Je třeba také vzít v úvahu, že u žárovkových a halogenových verzí se kvalita osvětlení v průběhu času snižuje, protože wolframová spirála se postupně ztenčuje z konstantního zahřívání na vysoké teploty, takže při měření indikátorů se měsíc po měsíci snižují.

Rozdíly od výkonu světelného toku

Abyste lépe pochopili všechny nuance, měli byste pochopit, jak se liší síla světla od světelného toku. Nejsnáze to lze provést analogií s takovými fyzikálními veličinami, jako je síla a tlak.

Pokud tedy aplikujete určitou sílu na plochu 1 centimetr čtvereční, tlak se rozloží rovnoměrně po povrchu. Ale pokud vezmete jehlu a použijete na ni stejnou sílu, tlak se soustředí do malé oblasti pod hrotem a bude stokrát vyšší. A úsilí zůstane stejné.

Bodová světla poskytují světlo velké síly díky přítomnosti zrcadlového reflektoru.

Čím více je světelný tok omezen v distribuci, tím vyšší je indikátor jeho síly.Pokud jde o použití tohoto faktoru při výběru žárovky pro místnost, musíte si pamatovat několik jednoduchých tipů:

1. Pro osvětlení samostatné části místnosti je lepší použít reflektory nebo modely kolejí, které lze nasměrovat na správné místo. Tato možnost je mnohem pohodlnější než lustr, protože soustřeďuje světelný tok do jedné oblasti a nerozptyluje ho po místnosti.
2. Intenzita světla do značné míry závisí na odstínech, které jsou na lampě instalovány. Možnosti vyrobené z matného skla a podobných materiálů poskytují jednotné, rozptýlené pozadí. Textilní konstrukce a další neprůhledná řešení omezují šíření toku a rozdělují ho na omezenou plochu.
3. Při použití stropních svítidel s reflektorem bude osvětlení mnohem vyšší, takže můžete instalovat žárovky s nižším výkonem.

Lampy musíte vybrat s ohledem na kvalitu osvětlení, které poskytují. Pro různé místnosti jsou kladeny různé požadavky, takže je důležité vzít v úvahu vlastnosti každého z nich a vybrat ty možnosti, které poskytnou příjemné světlo. Pamatujte, že síla světla závisí na úhlu jeho šíření, takže reflektory a reflektory poskytují občas zvýšení výkonu.