Corpul sursă de lumină se numește radiază energie în raza de lumină.
Clasificarea surselor de lumină poate fi realizată în funcție de caracteristicile lor diferite. Deci, important este divizia fizica a surselor de lumină la fața locului și continuu (surse de lumină de model).
Posibilitatea de a împărți în surse de lumină naturală și artificială. Sursele naturale sunt: soarele, stelele, descărcări electrice atmosferice, etc. Sursele artificiale de lumină considerate: flacără, diverse lămpi, LED-uri și lasere. Sursele de lumină artificială sunt împărțite în funcție de tipul de energie care este convertită în radiație.
Sursele de lumină sunt împărțite în:
- Sursele de căldură (de lumină care apare ca urmare a încălzirii lor până la temperaturi ridicate);
- Surse luminescente (emisie de lumină care apare ca urmare a transformării diferitelor forme de energie, altele decât căldură).
Și surse de lumină artificială pot partaja în funcție de caracteristicile lor de proiectare.
Caracteristicile surselor de lumină. intensitate luminoasă
O sursă de lumină se numește. mărime care poate fi neglijată în comparație cu distanța de la sursă la punctul de observație. Undele optic omogene și izotrope medii, care emite o sursă punctiformă, sunt sferice.
Pentru a caracteriza sursa punct este utilizat un astfel de lucru ca intensitate a luminii ($ I $). care este definit ca:
în cazul în care $ dF $ - lumina care este emisă de o sursă într-un unghi solid de $ d \ Omega $. Dacă luăm în considerare un sistem de coordonate sferice, putem spune că, în general, intensitatea luminii depinde de polar ($ \ vartheta $) și unghiurile de azimut ($ \ varphi $) ($ I = I (\ vartheta, \ varphi) $).
Sursa de lumină se numește izotrop. în cazul în care intensitatea luminii nu depinde de direcția. Pentru o sursă de lumină izotropă poate fi scris ca:
unde F - sursa de flux luminos totală care emite în toate direcțiile. Amploarea rezistenței sursei, definită ca (2) se numește puterea medie a sursei de lumină sferică.
Dacă sursa nu poate fi considerată un punct de lumină (sursa extinsă), apoi utilizați suprafața elementului concept de intensitate ($ dS $). În acest caz, în formula (1) sub valoarea $ $ dF înțeleagă fluxul luminos care iradiază suprafața elementului sursă ($ dS $), în interiorul unghiului solid ($ d \ Omega $).
Rezolvarea controlului în toate subiectele. 10 ani de experiență! Preț de la 100 de ruble. Perioada de la 1 zi!
Unitatea de bază de măsurare a intensității luminoase $ $ SI este Candela (cd $ $) (vechi - lumânare (comunicare $ $)). $ 1 $ cd emite lumină de referință sub forma unui corp negru la temperatura $ T = 2046,6 K $ (temperatura de solidificare a platină pură) și o presiune de 101325 Pa $ $.
flux luminos
Fluxul luminos care este trimis de către o sursă de punct într-un unghi solid $ d \ Omega, $ este dată de:
Prin urmare, un flux de lumină totală, care provine de la sursa, este egală cu integrala peste unghiul solid plin de 4 $ \ pi $:
Unitatea de bază de măsurare a fluxului luminos - Lumeni (lm $ $), care este egală cu sursa fluxului luminos, care emite un $ cd $ 1 în interiorul unghiului solid de un steradian $ $.
lumină
Valoarea ($ E $) egal cu:
Se numește iluminare. In expresie (5) dF_ $ $ -. Fluxul luminos care este incidență pe o suprafață element de $ dS $ SI iluminarii măsurată în lux (lx).cu o distribuție uniformă a fluxului pe întreaga suprafață.
De iluminat care creează o sursă punct poate fi calculat ca:
r- în care distanța de la sursă la suprafață, $ \ alpha $ - unghiul dintre suprafața normală și direcția sursei.
Rezolvarea controlului în toate subiectele. 10 ani de experiență! Preț de la 100 de ruble. Perioada de la 1 zi!
Scriem ieftin și tocmai la timp! Mai mult de 50 000 de profesioniști dovedit
luminozitate
sursă de lumină prelungită se caracterizează prin luminozitate ($ R $) din părțile sale. Se caracterizează radiații (reflexie) a luminii selectate suprafața elementului în toate direcțiile. Acesta este definit ca:
unde $ _ $ - flux care emite suprafață sursă elementul ($ dS $) în toate direcțiile din cadrul le \ vartheta \ le \ $ Frac $ 0 \, unde $ \ vartheta $ - unghiul pe care direcția preferențială la exterior normală la de suprafață.
Luminance este capabil să iasă din cauza reflexia de suprafață a luminii incidente. În acest caz, sub $ de $ _ trebuie să fie înțeles în expresia (8) fluxul, ceea ce reflectă o suprafață dS elementare de $ \ $ în toate direcțiile.
Luminozitatea este măsurată în lucși $ $.
Luminozitate ($ B $) este utilizat pentru caracteristica de radiație (reflexie) în direcția preferată a luminii. Direcția este stabilită la același unghi polar ($ \ vartheta $), care este depus pe normal exterior ($ \ $ overrightarrow) în zona de emisie si un unghi de azimut ($ \ varphi $). Această cantitate fizică definită ca:
în cazul în care $ dS $ - spațiu luminos elementar. In general, $ B = B (\ vartheta, \ varphi) $.
Sursele de lumină a căror luminozitate nu se schimba in functie de directia, numita Lambertian (sau cosinus supunându Legea lui Lambert). Pentru luminări Lambert de la zona de elementar dI $ $ este proporțională cu $ cos \ vartheta. $
Sarcina: Găsiți lumina care radiază de suprafață dS elementare de $ $ în interiorul unui con a cărui axă este perpendiculară pe elementul selectat. unghiul conului este egal cu $ \ vartheta_0 $. Se presupune că suprafața luminoasă se supune Lambert și luminozitatea acestuia este egală cu $ B $.
Ca bază pentru rezolvarea problemei va lua definiția luminanță și de elementul expres al fluxului luminos:
unghi solid elementar în coordonate sferice este dată de:
\ [D \ Omega = sin \ vartheta d \ vartheta d \ varphi \ stânga (1.2 \ dreapta). \]
Substituind expresia unghiului solid în expresia (1.1), obținem:
\ [DF = Bsin \ vartheta d \ vartheta d \ varphi dScos \ vartheta \ stânga (1.3 \ dreapta). \]
Vom găsi întreaga integrarea fluxului luminos al expresiei (1.3):
Raspuns :. $ F = \ pi ^ 2 VdSsin \ vartheta_0 $
Target: Luminozitate uniformă luminoasă rază disc $ r $ schimbat în conformitate cu legea $ B = B_0cos \ vartheta, în cazul în care $ $ B_0 = const, \ vartheta \ - \ $ unghi cu normala la suprafață. Care este fluxul luminos (P), care emite un disc?
Element flux luminos, cu ajutorul ecuației de condiții problematice pentru a exprima atât furie
\ [DF = Bd \ Omega dScos \ vartheta = B_0 ^ 2d \ Omega dS \ stânga (2.1 \ dreapta) \]
unghi solid unde elementar în coordonate sferice este dată de:
\ [D \ Omega = sin \ vartheta d \ vartheta d \ varphi \ stânga (2.2 \ dreapta). \]
Fluxul luminos se va găsi integralei expresiei (2.1) folosind (2.2):