Фотометрія. Фотоефект

Основною фотометричною величиною є|з'являється,являється| світловий потік— це середня кількість світлової енергії, що проходить|минає,спливає| за одиницю часу через задану поверхню:

,

де — кількість енергії, що проходить через задану поверхню за час .

Поняття про силу світла можна зрозуміти|запроваджується| завдяки уяві джерела світла у вигляді точки. Джерело світла вважається|лічиться| точковим, якщо його розміри малі у порівнянні з відстанню до місця спостереження і воно спускає світло рівномірно за усіма напрямами|направленнях|.

Сила світла вимірюється світловим потоком, який створюється точковим джерелом світла в одиничному|поодинокому| тілесному куті :

Тілесним кутом|рогом,кутком| називається частина|частка| простору, що обмежена конічною поверхнею та вимірюється відношенням|ставленням| площі|майдану| S, вирізаної|вирізати| цим кутом|рогом,кутком| на поверхні сфери, до квадрата радіусу сфери R:

Одиницею вимірювання|виміру| тілесного кута|рогу,кутка| є|з'являється,являється| стерадіан ср (просторовий радіан) | — кут|ріг,куток|, що вирізає|вирізає| одиничну|поодиноку| площу|майдан| на сфері одиничного|поодинокого| радіусу.

Очевидно, що тілесний кут|ріг,куток|, що охоплює весь простір навколо|навкруг,довкола| джерела світла, дорівнює: .

За логікою побудови|шикування| фотометрії, як основну одиницю треба було б вибрати одиницю світлового потоку. Але|та| історично склалося так, що основною одиницею є одиниця сили світла. Спочатку ця одиниця — 1 свічка — визначалася, як певна частина|частка| сили світла еталонної лампи. Насьогодні одиницею сили світла у СІ є|з'являється,являється| кандела| (Кд).

Кандела| — це сила світла, що спускається з поверхні площею|майданом| 1/600000 м² повного|цілковитого| випромінювача в перпендикулярному напрямі|направленні| при температурі випромінювача, рівній температурі затвердіння платини, під тиском|тисненням| 101325 Па.

Одиницею світлового потоку у СІ є|з'являється,являється| люмен (лм|).

Один люмен — світловий потік, що спускається точковим джерелом з силою світла 1 Кд усередині тілесного кута|рогу,кутка| 1 ср|:

Для кількісної оцінки освітлення поверхонь вводиться|запроваджується| поняття освітленості.

Освітленістю поверхні називається величина, що вимірюється кількістю світлового потоку, що падає на одиницю цієї поверхні:

Якщо освітленість усіх точок|точок| однакова, то , де — світловий потік, рівномірно розподілений по поверхні . Одиниця освітленості у СІ називається люксом (лк|).

Один люкс — освітленість поверхні світловим потоком 1 лм|, що рівномірно розподілений за площею 1 м².

Іноді|інколи| застосовується одиниця освітленості один фот — освітленість поверхні світловим потоком 1 лм|, що рівномірно розподілений за площею 1 см²:

.

Перший закон освітленості:

Освітленість точковим джерелом поверхні, при нормальному падінні променів, прямо пропорційна|пропорціональна| силі світла джерела і обернено пропорційна квадрату відстані від джерела до освітлюваної поверхні:

.

Другий закон освітленості:

Освітленість поверхні світловим потоком з нахилом прямо пропорційна|пропорціональна| косинусу кута|рогу,кутка| падіння променів:

.

Якщо замість в другий закон освітленості підставити його значення з|із| першого закону, то Цей вираз називається об'єднаним|з'єднаним| законом освітленості.