Основные формулы для расчета световых величин.

Световой поток — соответствующая энергетическому потоку излучения световая величина, то есть мощность излучения, воспринимаемая нормальным человеческим глазом.

• Обозначение: Φ_ν
• Единица измерения СИ: люмен

:Мощность (или поток) излучения принимают энергию, переносимую в единицу времени. Измеряется в ваттах (Вт).

Си́ла све́та —. кандела (кд) В световых единицах

где - телесный угол, выраженный в стерадианах (ср).

Телесный угол. Телесным углом называется часть пространства, ограниченная кони.ческой поверхностью и замкнутым криволинейным контуром, не проходящим через вершину угла

где - мера телесного угла, выраженная в стерадианах. Телесный угол, равный одному стерадиану, выделяет на поверхности сферы участок площадью, равной площади квадрата, построенного на радиусе сферы.

Под энергетической силой света в данном направлении понимают поток излучения, приходящийся на единицу телесного угла.

В энергетических единицах

Освещённость — физическая величина, численно равная световому потоку, падающему на единицу поверхности:

Освещенность выражается в люксах (лк).

Под энергетической освещенностью понимают поток излучения на единицу площади освещаемой поверхности Q:

Энергетическая освещенность выражается в .

Светимость (R). Под светимостью соответственно для энергетических и световых величин понимают полный поток излучения, испускаемый с единицы площади светящейся или отражающей поверхности.

,

СветимостьПод светимостью соответственно для энергетических и световых величин понимают полный поток излучения (световой поток), испускаемый с единицы площади светящейся или отражающей поверхности R = Ф/Q (Вт/м2)

Яркость (В). Под энергетической яркостью ( ) источника излучения в данном направлении понимают энергетическую силу света источника в этом направлении, отнесенную, к единице площади проекции его поверхности на плоскость, перпендикулярную данному направлению:

Единицей измерения является .

в световых единицах яркость В, выраженная через световой поток F, будет определяться по формуле

Единицей измерения яркости в световых единицах является .

Энергия излучения измеряется в джоулях или .

где Ф(t) функция изменения потока излучения во времени.

Энергетическая экспозиция - поверхностную плотность энергии излучения на освещаемой поверхности. Единицей измерения является .

В случае фиксированных значений и с учетом того, что :

35. Классификация по геометрическим величинам: точечный и протяженный источники света, фотометрическое тело.

Точечный источник света - источник, излучающий свет по всем направлениям равномерно и размерами которого по сравнению с расстоянием, на котором оценивается его действие, можно пренебречь.

где Е,1—величины освещенности и силы света, рассмотренные выше; r — расстояние до источника света в метрах; а — угол, на который фо­топриемник переместился от нормали. В практике, за точечный источ­ник света принимается такой, максимальный размер которого не менее чем в 10 раз меньше расстояния до приемника излучения (рис. 2.1). Необходимо помнить, что сила света не зависит от расстояния.

В случае если источник света точечный, а измерения освещенно­сти проводятся в плоскости, перпендикулярной нормали, на одном и том же расстоянии для разных углов поворота источника света, фор­мула, связывающая освещенность с силой света, примет вид:

Е = kI.

где к—коэффициент пропорциональности, численно равный обрат­ной величине квадрата расстояния до источника света.

Ход лучей от точечного источника. Тень - область пространства, в которую не попадает свет от источника.

Ход лучей от протяжённого источника. Полутень - область, в которую попадает свет от части источника.

Если из точки, в которой расположен точечный источник света, в различных направлениях в пространстве откладывать векторы силы света этого источника и через концы векторов проводить по­верхность, то мы получим фотометрическое тело силы света ис­следуемого источника. Это тело полностью характеризует распре­деление светового потока данного источника света в окружающем его пространстве.