Основные фотометрические характеристики. Наряду со световым потоком основными фотометрическими характеристиками являются сила света, освещенность и яркость.
Наряду со световым потоком основными фотометрическими характеристиками являются сила света, освещенность и яркость.
Понятие силы света вводится с помощью представления о точечном источнике света. Источник света считается точечным, если его размер мал по сравнению с расстоянием до места наблюдения и если он испускает свет равномерно по всем направлениям.
Сила света измеряется отношением светового потока Ф, создаваемого точечным источником света в телесном угле, к этому телесному углу Ω.То есть сила света Iвыражается соотношением
(3.10)
|
Единицей телесного угла является стерадиан (ср). 1 ср – это телесный угол с вершиной в центре сферы, вырезающий на поверхности сферы площадь, равную площади квадрата, со стороной, равной радиусу сферы. Очевидно, что телесный угол, охватывающий все пространство вокруг источника света, равен 4π стерадиан:
В качестве единицы силы света принята кандела (кд). 1 кд – сила света, испускаемая при определенных условиях эталонным источником света специальной конструкции.
Согласно формуле (3.10),
Ф = IΩ (3. 11)
следует, что единицей светового потока является световой поток, испускаемый точечным источником в телесном угле 1 ср при силе света 1 кд. Эта единица называется люменом (лм).
|
(3.12)
Если линейные размеры поверхности Sмалы по сравнению с ее расстоянием до источника света О, то
где S0– проекция Sна плоскость, перпендикулярную оси ОМпотока, α– угол между Sи S0. Тогда
Подставляя это выражение в формулу (3.12) и учитывая формулу (3.11), получим
(3.13)
Таким образом, освещенность поверхности, создаваемая точечным источником света, пропорциональна силе света и косинусу угла падения света на эту поверхность и обратно пропорциональна квадрату расстояния до поверхности.
|
До сих пор мы говорили о точечных источниках. Во многих случаях источники света являются протяженными: при рассмотрении таких источников глаз различает их форму и размеры. Для протяженных источников света вводится дополнительная характеристика – яркость. Яркость протяженного источника света измеряется отношением силы света, излучаемого с видимой площади (перпендикулярной направлению наблюдения) данного источника, к площади этой поверхности:
(3.14)
где I– сила света, S0– видимая поверхность источника света S(рис. 3.15). Единицей яркости является кандела на квадратный метр (кд/м2).
Лекция 4
Дата добавления: 2015-08-08; просмотров: 873;