Физические характеристики света

Раздел физики, который занимается изучением методики и техники измерения параметров источников света, потоков световой энергии и их проявлений, называется фотометрией. Ниже приведены основные фотометрические величины.

Лучистый поток –количество энергии, переносимой излучением через какую-либо поверхность за единицу времени

(2.1)

Единица измерения - ватт (Вт). Измерить его можно по времени и количеству теплоты, которое получит тело при полном поглощении излучения.

Сила света –отношение светового потока F, выходящего из источника внутри телесного угла Ω, к величине этого угла

(2.2)

Единица измерения – кандела (кд), основная величина системы СИ.

Световой поток – часть лучистого потока, которая вызывает зрительные ощущения и характеризует мощность видимой части спектра излучения. Единица измерения – люмен (лм), производная величина системы СИ – световой поток, излучаемый точечным источником света силой 1 кд в телесный угол, равный 1 стерадиану

1 лм = 1 кд · 1 ср,

где стерадиан – центральный телесный угол, опирающийся на часть сферической поверхности, площадь которой равна квадрату радиуса сферы. Тогда полный световой поток точечного источника

Освещенность – отношение светового потока, падающего на элемент площади, к величине этой площади

(2.3)

Является характеристикой не источники света, а той поверхности, на которую оно падает. Единица измерения – люкс (лк), причем

1 лк = 1 лм/1 м².

Освещенность поверхности, создаваемая точечным источником света, прямо пропорциональна косинусу угла его падения и обратно пропорциональна квадрату расстояния от источника (закон Ламберта)

(2.4)

Зависимостью освещенности от угла падения объясняется смена времен года на Земле. Освещенность предметов имеет большое значение в производственной деятельности. Точные работы требуют освещенности 100 лк, чтение – 30...50 лк. Освещенность под прямыми лучами Солнца достигает 100 000 лк, от полной Луны – 0,2 лк.

Яркость – отношение силы света элемента поверхности в заданном направлении к площади проекции на данное направление

(2.5)

Единица измерения – нит (нт), который эквивалентен канделе на квадратный метр (кд/м2)

1 нт = 1 кд/1 м².

Именно яркость является гигиенической нормой освещенности производственных помещений.