Основные формулы для расчета световых величин.
Световой поток — соответствующая энергетическому потоку излучения световая величина, то есть мощность излучения, воспринимаемая нормальным человеческим глазом.
- Обозначение: Φν
- 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.
Вопрос №8.
36.Преобразование излучений оптическими средами.
37. Понятие оптической среды. 38. Характеристики преобразования излучения: световые коэффициенты, кратности, оптические плотности, связь между ними.39.
Светофильтры. 40 Классификация. 41-42.Эффективная плотность.
36. Преобразование излучений оптическими средами.
При попадании излучения на тело происходит их взаимодействие. Часть излучения отражается, часть проходит через него, часть поглощается телом. Отраженные и прошедшие излучения отличаются от упавшего на тело по мощности, спектральному составу и направлению потока излучения.
Φ 
0 Φ ρ
Φα Φτ
Φ0 – излучение, Φ ρ – отраженное стеклом, Φτ – прошедшее, Φα – поглощенное.
Способность тела к подобному преобразованию характеризуется коэффициентами:
отражения – ρ=Φρ/Φ0; поглощения - α=Φα/Φ0 ; пропускания - τ=Φτ/Φ0 .
Если коэффициенты определяются по преобразованию световых потоков (F,лм), то их называют световыми:
ρсв=Fρ/F0 ; αсв=Fα/F0 ; τсв=Fτ/F0
Воздействие окрашенной оптической среды на излучение зависит от спектрального состава излучения Φ0(λ) и спектральной кривой оптической среды.
При прохождении спектральной кривой Φ0(λ) через светофильтр со спектральной кривой пропускания τ(λ) вышедшее из светофильтра излучение имеет другой спектральный состав и другую мощность:
Φ0 τ Φτ
λ
Спектральную кривую вышедшего из светофильтра излучения можно рассчитать по спектральным кривым, используя формулу Φτ(λ)= Φ0(λ)* τ(λ)
Дата добавления: 2016-05-16; просмотров: 1445;