Что такое интенсивность света: Интенсивность и давление света

Содержание

Интенсивность и давление света

Определение 1

Интенсивность света I в выбранной точке – это модуль средней по времени величины плотности потока энергии, которую световая волна переносит.

Определение плотности потока электромагнитной энергии возможно при помощи вектора Умова-Пойнтинга P→. Отсюда следует, что математический вид определения интенсивности света записывается в виде формулы:

I=P→=E→×H→.

По выражению усреднение проводится за период времени t, причем больший по сравнению с периодом колебания волны T t≫T. Интенсивность света записывается как:

It=1T∫tt+TP→(t)dt.

В системе СИ единицей измерения является Втм2.

Модули амплитуд (Em и Hm) векторов напряженностей электрического E→ и магнитного H→ полей в электромагнитной волн записываются в виде отношения:

Имеем, что μ≈1. Необходимо выразить амплитуду Hm:

где n=εμ=ε при μ≈1 является показателем преломления вещества, в котором распространяется свет.

Модуль среднего значения вектора Умова-Пойнтинга пропорционален произведению амплитуд Em·Hm.

Примечание 1

Интенсивность света не может быть измерена в связи с тем, что поле изменяется с высокой частотой ν=1015 Гц, соответственно период колебаний составляет T=10-15 с, а приемники колебаний обладают временем инерции существенно больше, чем 10-15 c.

Отсюда следует, что среднее значение интенсивности можно регистрировать. Также возможно измерение средней интенсивности, но не фазы поля.

Нужна помощь преподавателя?

Опиши задание — и наши эксперты тебе помогут!

Описать задание

Давление света

По закону сохранения при поглощении и отражении света телом ему сообщается импульс, равняющийся разности импульсов пучка света до и после этих процессов. Отсюда следует, что на тело действует сила, свет производит соответствующее давление на тело. Еще Кеплер выдвинул свое предположение о существовании давления света, которое было принято при рассмотрении отклонений хвостов комет от Солнца.

Последователи волновой теории отрицали давление света, отсутствие доказательств опытами о существовании светового давления служило аргументом против корпускулярной. То есть существование светового давления считалось следствием электромагнитной теории.

Если световая волна падает перпендикулярно плоскости поверхности тела и полностью поглощает свет, то определение давления p производится по формуле.

Где G считается плотностью импульса световой волны, P – модулем вектора Умова-Пойнтинга, с – скоростью света в вакууме.

Если происходит полное отражение света при помощи поверхности тела, то импульс, который при помощи него передается, имеет значение в 2 раза больше, также как и значение давления.

При падении световой волны на поверхность под углом относительно нормали, производя расчеты давления, применяют только перпендикулярную составляющую плотности потока энергии. Если имеются обычные условия, то давление крайне малое, то есть в 1010 раз меньше атмосферного.

Примечание 2

П.Н. Лебедев в 1899 году смог измерить световое давление. Для этого он применил крутильные весы, находящиеся в вакууме. Позже его опыты определения существования давления света подтвердили электромагнитную теорию света Максвелла.

Определение 2

Давление электромагнитных волн считается результатом воздействия электрического поля волны частицы вещества, которые обладают электрическим зарядом, движутся упорядоченно, на них действуют силы Лоренца.

Примеры

Пример 1

Определить давление, оказываемое плоской световой волной, падающей перпендикулярно относительно поверхности тела и поглощаемой телом. Значение амплитуды напряженности электрического поля равняется 2 Вм.

Решение

Будем использовать формулу:

p=Pc (1.1).

Где P принимается за среднее значение модуля вектора Умова-Пойнтинга, c=3·108 мс – за скорость света в вакууме.

Для нахождения среднего значения модуля вектора Умова-Пойнтинга необходимо использовать:

P=E·H (1. 2).

В условии имеем плоскую волну, тогда уравнение ее колебаний зафиксируем как:

E=Emcos ωt-kx, H=Hmcos ωt-kx (1.3).

Для нахождения значения амплитуды напряжения магнитного поля следует применить:

εε0Em=μμ0Hm (1.4).

Когда для вакуума ε=1, μ=1, можно выразить из (1.4)Hm. Получим:

Hm=ε0μ0Em (1.5),

где μ0=4π·10-7 Гнм, ε0=14π·9·109Фм. Это говорит о том, что средним значением модуля вектора Умова-Пойнтинга будет:

P=Emcos ωt-kx·ε0μ0Emcosωt-kx=ε0μ0Em2cosωt-kx==12ε0μ0Em2 (1.6).

Далее производим подстановку правой части выражения (1.6) в (1.1) вместо P, тогда искомое давление света:

p=12ε0μ0Em2c.

Заменим числовые значения и получим:

p=12·3·10814π·10-7·4π·9·109·4=4120π·6·108=1,77·1011 (Па)

Ответ: 17,7 пПа.

Пример 2

Определить интенсивность I плоской световой волны, распространяющейся вдоль Ох. Значение напряженности электрического поля волны равняется EmВм.

Решение

Из определения выявим интенсивность световой волны:

I=P (2. 1).

Запись модуля вектора Умова-Пойтинга для плоской световой волны обозначится как:

P=EH=EmHmcos2ωt-kx (2.2).

Среднее значение P:

P=12EmHm 2.3, так как cos2ωt-kx=12.

Сравнивая с примером 1, можно произвести выражение амплитуды напряженности магнитного поля:

εε0Em=μμ0Hm→Hm=εε0μμ0Em (2.4).

Из (2.1), (2.3), (2.4) получим:

I=12εε0μμ0Em2.

Ответ: I=12εε0μμ0Em2.

Интенсивность света — это… Что такое Интенсивность света?

Облако, окутанное лучами Солнца — главного источника тепла и света на Земле

Источник света — любой объект, излучающий энергию в световом спектре. По своей природе подразделяются на искуственные и естественные.

В физике идеализированы моделями точечных и непрерывных источников света.

Возникновение света

[1]

Излучение фотона света при переходе атома с зарядом ядра +Ze с третьего энергетического уровня во второй. —- До 1923 года большинство физиков отказывались верить в то, что электромагнитное излучение обладает квантовыми свойствами. Вместо этого они склонны были объяcнять поведение фотонов квантованием материи, как, например, в модели атома водорода, предложенной Бором. Хотя все полуклассические модели были опровергнуты экспериментами, они привели к созданию квантовой механики.

Хорошо известно, что при нагревании до определённых температур вещества начинают излучать свет: будь то вольфрамовый волосок в электрической лампочке или наше небесное светило, температура на поверхности которого составляет тысячи градусов.

Учёными было установлено, что энергия атомов носит дискретный характер и изменяется определёнными скачками, своими для каждого атома. Эти установленные возможные значения энергий атомов получили названия энергетических или квантовых уровней. Электроны, находясь на одном из высших энергетических уровней, самопроизвольно переходят на более низшие через промежуток времени порядка 10

-8 секунды. При этом самопроизвольный переход из низшего состояния в любое другое невозможен. Этот уровень называется основным, в то время, как остальные — возбуждёнными. В нормальных условиях все атомы находятся в своих основных энергетических состояниях. Для того, чтобы возбудить атом, ему необходимо сообщить некоторую энергию, причём для каждого атома существует определённая наименьшая порция энергии, переводящая из основного состояния в возбуждённое (так для водорода эта величина равна 10,1 эВ — это расстояние между его первым и вторым энергетическими уровнями).

При переходе из более высоких состояний в более низкие испускается порция энергии — фотон. Согласно формуле Планка испускаемая энергия рассчитывается так:

E = hνnm,

где h — постоянная Планка, а νnm — частота фотона при переходе из уровня n на уровень m (n>m), которую можно рассчитать через энергии этих уровней:

С ростом температуры тела излучение дополняется всё более высокими частотами. Таким образом, излучение тела, нагретого до нескольких тысяч градусов, будет представлять сплошной спектр: от инфракрасного до ультрафиолетового.

См. также: Корпускулярно-волновой дуализм, Вынужденное излучение

Интенсивность света

Любой источник света характеризуется своей интенсивностью — средним по времени значением величины вектора Пойнтинга:

Таким образом, интенсивность пропорциональна квадрату амплитуды колебаний электомагнитного поля:

Через значение напряжённости электрического поля её можно выразить следующим образом:

,

где  — диэлектрическая постоянная,  — электродинамическая постоянная (скорость света в вакууме),  — показатель преломления среды, μ — магнитная проницаемость вещества,  — диэлектрическая проницаемость вещества.

Моделирование источников света в виртуальных пространствах

[2]

В приложениях компьютерной графики реального времени, например в компьютерных играх, выделяют три основных вида источников света:

Они лишь приближённо описывают свои аналоги в физическом мире, тем не менее в сочетании с качественными моделями затенения, например затенением по Фонгу они позволяют создавать вполне реалистичные изображения.

Ссылки

  1. Г.С. Ландсберг Элементарный учебник физики. Том 3. Колебания и волны. Оптика. Атомная и ядерная физика. — 12-е изд.. — М.: Физматлит, 2001. — 656 с. — ISBN 5-9221-0138-2
  2. Д. Роджерс Алгоритмические основы машинной графики = Procedural elements for computer graphics. — пер. с англ.. — М.: Мир, 1989. — ISBN 5-03-000476-9,0-07-053534-5 (англ.)

Wikimedia Foundation. 2010.

Оптика и волны

Для электромагнитного поля справедлив принцип суперпозиции. Так как свет имеет электромагнитную природу, то применение принципа суперпозиции означает, что результирующая напряженность электрического (магнитного) поля двух световых волн, проходящих через одну точку, равна векторной сумме напряженностей электрического (магнитного) поля каждой из волн в отдельности.

Как известно, интенсивность электромагнитной волны пропорциональна среднему по времени значению квадрата амплитуды колебаний вектора напряженности электромагнитного поля:

 

(4. 1)

Поэтому интенсивность волны, как и любая другая нелинейная по полю (в данном случае — квадратичная по полю) величина принципу суперпозиции не подчиняется. Для нелинейных по полю величин принципа суперпозиции нет. Если векторы напряженности поля складываются, то интенсивности волн и общем случае не складываются. Отвлекаясь от деталей можно утверждать, что именно в этом и состоит причина такого явления как интерференция волн.

Рассмотрим две электромагнитные волны одинаковой частоты, которые накладываются друг на друга и возбуждают в некоторой точке пространства два колебания одинакового направления:

где   и  не зависящие от времени начальные фазы колебаний в рассматриваемой точке

Амплитуду результирующего колебания в данной точке можно найти с помощью векторной диаграммы.

Эта амплитуда Е0зависит от разности фаз складываемых колебаний в данной точке. В рассматриваемом случае равенства частот волн разность фаз колебаний не изменяется во времени и равна  при этом результирующая амплитуда Е0также остается постоянной во времени:

 

(4.2)

 

Когерентные волны — это волны, которые возбуждают колебания в точках пространства, разность фаз которых остается неизменной во времени.

Когерентность это согласованное протекание нескольких колебательных или волновых процессов.

Для когерентных волн косинус разности фаз имеет постоянное во времени значение (но свое для каждой точки пространства), так что результирующая интенсивность света, как следует из (4. 1) и (4.2), равна

 

(4.3)

Последнее слагаемое в полученном выражении носит название интерференционного члена. Таким образом, при наложении когерентных световых волн происходит перераспределение светового потока в пространстве, в результате чего в одних местах возникают максимумы, а в других — минимумы интенсивности. Если интенсивности обеих интерферирующих волн одинаковы (), то в максимумах , а в минимумах .

Если накладываются некогерентные волны, то в данной точке пространства складываются колебания, разность фаз которых не постоянна во времени и, вообще говоря, принимает случайные значения. Если при этом случайно меняющаяся разность фаз — за некоторое время  — принимает все возможные значения в интервале длиной , то среднее (за время ) значение косинуса в интерференционном члене равно нулю и наблюдаемая интенсивность света во всех точках пространства представляется просто суммой интенсивностей двух волн:

 

(4. 4)

При равенстве интенсивностей приходящих волн получаем . Когда мы включаем две одинаковые лампочки, и помещение освещается в два раза ярче, чем одной из них, то это означает отсутствие интерференции и проявление соотношения (4.4). Таким образом,

необходимым условием наблюдения интерференции волн является их когерентность.

 

Не удается найти страницу | Autodesk Knowledge Network

(* {{l10n_strings.REQUIRED_FIELD}})

{{l10n_strings.CREATE_NEW_COLLECTION}}*

{{l10n_strings.ADD_COLLECTION_DESCRIPTION}}

{{l10n_strings. COLLECTION_DESCRIPTION}} {{addToCollection.description.length}}/500 {{l10n_strings.TAGS}} {{$item}} {{l10n_strings.PRODUCTS}} {{l10n_strings.DRAG_TEXT}}  

{{l10n_strings.DRAG_TEXT_HELP}}

{{l10n_strings.LANGUAGE}} {{$select.selected.display}}

{{article.content_lang.display}}

{{l10n_strings. AUTHOR}}  

{{l10n_strings.AUTHOR_TOOLTIP_TEXT}}

{{$select.selected.display}} {{l10n_strings.CREATE_AND_ADD_TO_COLLECTION_MODAL_BUTTON}} {{l10n_strings.CREATE_A_COLLECTION_ERROR}}

Интенсивность света — Энциклопедия по машиностроению XXL

Ф II г. 2.28. Результаты измерения денситометром распределения интенсивности света в каждом пятне [743].  [c.97]

Кривые интенсивности, полученные с помощью регистрирующего прибора, численно интегрировались. Для каждого содержания частиц определялось значение К. Затем вычислялась локальная плотность, соответствующая локальному изменению интенсивности света. Величина К имеет размерность плотности и является функцией полной массы частиц. На фиг. 4.20 представлено распределение концентрации, измеренное в экспериментах со стеклян-  [c.183]


Следовательно, интенсивность света, падающего на экран, зависит от сдвига фаз ш ( у — г ) и от угла а.  [c.518]

Слабые и сильные световые поля. Интенсивность света определяется формулой где п—показатель преломления  [c.8]

Формулы Френеля. Определим теперь распределение интенсивности света между отраженными и преломленными световыми волнами. С этой целью удобно разложить вектор напряженности электрического поля (световой вектор) у всех трех волн на два взаимно перпендикулярных вектора — один в плоскости падения,  [c.48]

Формула (3.35) позволяет нам более детально разобрать взаимодействие световой волны с металлом. Так как интенсивность света пропорциональна квадрату напряженности электрического поля Е световой волны, то исходя из (3.35) для амплитуды напряженности электрического поля имеем  [c.63]

Выберем систему координат. Поместив начало координат на лицевой поверхности среды, направим ось /у параллельно этой поверхности, а ось X — вдоль направления распространения света. Выделим в веществе бесконечно тонкий слой толщиной dx. Очевидно, что уменьшение интенсивности света в слое толщиной dx будет пропорционально величине интенсивности падающего на этот слой света и толщине поглощающего слоя, т. е.  [c.280]

О зависимости коэффициента поглощения от интенсивности света. В основе вывода закона Бугера лежит основной принцип линейной оптики — независимость характера оптических явлений (в данном случае поглощения) от интенсивности света. Поэтому естественно, что он будет верным при слабых световых полях. Проверка закона Бугера при разных интенсивностях была проведена С. И. Вавиловым. Им на проведенных в широких пределах интенсивности опытах было обнаружено некоторое отступление от закона Бугера. В 1925 г. С. И. Вавилову и В. Л. Левшину удалось наблюдать уменьшение поглощения света большой интенсивности при распространении в среде (в урановом стекле).  [c.282]

Ввиду того что согласно классической теории интенсивность света прямо пропорциональна квадрату электрического вектора, число вырванных электронов растет с увеличением интенсивности света.  [c.343]

Первый член в формуле (17.3) выражает уменьшение, а второй — увеличение интенсивности света при его прохождении через среду толщиной dx благодаря процессам соответственно поглощения и вынужденного излучения. Поскольку Ву = Sgi и I =- vw (v), то из (17.3) получаем  [c.380]


ДЕЙСТВИЕ СИЛЬНОГО СВЕТОВОГО ПОЛЯ-ЗАВИСИМОСТЬ показателя ПРЕЛОМЛЕНИЯ ОТ ИНТЕНСИВНОСТИ СВЕТА  [c. 395]

Как следует из (18.12), распространение сильного светового поля в среде в отличие от линейной оптики приводит к изменению в общем случае комплексного показателя преломления в зависимости от интенсивности света, в результате чего происходят пропорциональные интенсивности поля изменения как фазовой скорости света в среде, так и коэффициента поглощения. Другими словами, при распространении сильного светового поля в среде создается новое условие для распространения света самим же светом, т. е. возникает эффект взаимодействия.  [c.397]

Инверсная заселенность уровнен 382 Интенсивность света 8, 27, 51, 52  [c.427]

Теперь можно полностью истолковать этот эксперимент. При падении на первое зеркало естественного (неполяризованного) света под углом Брюстера отраженный свет оказывается полностью поляризованным. От второго зеркала он либо отразится полностью (П2 II ni рис. 2. 13, а) или совсем не отразится от него (П2 X пх рис. 2. 13, б), так как в последнем случае второе зеркало отражает свет только той поляризации, которая отсутствовала в пучке, отраженном от первого зеркала. Контрольными опытами нетрудно показать, что именно поляризация света при первом отражении и определяет условия отражения от второго зеркала. Для этого можно заменить первое зеркало каким-либо поляризатором (например, поляроидом или призмой Николя см. 3.1). Изменяя поляризацию падающего на второе зерка.по света, легко перейти от максимальной к минимальной интенсивности света на выходе. Укажем также, что если одно из диэлектрических зеркал заменить обычным металлическим, то ни при каком положении другого зеркала не удается добиться исчезновения света. Следовательно, при отражении света от металлического зеркала никогда не получается линейно поляризованная волна (см. 2.5).  [c.88]

Учитывая, что интенсивность света I определяется квадратом амплитуды колебаний, получаем  [c.118]

Идея принципа пространственного синхронизма, позволяющего резко увеличить интенсивность света второй гармоники  [c. 170]

Решим в общем вид( задачу об интенсивности света, прошедшего через систему, изображенную на рис. 5.23.  [c.206]

Полученный результат очень интересен интенсивность света, регистрируемого приемником, оказалась периодической функцией времени.  [c.234]

В самом деле, в этом случае (1 — ) = (сА + ) и интенсивность света в максимуме задается выражением  [c.243]

Сейчас нас интересует вопрос о возможности введения тех или иных экранов, закрывающих часть зон Френеля. Предположим, что все зоны, кроме первой, закрыты. Тогда интенсивность увеличится в четыре раза по сравнению с полностью открытым фронтом. Если открыты две зоны, то света в точке Р будет совсем мало. Процесс открывания зон можно продолжить, наблюдая периодическое изменение интенсивности света в точке Р.  [c.259]

Представим другой опыт. Предположим, что площадь круглого отверстия выбрана так, что при данных aj и 09 она равна площади первой зоны Френеля. Начнем перемещать точку наблюдения Р вдоль линии, соединяющей ее с источником, наблюдая периодическое изменение интенсивности света. Оно происходит потому, что в зависимости от расстояния + 02 открывается одна, две зоны Френеля и т.д. Столь подробное обсуждение этог о возможного эксперимента проведено для того, чтобы читатель уяснил, что размер зоны Френеля достаточно сложно зависит от ai, 02 и А. При варьировании одной из этих величин (в данном случае увеличении 02) изменяется число зон Френеля, умещающихся на выбранном круглом отверстии, что приводит к периодическому изменению интенсивности света в точке Р.  [c.259]

С помощью денспто.метра из.мерялось продольное распределение интенсивности света, проходящего через центры отверстий в системе, изображенной на фиг. 2.27. Полученные кривые распределения интенсивности имеют вид, представленный на фиг. 2.28. После вычитания интенсивности фона площадь под такой кривой, отнесенная к площади под кривой, отвечающей центральному пятну (т = 0), дает лагранжеву корреляционную кривую для продольного направления, показанную на фиг. 2.29.  [c.96]

Следовательно, результирующая интенсивность, создаваемая лучами, соответствующими определенной толщине /, является функцией i. В результате этого, если при данной для некоторой точки протяженного источника наблюдается минимум, для других точек источника это будет не так, другими словами, различия в разности хода, а следовательно, и в разности фаз для разных точек протяженного источника приведут к ухудшению видимости интерференционной картины. Значительные изменения разностей хода (и разностей фаз) для разных точек источника могут привести к существенным изменениям интенсивности света. В этом случае контрастность полос практически становится равной нулю. Если же изменения разностей хода (разностей фаз) так малы, что это приведет к незначительным изменениям интенсивностей, то будет наблюдаться четкая интерференционная картина, следовательно, в данном случае лучи, исходящие от разных точек источника, будут когерентны. Такая когерентЕюсть (когерентность лучей, исходящих от пространственно разделенных участков протяженного источника) называется пространственной.[c.91]


T. e. ос.чещенность иа экране меняется, принимая максимальные и минимальные значения. Здесь / —интенсивность света, идущего от всей щели в направлении ф О, т. е. в направленни первичного иучка.  [c.139]

Формула (13.8) называется формулой Рэлея. Ее можно было бы вывести исходя из сообраясеннй Рэлея о том, что интенсивность рассеянного некоторым объемом света будет представлять собой сумму интенсивностей света рассеянными отдельными молекулами, находящимися в данном объеме. Такое неверное предположение Рэлея приводило к правильному результату в случае идеального газа лишь благодаря равенству AN = N.  [c.313]

Ввиду того что интенсивность света прямо пропорциональна количеству фотонов, увеличение интенсивности падающего света приводит к увеличению числа вырванных электронов, т. е. к увеличению фототона.  [c.344]

Для простоты и наглядности рассуждений будем считать, что разность между o)i и (02 (а также между со2 и м3) значительно превышает ширину аппаратной функции йм. Тогда измерение интенсивности света на одной частоте не приведет к искажению измерений на другой частоте и мы зарегистрируем три максимума. Пусть приемник света в исследуемом интервале частот малоселективен, а поглощение радиации в самом приборе неселективно. Тогда отношение квадратов амплитуд (или отношение площадей под тремя пиками на спектрограмме) будет равно отношению . Если преодолеть трудности с калибровкой прибора, всегда сопутствующие абсолютным измерениям , то сумма указанных площадей определит среднее значение исследуемой функции.  [c.69]

Бугера. Она количественно описывает спадание интенсивности излучения по мере его проникновения в поглощающую среду. При записи дифференциального уравнения коэффициент поглощения q считается не зависящим от интенсивности света. Это положение лежит в основе всех обсуждаемых ниже явлений. Справедливость такого линейного приближения доказана множеством самых разных экспериментальных фактов. Лишь при использовании источников света очень бoльuJOЙ мощности (лазеров), появившихся в последнее время, возникла необходимость учета зависимости q от 1, что и послужило одной из причин возникновения нелинейной оптики (см. 4.7, 8.5).  [c.101]

Нелинейные оптические процессы могут наблюдаться и при относительно малой интенсивности света, облучающего исследуемую среду. Так, например, открытое еще в долазерный век С. И. Вавиловым и В. Л. Левшиным (1926) уменьшение поглощения уранового стекла при увеличении яркости свечения конденсированной искры положило начало большому циклу работ по просветлению различных материалов, которые имеют большое практическое значение (создание безынерционных световых затворов и др.). Они легко интерпретируются (см. 8. 5) в квантовых представлениях, связанных обеднением ответственного за поглощение нижнего уровня за счет перехода атома на более высокий долгоживущий уровень. Однако значение таких нелинейных процессов полностью проявилось лишь после изобретения лазеров, а дальнейшее развитие нелинейной оптики неотделимо от развития квантовой теории.  [c.171]

Обозначим Г2 — Г1 = А. Величину Д называют разностью хода смысл этого названия понятен из рис. 5.2. В выражении (5.11) легко выделить амплитуду суммарного колебания 2 o os(feA/2). Как известно, интенсивность света I пропорциональна квадрату амплитуды  [c.181]

Для вычисления изменения интенсивности света, прошедшего через диэлектрическую пластинку /,,р//,тад. надо умножить Е20/Е00 на сопряженную величину (E o/EqqY  [c.239]


Интенсивность света

Третья и последняя переменная освещения — интенсивность. Как мы увидим, управление интенсивностью света является главной переменной в кино- и фотопродукции.

Например, на фотографии сверху, уровни внутреннего и наружного освещения должны быть аккуратно сбалансированы, так, чтобы один уровень не подавлял другого, так как это испортит весь эффект. Обратите внимание, как различные температуры цвета (голубоватый для лунного света, красноватый для внутреннего освещения) играют важную роль для придания этого эффекта.

Хотя такие вещи легко видны на фотографии, в самом процессе съёмки (например, в студии) наш глаз был бы очень плохим судьей как для определения относительной интенсивности так и для температуры цвета. Для этого нам потребуются инструменты, про которые мы и расскажем в этом модуле.

Интенсивность измеряется в фут-кэндлах (в Соединнёных Штатах) или в люксах (в большинстве других стран). Как мы уже заметили, один Фут-кэндл равен примерно 10.08 люкс (или, для приблизительного перевода, надо умножить фут-кэндлы на 10, чтобы получить люксы).

Чтобы получить некоторое представление:

  • солнечный свет днём — от 32.000 до 100.000 люкс
  • телевизионные студии освещены около 1.000 люкс
  • ярко освещенный офис — около 400 люкс
  • лунный свет — около 1 люкс
  • свет звезд едва равен 0.00005 люкс

Хотя большинство телевизионных камер требуют по меньшей мере 1000 люкс (90 ФК), для того, чтобы получить хорошее качество, многие могут делать приемлемые снимки при 10 люксах (0.9 ФК).

Экспонометры

Интенсивность света измеряется при помощи экспонометров. Как мы вскоре убедимся, способность устанавливать достаточно точную интенсивность для различных видов света очень важна при профессиональной работе с видео.

Например, при неверно рассчитанном освещении в пределах сцены могут возникнуть незапланированные изменения в процессе съёмки и привести к затемнению или даже к исчезновению телесных тонов. Но при помощи экспонометра можно легко найти тёмные или, наоборот, слишком светлые области и внести свою корректировку.

Существует ещё одна причина, по которой нам следует аккуратно устанавливать свет. Осторожно выставляя яркость на переднем и заднем планах сцены, вы сможете оперировать сложными средствами визуального контроля. Наше внимание концентрируется на освещённых областях сцены. Таким образом, вы можете использовать свет для того, чтобы подчеркнуть центр интереса на сцене и уменьшить значение второстепенных или потенциально отвлекающих элементов.

Перед тем, как вы сможете творчески управлять относительной интенсивностью (и избегать связанных с этим проблем), вам нужно научиться точно измерять интенсивность света.

Так как на человеческий глаз нельзя полностью полагаться при установке света, мы должны прибегнуть к помощи экспонометра или высококачественного цветного монитора, подсоединённого к камере. Хотя последний лучше всего использовать при окончательной корректировке, в то время как для установки первых источников света лучше всего подходит экспонометр.

Существует два вида экспонометров: рефлекторные (отражённые) и инцидентные.

Рефлекторные Экспонометры

Рефлекторный экспонометр измеряет количество света, отражённого от главного объекта на сцене. Такой тип встроенной системы измерения света используется в большинстве стационарных камер.

Из-за того, что в рефлекторном экспонометре установлено, что все объекты отражают 18 процентов падающего на них света — так называемая среднестатистическая сцена — то любой объект с необычными характеристиками может ввести этот аппарат в заблуждение. Вот почему автоматические устройства настройки и обнаружения дефектов в кино- и видеокамерах часто создают неприятности!

Точность определения отражённого света может быть улучшена при помощи точечных экспонометров. Точечный экспонометр — это разновидность рефлекторного экспонометра, который в состоянии измерять свет используя линзы с небольшим (3-5) углом просмотра. Это всё равно, что смотреть на что-нибудь при помощи бинокля, вместо очков с большими линзами.

Например, в студии при установке, вы можете стать туда, где будут стоять камеры и снять показания со всех важных объектов на сцене. Один такой вид точечного экспонометра показан на снимке справа.

Если показания экспонометра между областями главного объекта различаются больше чем на 5 и более точек, то это значит, что оптимальный контрастный коэффициент был превышен и вам следует разрешить проблемы, о которых мы говорили в модуле сохранении видео качества. Контрастный коэффициент может быть уменьшен или при помощи добавления света в тёмные области или уменьшения интенсивности света в ярких областях.

Инцидентные Экспонометры

В то время как рефлекторный экспонометр необходим для определения контрастного коэффициента (яркости) на сцене, то инцидентный экспонометр (показан на снимке) может сказать вам насколько ярок свет, падающий на сцену. Вместо измерения количества света отражённого от объекта, инцидентные экспонометры измеряют количество света падающего на объект.
Таким образом, для того, чтобы получить точные показания в студии при помощи этого вида экспонометра, вы должны направить его прямо на источник света который вы измеряете, стоя тем временем так, чтобы не закрывать собою свет. Некоторые виды инцидентных экспонометров (например, такой как здесь изображен) могут давать показания как в фут-кэндлах так и в люксах, а для других требуется преобразовательная шкала.

Счётчики Температуры Света

Как было уже как то замечено, иногда бывает очень важно использовать температуру цвета для достижения определённых эффектов. (Вспомните первый снимок в этом модуле). Существуют счётчики температуры цвета, — один показан на снимке слева, — которые производят считывание доминирующей температуры цвета определённого света.

Счётчики температуры цвета используются намного реже экспонометров, потому что камеры могут быть настроены для автоматического приспособления к различным источникам света.

Гели (цветные фильтры) могут быть затем закреплены перед источником света для изменения цвета. Мы поговорим о творческом применении различных цветов для источников света в следующих модулях.

Управление Интенсивностью Света

Конечно, мало хорошего в том, что мы знаем как измерять яркость света, не зная как управлять этой яркостью. Для этого существует несколько путей.

Управление интенсивностью при помощи изменения расстояния

По мере того как расстояние между источником света и объектом увеличивается, свет рассеивается на всё большую область и интенсивность уменьшается. Если поместить наоборот ближе, интенсивность света исходящего из несфокусированного источника уменьшится, в соответствии с законом инверсии (the inverse-square law).
Мы оставим точные вычисления для математиков и покажем эту концепцию на двух простых иллюстрациях, одна из которых показана внизу.

Приведём другой пример: скажем, если свет находится на расстоянии 3 метров (10 футов) от объекта, на объект попадает 4000 люкс. Если же затем увеличить расстояние между источником света и объектом до 6 метров (20 футов), то останется только 1/4 от изначального света, то есть 1000 люкс.

Как мы заметили, эта зависимость не имеет ничего общего с фокусированными источниками освещения, такими как Фрезнельс и юпитеры, и осветительные приборы с хорошо отполированными отражателями. Но даже после этого, придерживаясь этой общей концепции, вы сможете изменять интенсивность света различных источников для достижения приблизительных коэффициентов освещения.

Эта концепция может частично пригодиться в настройке источников света, которые обычно применяются в установках «на расположении». В такой ситуации изменение интенсивности света осуществляется просто при помощи передвижения осветительных установок ближе или дальше от объектов.

Скримы (Scrims)

Другой способ управлять интенсивностью света при помощи скримов, которые напоминают раму с сотканным из проволоки экраном. Используя скрим с одинарной или двойной плотностью, мы можем добиться уменьшения интенсивности света от 30 до 60 процентов.

Источники света с фокусировкой

Большинство осветительных приборов могут быть сфокусированы, и также влияет на интенсивность. Используя рычаг или рукоять, поток света может быть сосредоточен и направлен узким лучём, или, наоборот, расширен, для того чтобы покрыть большую область.

Диммеры или Регуляторы освещённости

И наконец, яркость в источниках с лампами накаливания может быть ослабена если уменьшать напряжение в лампах при помощи регуляторов освещённости. К сожалению, это также воздействует и на температуру цвета. Приблизительное эмпирическое правило — если напряжение падает на один вольт в источниках с лампами накаливания, то температура цвета снижается на 10К.

Так как человеческий глаз может различить сдвиг температуры цвета на 200К в диапозоне 2000-4000К, то это означает, что освещение в студии можно сделать более тусклым только на 20 процентов (относительно других источников света), так, чтобы это не оказало видимого воздействия на цветовой баланс.

Источник: cybercollege.com

Интенсивность падающего света постоянная — Справочник химика 21

    Принято считать, что использование фотометрической системы переменного тока освобождает анализ от всякого влияния эмиссии пламени. Это верно только отчасти. Если пламя излучает очень интенсивно на той длине волны, на которую настроен монохроматор, то на детектор падает сильный световой сигнал. Настроенный на соответствующую частоту переменного тока фотометр не будет реагировать на сигнал постоянного тока, однако можно показать, что шум сигнала фотоумножителя пропорционален (интенсивности сигнала)Поэтому с увеличением сигнала постоянного тока растет и шум. В лаборатории автора эта проблема не возникала, поскольку излучение пламени при очень низкой концентрации анализируемого вещества было слабым. Однако пламя ацетилена, особенно обогащенное топливом, довольно интенсивно излучает в видимой области спектра. Например, при определении бария с использованием линии 5535 А шум оказывается очень сильным. Чтобы устранить эту трудность, уменьшают спектральную ширину щели, а для компенсации ослабления сигнала увеличивают яркость лампы. Поскольку излучение пламени имеет сплошной спектр, его интенсивность уменьшается пропорционально квадрату спектральной ширины щели, тогда как интенсивность монохроматического света лампы уменьшается линейно. Это дает возможность в достаточной мере снизить шум при определении бария. [c.65]
    Если переключатель рода работ установлен в положение относительные измерения , то реальное время экспозиции задается величиной сигнала, который должен быть набран в канале сравнения, прежде чем будет выключен генератор. Величина этого сигнала определяется установкой переключателя чувствительность при накоплении и установкой верхнего барабана потенциометра, но зависит от емкости конденсатора и пр. Очевидно, что заданная величина сигнала (напряжение на конденсаторе) будет набрана тем быстрее, чем меньше емкость конденсатора, чем большее напряжение подано на фотометр, чем он чувствительнее к падающему на него излучению, чем интенсивнее пучок света падает на фотометр канала сравнения. При этом большую роль играет чистота оптики, наличие того или другого светофильтра перед фотометром, интенсивность излучения источника света и качество юстировки прибора, в частности осветительной системы. Как только сигнал заданной величины будет накоплен, блок управления выключит генератор, а вместо конденсатора канала сравнения ко входу усилителя будет подключен конденсатор аналитического канала. Потенциометр сразу покажет отсчет сигнала от этого конденсатора, который здесь уже будет характеризовать отношение сигналов, полученных в обоих каналах, ибо сигнал от канала сравнения при неизменной установке его величины будет всегда величиной постоянной. Правда, здесь необходимо соблюдать и постоянство соотношения емкостей конденсаторов, высокого напряжения на фотометры и т.д. Чтобы кон- [c.103]

    Когда в кюветы 4 4 налит растворитель, который не поглощает световых лучей (или поглощает одинаково), интенсивность лучей в обоих каналах остается одинаковой. На усилитель от приемника падает сигнал постоянной интенсивности. Усилитель переменного тока настроен на частоту прерывания света в осветительной системе и не усиливает этот сигнал. Поэтому на регистрирующее устройство сигнал не поступает, оно отмечает ноль поглощения или 100% пропускания образца. Если в кювету 4, через которую проходит анализируемый канал, налить раствор, молекулы которого поглощают свет, то на усилителе появится сигнал с частотой прерывания, так как теперь интенсивность света [c.269]

    При решении некоторых прикладных вопросов, связанных с явлением пенообразования, стабильность пен измеряют оптическим путем. Известно, что метод оценки качества моющих средств по числу вымытых тарелок имеет существенный недостаток, а именно трудность определения момента полного разрушения пены. С целью исключения объективных ошибок при определении полного подавления моющей способности раствора разработан прибор, Позволяющий объективно фиксировать конечную точку моющего процесса. Принцип работы его основан на измерении интенсивности света, отраженного от поверхности моющего раствора фотоэлементом с последующей регистрацией сигнала самописцем [25]. Наиболее интенсивное отражение света имеет место при максимальной высоте пены. В процессе ее разрушения из-за попадания в раствор жировых загрязнений интенсивность отраженного света постепенно падает, достигая — минимального постоянного значения. На ленте самописца находят точку, соответствующую постоянной высоте пены и определяют число вымытых тарелок. [c.102]


    На свету разной интенсивности содержание ауксинов у растений салата и гороха не остается постоянным, а падает по мере увеличения интенсивности света и особенно резко — при 420 тыс. эрг/см — сек. (рис. 25). Содержание ингибиторов, наоборот, в этом случае возрастает. [c.115]

    При перемешении в короткую сторону спектра абсолютная интенсивность сигнала и фона быстро падает. Поскольку уменьшается поток света, растут дробовые шумы приемника, и измерение небольших превышений сигнала над фоном (около 1%) становится невозможным. Для того чтобы сохранять возможность измерения мало различающихся сигналов во всей области спектра, необходимо поддерживать постоянное значение светового потока, падающего на приемник. Единственным средством для этого является увеличение спектральной ширины щелей монохроматора. Увеличение ширины щелей, в свою очередь, ухудшает отношение полезного сигнала к фону, в результате чего падает чувствительность измерений. Таким образом, несмотря на интенсивный сплошной фон, чувствительность эмиссионного анализа в видимой области спектра должна быть в среднем выше, чем в ультрафиолетовой. [c.238]

    Дуга постоянного тока относится к очень неравномерным (неоднородным) источникам света. Интенсивность линий меняется в зависимости от того, какой участок плазмы выбран для регистрации спектра. Неравномерность интенсивности в плазме дуги объясняется несколькими причинами. Во-первых, температура плазмы не постоянна во всем объеме, в центре она самая высокая, к периферии постепенно падает (рис. 39). Соответственно в разных частях плазмы различны и условия атомизации и возбуждения. [c.79]

    Во-первых, в каждом слое с ИЛП, равным единице, свет не должен перехватываться более одного раза во-вторых, величина 5 для данного посева постоянна в течение всего дня в-третьих, изменения в качестве света, прощедщего через лист, весьма мало влияют на фотосинтез другого листа в-четвертых, после прохождения света через два листа его интенсивность уменьшается настолько, что становится уже недостаточной для фотосинтеза (поскольку т равен примерно 0,1) в-пятых, доля т падающего света, прошедшего через любой лист в посеве, может быть адекватно представлена значением, полученным в лаборатории для перпендикулярно падающего света. В связи с этим последним предположением Монтит указывал, что для листьев, на которые свет падает неперпендикулярно, коэффициент пропускания на самом деле меньше и что меньшее пропускание может частично компенсироваться рассеянием от тех же листьев (в направлении от листа книзу). Несмотря на столь большое число допущений, оказалось, что расчеты урожая по сухому весу хорошо согласуются с данными полевых определений. В расчетах использовалась зависимость истинного фотосинтеза от интенсивности падающего света, измеренная в лабораторных опытах. Кроме того, предполагалось, что интенсивность солнечной радиации изменяется на протяжении дня синусоидально, а дыхание пропорционально площади листа. [c.118]

    Пучок света интенсивностью /о от электрической лампы накаливания падает на кювету с анализируемой суспензией или эмульсией и частично рассеивается взвешенными частицами. Интенсивность рассеянного света равна /, интенсивность света, прошедшего через кювету, Л. Рассеянный свет наблюдается обычно под прямым углом к направлению падающего света. Интенсивность рассеянного света и света, прошедшего через анализируемую смесь, может быть измерена с помощью фотоэлементов или визуально. В выпускаемом промышленностью нефелометре НФМ интенсивность рассеянного света измеряется визуально. Для измерения интенсивности света, прошедшего через взвесь, успешно используются фотоэлектроколориметры. Количественные определения обычно проводятся методом градуировочного графика. В случае нефелометрических измерений в соответствии с уравнением (7.28) или (7.29) график строится в координатах ///о — с или Лкаж—1 с, а при турбидиметрических определениях — в координатах А — с. Известны также методики турби-диметрического титрования, основанные на реакциях образования осадков малорастворимых соединений. При титровании. Например, магния фосфатом оптическая плотность в ходе титрования возрастает, так как увеличивается концентрация взвешенных частиц фосфата магния, а по достижении точки эквивалентности остается постоянной. [c.160]

    Если луч света падает на поверхность, перпендикулярную его направлению, то интенсивность этого луча может быть определена как число фотонов, проходящих через единичную площадь хйуэгои поверхности в 1 сек. Так как скорость фотона постоянна, то за определенное время он пройдет расстояние йг и, таким образом, распространится в элементарном объеме хйуйг. Интенсивность, определяемая как число фотонов, проходящих через единицу площади, пропорциональна фотонной плотности, пли числу фотонов в элементарном объеме. В соответствии с волновой теорией, интенсивность / светового луча пропорциональна квадрату амплитуды электрического вектора Е [c.46]

    Скорость фотодыхания довольно трудно измерить. Поэтому в литературе часто оперируют другой величиной — точкой СОд-компенса-цииЧ, понимая под эти,м такую концентрацию СО2 (при заданной постоянной интенсивности света), при которой ассимиляция СО2 в ходе фотосинтеза уравновешивается дыханием. Воздух содержит — 0,03% (или 300 МЛН ) СО2. Для обычных сельскохозяйственных Сз-растений точка С02-компенсации составляет 40—60 млн при 25 °С. Для С4-растений эта точка намного ниже, иногда менее 10 млн». Роль данного различия особенно велика при сильном освещении, поскольку при этом содержание СО2 в воздухе над полем растущих растений заметно падает. Точка С02-компенсации в жаркие дни повышается, в результате у Сз-растений в отличие от С4-растений сильно понижается эффективность фотосинтеза. [c.56]


    Зеркальное отражение получают с применением гладкой плоской пов-сти, в частности при исследовании мол. структур слоев, нанесенных на разл. подложки, при изучении явлений адгезии, адсорбции, электрокатализа, ингибирования коррозии, а также при определении оптич. постоянных (напр., действительной и мнимой частей показателя преломления). В последнем случае измеряют отражат. способность в-ва Л(у) = где и / -интенсивности отраженного и падающего излучения соотв. для спектра с волновым числом X (V = 1Д). Йри этом п) чок свет 1 должен быть параллельным и падать иа плоскую полированную пов-сть образца. Если угол падения равен О, то соотношение между показателем отражения r(v) = и комплексным пока- [c.395]

    Полное описание комбинированного вакуумного ультрафиолетового монохроматора и масс-спектрометра было дано Харцлером, Инграмом и Моррисоном [992, 993]. В основу их монохроматора была положена конструкция, описанная Сия [1816] и Намиока [1466]. Эта конструкция обладает большим преимуществом для масс-спектрометрии, поскольку входная и выходная щели, а также решетка строго фиксированы, и направление дифракции появляющегося луча всегда постоянно. Длина пропускаемой волны определяется при этом только угловым расположением решетки. Схема ионного источника показана на рис. 37. Окошко из фтористого лития толщиной 1 мм отделяет лампу от монохроматора. Так как выходная щель монохроматора расположена очень близко к ионизационной камере, а последняя имеет потенциал 4-3 кв по отношению к земле, то и щель должна находиться под таким же потенциалом. Это уменьшает количество и энергию фотоэлектронов, которые могут образовываться с внутренней стороны щели и попасть в ионизационную камеру. Дополнительно к этому, непосредственно за щелью со стороны ионизационной каме]зы, имеются две дефлекторные пластины, при помощи которых создаются поля для любых электронов или ионов, образующихся там. Интенсивность света контролируется следующим образом свет входит во вторую камеру и падает на поли- [c.130]

    Волластона и вторую призму Рошона. Первая призма поляризует свет (аналогично призме Николя или поляроиду), призма же Волластона разлагает поляризованный свет на два пучка, поляризованных во взаимно перпендикулярных плоскостях и отклоняющихся на небольшой угол. Вторая призма Рошона монтируется внутри полого вала небольшого синхронного мотора. По мере.его вращения интенсивность каждого пучка попеременно уменьшается и увеличивается таким образом, что когда интенсивность одного усиливается, интенсивность другого в такой же степени ослабляется. Два пучка по выходе из вращающейся призмы отклоняются парой децентрированных линз и попадают через отдельные отверстия в интегрирующую сферу, отполированную изнутри, где падают на пластины из окиси магния, материала, часто применяемого в качестве эталона белизны. Образец, спектр поглощения которого снимают, помещают в кювету на пути одного из пучков перед входом его в сферу. На одной стороне сферы находится окошко с рассеивающим стеклом, которое направляет свет из сферы на фотоэлемент с внешним фотоэффектом. Если оба пучка имеют одинаковую интенсивность, освещение фотоэлемента будет постоянным но если образец поглощает энергию одного из пучков, фотоэлемент будет воспринимать мерцание с частотой, соответствующей скорости вращения второй призмы Рошона. [c.209]

    Опыты с высшими наземными или водяными растениями были противоречивыми и сперва даже обескураживающими. Правда, Вильштеттер и Штоль [9] нашли, что срезанные листья, снабженные должным образом водой и двуокисью углерода, сохраняют постоянную скорость фотосинтеза (с колебаниями в пределах нескольких процентов) в течение 4 или 6 час. даже на сильном свету (40 000 лк). Однако Хардер [34, 50], Арнольд [38] и Жаккар и Яаг [43, 44] утверждали, что при фотосинтезе водяных растений, находящихся при постоянных внешних условиях, обнаруживаются сильные отклонения и незакономерные изменения. Арнольд, например, наблюдал, что на умеренном свету (18 000 лк) скорость фотосинтеза у Elodea падает через 2 — 3 час. до Yg или 7ю своего первоначального значения при 4 000—6 000 лк она увеличивается в течение первых 2-—3 час., а затем медленно уменьшается только при 2 000 — 3 000 лк она остается приблизительно постоянной в течение нескольких часов. Хардер [34, 50] провел аналогичные наблюдения и установил, что интенсивность света должна измеряться относительно той интенсивности, к которой растения были акклиматизированы перед опытом. Изменяя отношение между этими двумя интенсивностями, он получил [c.291]

    Для каждой интенсивности света должна существовать концентрация двуокиси углерода, при которой фотосинтез только компенсирует дыхание, а общий газовый обмен равняется нулю и ниже которой дыхание преобладает над фотосинтезом. Этот углекислотный компенсационный пункт не изучался столь систематически, как световой компенсационный пункт (см. табл. 43) Миллер и Барр [76] первые занялись его исследованием. В их опытах большое число различных растений в горшках было заключено в сосуды, наполненные газовыми смесями различного состава растения освещались белым светом около 20 000 лк до тех пор, пока не приостанавливался весь наблюдаемый газовый обмен, т. е. до тех пор, пока концентрация двуокиси углерода не понижалась до компенсационного пункта. Было найдено, что это происходит при температурах 5—35° тогда, когда содержание двуокиси углерода падает примерно до 0,01%- При низких температурах этот газовый состав оставался неизменным в течение многих часов. При 35—37°, после короткого периода постоянства, давление двуокиси углерода снова начинало повышаться, вероятно потому, что фотосинтез претерпевал медленную термическую задержку (см. гл. XXXI), тогда как дыхание оставалось постоянным. [c.314]

    Для определения следов элементов целесообразно применять спектрографы болыпох дисперсии и разрешающей способности. Интенсивность непрерывного фона ослабевает обратно пропорционально величине дисперсии (или прямо пропорционально обратной дисперсии), интенсивность спектральных. линий остается неизменной. Каждая спектральная линия представляет собой изображение входной щели, и поскольку увеличение почти всех дифракционных спектрографов независимо от их размеров равно единице, теоретически полуширина спектральной линии должна равняться ширине щели. Поскольку непрерывны спектр можно рассматривать как наложение бесконечного числа перекрывающихся изображений щели, обладающих определенной энергией в заданном интервале длин волн, ясно, что интенсивность фона в этом интервале уменьшается по мере увеличения дисперсии. Фон спектра может быть обусловлен раскаленными частицами пробы, рассеянным внутри спектрографа светом, излучением молекулярных полос, образующихся в результате реакций пробы и электродов с атмосферой разряда и другими причинами. В пределах любого заданного интервала длин волн падающий на фотопластинку ноток, соответствующий фону, остается почти постоянным. Так, в спектрографе с малой дисперсией, папример 20 А1мм, энергия излучения фона в области 2000—3000 А падает на часть фотопластинки длиной 50 мм. Если же применяют спектрограф с дисперсией в 10 раз большей, та же энергия распределяется уя е по длине 500 мм. Поэтому интенсивность спектра фона уменьшается в каждой точке в 10 раз, тогда как интенсивность линии при этом почти не меняется. [c.167]

    Фергюсон [83] получил постоянный выход флуоресценции при уменьшении длины волны возбуждающего света от 3600 до 2200 А для антрацена, пирена, хризена, 1,2-бензантрацена, азулена и 9,10-дихлорантрацена. Однако для 9,10-дибромантрацена выход флуоресценции уменьшается примерно наполовину при 3050 А, затем остается постоянным на протяжении всего второго перехода, а потом вновь падает. Это позволяет предполагать, что внутренняя конверсия -> 51 проходит достаточно медленно и переход (под влиянием тяжелых атомов) в триплетное состояние из 5г имеет большую вероятность, чем переход из 51. Дальнейшее падение выхода может объясняться предиссоциацией связи С — Вг. Выход фосфоресценции остается постоянным на протяжении всей области возбуждения 51 и 5г для нафталина и его галогензамещенных соединений, за исключением иодпроизвод-ного, для которого выход уменьшается при длинах волн короче 3200 А. Этот эффект объясняется, по-видимому, разрывом связи С—I, так как соответствующее сплошное поглощение имеет максимум около 2600 А. Такого рода эксперименты были проведены с раствором или с твердыми стеклами. Фергюсон и др. [50, 57] установили, что интенсивность флуоресценции некоторых ароматических соединений, особенно тетрацена, в кристаллическом состоянии возрастает при охлаждении. Однако это возрастание почти наверняка вызвано ослаблением межмолекулярной миграции энергии, которая растрачивает электронную энергию на колебания решетки. [c.102]

    Поглощение света подчиняется закону Бугер а—Л а м-б е р т а—Б эра. Предположим, что на прозрачный раствор красителя падает световой поток, имеющий интенсивность /д-При прохождении через раствор красителя часть светового потока поглощается, а часть проходит через раствор, но интенсивность его уменьшается до величины 1 . По закону Бугера—Ламберта, для монохроматического света (т. е. света с определенной длиной волны) в очень тонком слое количество поглощенного света пропорционально величине падающего светового потока и толщине слоя. Коэффициент пропорциональности —величина для данной среды постоянная. Его называют коэффициентом поглощения или коэффициентом погашения. По закону Бэра, поглощение в тонком слое раствора пропорционально концентрации вещества в растворе с. (Закон Бэра недействителен, если молекулы растворенного вещества могут в растворе реагировать с растворителем или между собой). [c.16]

    В природных условиях растения обычно не подвергаются воздействию ближнего или дальнего красного света — на них падает солнечный свет с широким спектром. В этих условиях примерно половина фитохрома представлена формой Фдк. Так как Фк и Фдк имеют широкие и перекрывающиеся спектры поглощения (рис. 11.9), они постоянно трансформируются в обоих направлениях, так что одни и те же молекулы при длительном облучении не остаются в форме Фдк. Вероятно, любая отдельная молекула непрерывно переходит из одной формы в другую— феномен, известный под названием кругообращения ( y ling) пигмента. Скорость кругообращения возрастает с уве-личениём интенсивности света и при ярком солнечном освещении очень велика. [c.345]


Что такое интенсивность света — TACHYON Light

Определение

Интенсивность освещения — это физический термин, обозначающий световой поток видимого света, приходящийся на единицу площади. Единица измерения, называемая освещенностью, — люкс или люкс. Он используется для обозначения интенсивности света и площади освещаемого объекта.

В фотометрии «яркость» — это плотность силы света в определенном направлении, но ее часто неправильно понимают как освещенность.Международная единица светимости — это количество свечей на квадратный метр (в материковом Китае, Гонконге и Макао это называется кандела).

Интенсивность света имеет большое влияние на фотосинтез организмов. Его можно измерить с помощью измерителя освещенности.

Освещенность / освещенность поверхности, освещаемой светом, определяется как световой поток, освещающий единицу площади.

Предположим, что световой поток на грани dS равен dΦ, тогда освещенность E на этой грани будет: E = dΦ / dS.

1 лк = 1 лм /. Для объекта, который равномерно освещен светом, когда световой поток, полученный на площади в 1 квадратный метр, составляет 1 люмен, его освещенность составляет 1 люкс. Люмен — единица светового потока.

Точечный источник света с силой света 1 кандела имеет световой поток «1 люмен» на единицу телесного угла (1 стерадиан).

Candlelight (Candela), транслитерация «Candela». Идея свечей была впервые изобретена британцами, и это единица измерения силы света.

В то время британцы использовали фунт белого воска, чтобы создать свечу длиной в один фут, чтобы определить единицу света свечи. Но сегодняшнее определение изменилось: нагрев черным светящимся телом размером один кубический сантиметр до тех пор, пока светящееся тело не растворяется в жидкости, 1/60 количества излучаемого света является стандартным источником света, а свет свечи является стандартным источником света. Единица количества излучаемого света.

Связанные термины для силы света

  1. Естественное и искусственное освещение

Солнечный свет — это естественное освещение, а световое освещение — это искусственное освещение.

  1. Световой цикл и световое время

В природе 24 часа в сутки и ночь — это световой период. Время со светом — это яркий период, а время без света — это темный период. При естественном освещении время солнечного света (период яркости) обычно рассчитывается как время солнечного сияния; при искусственном освещении время воздействия света — это время освещения, а 24-часовой световой цикл — это естественный световой цикл; длиннее или короче 24 часов называется циклом неестественного света; если в течение 24 часов есть только один яркий период и один темный период, это называется однопериодным освещением; если в течение 24 часов есть два или более ярких или темных периода, это называется прерывистым освещением.Сумма яркого периода в фотопериоде и есть фотопериод.

  1. Сила света

Количество светового потока, передаваемого источником света в пределах телесного угла в определенном направлении. Единица: кандела (кандела, кд).

  1. Световой поток

Световая энергия, излучаемая источником света в единицу времени, называется световым потоком источника света, и ее единицей является люмен (количество света на площади в 1 квадратный фут, где каждая точка находится на расстоянии 1 фута от 1 свечи. источник света — 1 люмен).

  1. Связанные определения

Освещенность — это степень освещенности объекта. То есть отношение светового потока, полученного на поверхности объекта, к освещаемой площади, единицей измерения является люкс Ix (1 люкс — это освещенность, создаваемая световым потоком в 1 люмен, равномерно освещенным на площади в 1 квадратный метр). метр) или фут-свеча fc (1 футовая свеча равна 1. Световой поток в люменах равномерно освещает освещенность, создаваемую на площади 1 квадратный фут), 1 fc = 10.76 лк.

Под прямыми солнечными лучами летом интенсивность света может достигать 60 000–100 000 лк, на открытом воздухе без солнца от 10 000 до 10 000 лк, при ярком освещении в помещении летом от 100 до 550 лк, а ночью при полной луне — 0,2 лк.

Лампы накаливания могут излучать примерно 12,56 лк света на ватт, но это значение зависит от размера лампы. Маленькие лампочки могут излучать больше люменов, а большие — меньше. Световая отдача люминесцентной лампы в 3-4 раза выше, чем у лампы накаливания, а срок службы в 9 раз больше, чем у лампы накаливания, но цена выше.В свете, излучаемом лампой накаливания без абажура, около 30% люмен поглощается стенами, потолком, оборудованием и т. Д .; низкое качество и темнота лампы уменьшают много люменов, поэтому можно использовать только около 50% люменов. Как правило, при наличии абажура и высоте лампы 2,0 2,4 м (расстояние между лампами в 1,5 раза больше высоты), на каждые 0,37 площади требуются лампы мощностью 1 Вт, или на 1 площади требуются лампы мощностью 2,7 Вт, что может обеспечить 10,76 лк. Высота установки лампы и наличие или отсутствие абажура имеют большое влияние на интенсивность света.

Формула расчета

Средняя освещенность (Eav) = общий световой поток источника света (N * Ф) * коэффициент использования (CU) * коэффициент обслуживания (MF) / площадь площади (㎡)

(применимо для расчета внутреннего освещения или освещения стадиона)

Коэффициент использования: 0,4 для обычных помещений и 0,3 для занятий спортом

Коэффициент обслуживания: обычно 0,7 ~ 0,8

Пример 1:

Внутреннее освещение: комната 4 × 5 м, с использованием 9 комплектов решетчатых светильников 3 × 36 Вт,

Средняя освещенность = общий световой поток источника света × CU × MF / площадь = (2500 × 3 × 9) × 0.4 × 0,8 ÷ 4 ÷ 5 = 1080 Люкс

Вывод: Средняя освещенность выше 1000 люкс.

Пример 2: Освещение стадиона: площадка 20 × 40 м, с использованием 60 комплектов металлогалогенных ламп POWRSPOT 1000 Вт,

Средняя освещенность = общий световой поток источника света × CU × MF / площадь = (105000 × 60) × 0,3 × 0,8 ÷ 20 ÷ 40 = 1890 люкс

Вывод: Средняя горизонтальная освещенность выше 1500 люкс.

Офисный шкаф со средней освещенностью:

Условия проектирования: Офис 18.Длина 2 метра, ширина 10,8 метра, высота потолка 2,8 метра, высота рабочего стола 0,85 метра, коэффициент использования 0,4, коэффициент обслуживания 0,8, количество ламп 33 комплекта. Какая средняя освещенность в офисе?

Лампа: Лампа использует антибликовую лампу дневного света DiNiT 2X55W со световым потоком 3000Lm, цветовой температурой 3000K и характеристикой цветопередачи Ra90 или выше.

По формуле: Eav = (33 комплекта X 6000Lm X 0.4 X 0,8) ÷ (18,2 метра X 10,8 метра)

= 110880,00 ÷ 196,56 ㎡

= 564,10 люкс

Примечания: Проект освещения должен требовать точного коэффициента использования, в противном случае будет большое отклонение, которое повлияет на размер коэффициента использования. В основном это следующие факторы: кривая распределения света светильника, коэффициент светоотдачи светильника, коэффициент отражения в помещении, например потолок, стена, рабочий стол и т. Д., Размер индекса в помещении.

стандартное значение

Определение

Поддерживайте среднюю освещенность на рабочей поверхности или плоскости отсчета, и средняя освещенность на указанной поверхности не должна быть ниже этого значения.Это средняя освещенность указанной поверхности в то время, когда необходимо поддерживать осветительное устройство. Это освещение, необходимое для обеспечения визуальной безопасности и визуальной эффективности при работе.

Оценка

Стандартное значение освещенности классифицируется по 0,5, 1, 2, 3, 5, 10, 15, 20, 30, 50, 75, 100, 150, 200, 300, 500, 750, 1000, 1500, 2000, 3000, 5000 люкс.

лк (люкс) — единица освещенности.

Классификация стандартных значений освещенности основана на субъективном эффекте, заключающемся в том, что отчетливо ощущается малейшее изменение освещенности, а разница освещенности составляет около 1.5 раз. Эта классификация примерно соответствует классификации стандарта S008 / E-2001 Международного комитета по световому освещению CIE «Освещение на рабочем месте в помещении».

Нормативные значения общей освещенности для вновь построенных, реконструируемых и расширяемых жилых, общественных и промышленных зданий.

Комната (место) Базовая плоскость и ее высота Стандартное значение освещенности (лк)
Жилой дом гостиная (общая деятельность) 0.75м горизонтальная плоскость 100
Жилой дом гостиная (письмо и чтение) 0,75 м горизонтальная плоскость 300 подходит для смешанного освещения
Жилой дом ресторан стол обеденный 0,75м 150
Библиотека Общий читальный зал 0,75 м горизонтальная плоскость 300
Офисное здание Общий офис 0.75м горизонтальная плоскость 300
Главный супермаркет Бизнес-зал 0,75 м горизонтальная плоскость 300
Зал ожидания больницы, зал регистрации 0,75 м горизонтальная плоскость 200
Школьный класс Класс настольный 300
Школьная классная доска доска 500
Общие коридоры и мобильные зоны в общественных местах Земля 50
Эскалаторы в общественных местах Земля 50
Черновая обработка промышленного строительного оборудования 0.75м горизонтальная плоскость 200
Промышленное строительное оборудование, обрабатывающее общий допуск обработки ≥ 0,1 мм 0,75 м горизонтальная плоскость 300 необходимо добавить местного освещения
Точность обработки промышленного строительного оборудования Допуск обработки <0,1 мм 0,75 м горизонтальная плоскость 500 необходимо добавить местного освещения

Когда выполняется одно или несколько из следующих условий, освещенность рабочей поверхности или базовой плоскости может быть увеличена на один уровень в соответствии со стандартным значением градуса.

  1. На рабочих местах с высокими требованиями к зрению, когда расстояние между глазами и объектом распознавания превышает 500 мм,
  2. Когда постоянная и длительная интенсивная зрительная работа оказывает неблагоприятное воздействие на органы зрения,
  3. Для идентификации движущихся объектов, когда время идентификации короткое и идентификация затруднена,
  4. Когда визуальная работа имеет важное значение для безопасности работы,
  5. Когда яркостный контраст объекта распознавания меньше 0.3,
  6. Когда требования к точности работы высоки и ошибки приводят к большим потерям,
  7. Когда зрительная способность ниже, чем обычная способность,
  8. Когда требования к строительному уровню и функциям высоки.

При выполнении одного или нескольких из следующих условий освещенность рабочей поверхности или плоскости отсчета может быть уменьшена на один уровень в соответствии со стандартным значением градуса.

  1. При кратковременном выполнении домашних заданий
  2. Когда точность или скорость работы не важны,
  3. Когда требования к уровню здания и функциям низкие.

В нормальных условиях расчетное значение освещенности может иметь отклонение от -10% до + 10% по сравнению со стандартным значением освещенности.

Измеритель освещенности

Измеритель освещенности — это специальное устройство, используемое для измерения уровня освещенности. В некоторых особых условиях существуют строгие требования к освещенности света. Например, при проверке лекарств вручную предъявляются строгие требования к освещенности.

Связанные принципы

При использовании германиевых фотоэлементов в качестве датчиков токи, создаваемые фотоэлементами, различны из-за разной интенсивности света.Затем этот ток усиливается постоянным током, а затем сигнал постоянного тока преобразуется в цифровой сигнал, который напрямую отражает интенсивность света через схему цифро-аналогового преобразования.

Как рассчитать это для создания атмосферы

Интенсивность света играет решающую роль практически в любой повседневной деятельности. Четкое видение и различение предметов важно в действиях, требующих большей точности, однако в других помещениях с другими целями необходимая интенсивность света может сильно измениться.Хотя это в некоторой степени зависит от индивидуальных предпочтений, интенсивность света никогда не будет одинаковой в таких помещениях, как офис или гостиная.

В некоторых местах эта интенсивность должна быть подходящей для создания непринужденной и уютной атмосферы, в то время как в других большее значение придается большей освещенности. Но как рассчитать интенсивность света перед тем, как выбрать тот или иной вид освещения?

Как измеряется сила света?


Хотя интенсивность света можно измерить по-разному, чаще всего измеряют в люменах и люксах.

Люмен измеряет световой поток светильника, интенсивность света, излучаемого светильником.
люкс измеряют результирующий свет, то есть полученный и воспринимаемый свет.
Однако между излучаемыми люменами и окончательно воспринимаемыми люменами, которые составляют люкс, наблюдается потеря количества света. Такие факторы, как угол раскрытия или расстояние до источника света, влияют на люмены. Сегодня наиболее практичным средством измерения и планирования интенсивности света является люкс, который представляет собой фактическое количество освещенности.Эта мера очень полезна в студиях дизайна интерьера и архитектуры, где дизайнер по свету должен найти правильное соотношение между люменами и люксами.

Как рассчитать интенсивность необходимого вам света?

Принимая во внимание потребности в освещении, следующее, что вам нужно сделать, это рассчитать интенсивность света в желаемом пространстве. Вам нужно будет учесть:

Площадь, подлежащая освещению
Существующая мебель, количество используемого пространства, которое она занимает, и то, темная ли она, поскольку отражает меньше света.
В таких помещениях, как дома, вы можете полагаться на потребности и предпочтения клиента, чтобы выбрать интенсивность света, которая ему лучше всего подходит. Однако для более сложных проектов наиболее часто используемой программой для расчета освещения является Dialux. Это бесплатное программное обеспечение позволяет создавать проекты освещения и упрощает для архитекторов, дизайнеров интерьеров и дизайнеров освещения создание систем освещения как для внутреннего, так и для наружного применения.

Вы также должны знать, что уровень люкс варьируется в зависимости от освещаемой комнаты, так как в некоторых местах интенсивность освещения ниже, а в других — выше.В общественных местах, таких как медицинские или образовательные центры, необходимая интенсивность света будет отмечена нормативными актами, однако наши рекомендации по количеству люксов следующие: В жилых помещениях:

  • Кухня — 300-600 люкс
  • Гостиная — 100 — 300 люкс
  • Прихожая — 300 люкс
  • Спальня — 100-300 люкс
  • Этюд — 200 люкс
  • Ванная — 300-600 люкс


В коммерческих помещениях:

  • Общее освещение — 300 — 600 люкс
  • Внешние оконные дисплеи — 1000-3000 люкс
  • Интерьерные витрины — 1000 люкс
  • Витрины — 1000-3000 люкс


В ресторанах:

  • Столовая и гостиная — 100-600 люкс
  • Ресепшн — 100 — 500 люкс
  • Барс — 100-500 люкс


В офисах:

  • Лестницы — 100 — 350 люкс
  • Рабочие столы — 400 — 1500 люкс
  • Конференц-залы — 200 — 700 люкс

Другие факторы, влияющие на интенсивность света


Цветовая температура и угол раскрытия — это факторы, которые сильно влияют на получаемый результат.Выбор правильной температуры будет зависеть от функции освещаемого помещения. Обычно в помещениях, предназначенных для отдыха, досуга и т. Д., Используется более теплый свет, способный создать уютную атмосферу. С другой стороны, более прохладное освещение лучше подходит для мест, где важна хорошая видимость. Это также определит угол раскрытия, с помощью которого мы сможем добиться акцентирующего или рассеянного света.

Короче говоря, вам нужно будет принять во внимание пространство и деятельность, которая будет в нем осуществляться, чтобы определить как температуру, так и интенсивность света, а также тип освещения, который вам понадобится.В Faro у нас есть широкий выбор светильников, мы знаем, какое значение имеет интенсивность света в любом проекте дизайна интерьера, а также в эстетическом и функциональном результате, который достигается. Поэтому мы не только предлагаем различные типы освещения, но и располагаем командой технических профессионалов, которые консультируют каждого клиента для получения индивидуального результата.

Хотите гарантированно добиться успеха в следующем дизайнерском проекте интерьера? Свяжитесь с нами!

Как измеряется сила света

Интенсивность света — это количество света, измеренное в определенной области.По сути, это то, сколько света предоставляется. В осветительной промышленности сила света измеряется в люменах; однако мы знаем, что люмены предназначены для людей, а не для растений. В садоводстве интенсивность света измеряется в микромолях (мкмоль), которые описывают количество фотонов, испускаемых источником света. Эти фотоны воспринимают растения.

Есть несколько различных способов измерения умолов от источника света:

  • Спектрорадиометр интегрирующей сферы
  • Гониофотометр
  • Измеритель света

Спектрорадиометр интегрирующей сферы

Одним из способов измерения микромолей (мкмолей) является спектрорадиометр со интегрирующей сферой.По определению, это сферическая оболочка, используемая для определения общего светового потока пятна света через отверстие. Белая внутренняя часть сферы обеспечивает полное рассеивание света от источника, расположенного в ее центре. Когда свет излучается, он отскакивает от сферы и выходит через апертуру, где берутся данные.

Интегрирующая сфера используется для изоляции источника света и захвата всего света, выходящего из него. Затем используется спектрометр, чтобы разделить этот свет на составные части и измерить каждую часть.По сути, это измеряет количество синего, желтого, красного или любого другого цвета света на каждой длине волны. На этом этапе математика рассчитывается для расчета PPF и PBF.

Спектрорадиометр со интегрирующей сферой также предоставит информацию об источнике света, такую ​​как его спектр, цветовая температура, индекс цветопередачи, мощность и многое другое.

Хотя сфера генерирует данные для получения PPF и PBF источника света, это только показывает, сколько света может генерировать продукт с учетом измеряемого нанометрового диапазона.Он не будет обеспечивать то количество света, которое получат растения. Часто измерение PPF используется для описания интенсивности источника света, однако это измерение может вводить в заблуждение. Он не включает полезный свет от ультрафиолета и дальнего красного света, а также не объясняет количество света, которое фактически получит растение. PBF более включает эти два диапазона, однако он также не полностью описывает, сколько света получит растение. Это связано с тем, что такие вещи, как отражатели, оптика и то, как далеко источники света расположены от растений, влияют на фактическую интенсивность света, которую получает растение.Для этого используются PPFD и PBFD.

Гониофотометр

Гониофотометр похож на интегрирующую сферу, потому что он предоставляет тот же тип данных, но расширяет эти данные и фиксируется другими способами. Большое отличие гониофотометра заключается в том, что его можно использовать для определения эффективности источника света и его пространственного распределения. В гониофотометрах используется зеркало, чтобы отражать свет от источника под разными углами. Измерения проводятся под этими углами и показывают, как свет исходит от источника.В последнее время эти устройства используются для измерения светодиодных продуктов и светильников HID, поскольку пространственное распределение этих продуктов является направленным, а не конгруэнтным. Гониофотометр также создает файл IES, который содержит информацию о пространственном распределении света. Затем этот файл можно использовать для создания схем освещения.

Измеритель света

Другой способ измерения интенсивности — использование экспонометра. Это позволит измерить количество мкмолей, генерируемых источником света с учетом расстояния, на котором измеритель находится от этого источника.Другими словами, это измеряет количество светового потока на определенном расстоянии от источника света. Главное здесь — расстояние. В то время как сфера улавливает весь излучаемый свет, экспонометр улавливает количество света в одном конкретном месте или на расстоянии от источника света. Оценка данных экспонометра может обеспечить единообразие, а также PPFD или PBFD приспособления.

Есть много типов люксметров, и постоянно создаются новые. Важно найти люксметр от уважаемой компании, который включает весь спектр.

интенсивность света в вашем бизнесе

Вы когда-нибудь задумывались о том, как оставление света на рабочем месте влияет на затраты на электроэнергию и производительность труда?

Излишнее освещение зданий влечет за собой большие затраты и вредно для окружающей среды. Он известен как крупнейший потребитель электроэнергии в коммерческих зданиях 1 . Следите за тем, чтобы узнать, остается ли свет включенным или выключенным. Затем вы можете настроить в зависимости от спроса, сэкономить деньги, планету и загрязнение окружающей среды.

В комплекте:

Что такое сила света?


Сила света или сила света — это количество видимого света, излучаемого в единицу времени на единицу телесного угла.Таким образом, это способность точечного источника света обеспечивать освещение в заданном направлении в здании.

Для предприятий интенсивность света — это не только показатель того, что света достаточно для эффективной работы, чтобы вы были бдительны и продуктивны, свет также имеет огромный потенциал для экономии энергии.

С помощью Airthings for Business вы можете отслеживать интенсивность освещения через панель управления Airthings или через API. Легко проверьте, падает ли уровень освещенности ночью, как показано ниже, в конференц-зале Airthings HQ.Зачем платить за электроэнергию, когда они не используются? Если в конференц-зале или на рабочем месте есть окна, вероятно, днем ​​всегда будет свет (как показано ниже). Если ночью по-прежнему высокий, значит, свет горит.

Световое загрязнение и отходы энергии

Часто игнорируемый (без каламбура) свет является огромным источником загрязнения. Это огромная трата энергии, и поскольку нам нужно это видеть, проще всего остаться незамеченным.

Когда на самом деле «Энергопотребление в зданиях можно разделить на две основные потребности.Потребности в тепловой энергии, включая отопление и охлаждение помещений, нагрев воды и приготовление пищи, составляют около 77% глобального конечного спроса на энергию в зданиях «. Как мы знаем, это общеизвестно, и многие предприятия во всем мире стремятся уменьшить свой углеродный след.

Что наиболее интересно, так это то, что «оставшиеся 23% приходятся на конечное электрическое использование, которое включает освещение, бытовую технику и другие виды использования, не связанные с обогревом или охлаждением». 2 Конечно, это зависит от вашего местоположения, типа здания и прочего, но предисловие такое же.Не нужно тратить энергию на освещение, которое никому не нужно.


Интенсивность света, здоровье и благополучие

Свет в комнате должен позволять жителям здания легко ориентироваться и перемещаться. Если молнии в одном пространстве недостаточно, это может привести к ненужной нагрузке на глаза и вызвать такие симптомы, как раздражение глаз, усталость и головная боль. Это происходит из-за плохой яркости и контрастности, большой разницы в яркости и мерцания.

Мониторинг интенсивности света может уменьшить дискомфорт в коммерческих зданиях, что приведет к большему удовлетворению внутренней средой.

Некоторые из физических симптомов, которые могут возникнуть у жильцов здания в результате недостаточной силы света:

  • Напряжение глаз и раздражение глаз. 3
  • Усталость. 4
  • Головная боль. 5

Почему мониторинг силы света важен для зданий и их жителей?

Расточительное расходование энергии на неиспользуемые осветительные приборы может привести к значительному истощению энергозатрат.

  • Сократите затраты на электроэнергию и спасите планету:
    На освещение приходится 17% всего потребления электроэнергии 7 в коммерческих зданиях США, что представляет собой крупнейшего отдельного потребителя электроэнергии. 8 ​​

    Некоторыми факторами, которые могут повлиять на эти затраты, являются интенсивность света, которая может быть выше, чем необходимо, и / или свет, случайно включенный ночью.

    Датчики освещенности — это эффективный способ узнать, был ли оставлен включенным свет в удаленных объектах.Мониторинг света с течением времени может помочь понять, как действовать, чтобы снизить затраты энергии, связанные со светом. Повышая устойчивость вашей организации, вы также можете улучшить свой корпоративный имидж и позитивно привлечь сотрудников. 9

  • Производительность и головные боли :
    Если освещение в помещении недостаточное, это может повлиять не только на комфорт жителей здания, но и на их производительность. Фактически, работа с раздражением глаз, усталостью и головной болью может быть не лучшим рабочим состоянием.Действительно, одно исследование показало, что при работе с головной болью производительность work может быть снижена до 41%. 10 Тогда может помочь контроль интенсивности света.

Мониторинг использования света с центральной панели управления Airthings или через API позволяет лучше контролировать и контролировать потребление энергии, позволяя удаленно проверять правильность работы автоматических систем освещения.

Источники

1 https://www.eia.gov/energyexplained/use-of-energy/commercial-buildings-in-depth.php

2 https://www.ren21.net/gsr-2021/chapters/chapter_01/chapter_01/

2.5 Гарвардский ежегодный обзор общественности https://www.annualreviews.org/doi/10.1146/annurev-publhealth-031816-044420

3 https://blinkcharlotte.com/newsletter-library/is-office-lighting-affecting-your-vision/#:~:text=Exposure%20to%20harsh%20fluorescent%20lighting,to%20light%20can%20also% 20occur.

4 https://www.healthline.com/health/eye-strain-headache#:~:text=One%20uncommon%20cause%20of%20headaches,get%20tired%20due%20to%20overuse.

5 https://blinkcharlotte.com/newsletter-library/is-office-lighting-affecting-your-vision/#:~:text=Exposure%20to%20harsh%20fluorescent%20lighting,to%20light%20can%20also% 20occur.

7 https://catalog.data.gov/dataset/commercial-buildings-energy-consuming-survey

8 https://www.eia.gov/energyexplained/use-of-energy/commercial-buildings-in-depth.php

9 https://www.epa.gov/smm/managing-and-recting-wastes-guide-commercial-buildings

10 https: // pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/9633720/#:~:text=When%20at%20work%20with%20headache,were%20due%20to%20migrainous%20headaches.

12 https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S036013231930589X

Измерения силы света для светодиодов

Эта статья базы знаний предназначена для SQ / MQ-100, SQ / MQ-200, SQ / MQ -300 и серии SQ-400.

Клиенты часто связываются с Apogee Instruments, чтобы узнать, можно ли использовать квантовые датчики и измерители для измерения интенсивности излучения светоизлучающих диодов (светодиодов), поскольку светодиоды становятся все более распространенными в качестве источников света для роста растений в контролируемой среде и роста кораллов в аквариумах. .В другой статье представлена ​​некоторая качественная информация об использовании широкополосного устройства (например, квантовых датчиков или датчиков PAR или измерителей) для измерения источника узкополосного излучения (то есть многих светодиодов, имеющихся в настоящее время на рынке), где было указано, что спектрорадиометр является лучшим инструментом для измерения точно измерять интенсивность света светодиодов (см. сообщение от 5 октября 2011 г. под названием «Сравнение выходных данных квантовых датчиков для различных источников света»). Хотя это правда, квантовые измерители можно использовать для измерения интенсивности светодиодов, и многие клиенты используют их для этого приложения.В результате оценка точности квантового измерителя Apogee для измерения светодиодов очень практична.

Квантовый датчик / метр предназначен для измерения общего количества фотонов в диапазоне от 400 до 700 нм, в диапазоне фотосинтетически активного излучения (PAR). Ошибка, связанная с измерением квантовым измерителем (или датчиком) света от источника, который имеет спектр, отличный от спектра источника, используемого для калибровки измерителя, называется спектральной ошибкой. Спектральная ошибка возникает из-за того, что квантовые измерители полностью не соответствуют заданному квантовому отклику, что означает, что они не реагируют на все длины волн света одинаково между 400 нм и 700 нм.Квантовые измерители Apogee чувствительны к длинам волн приблизительно от 370 нм до 665 нм, с относительно ровным откликом между 450 нм и 650 нм из-за синего пигмента, используемого в диффузоре (рис. 1). Однако они не одинаково чувствительны к длинам волн в фотосинтетически активном диапазоне (рис. 1). Для определения спектральной ошибки требуются спектральные характеристики квантового измерителя, калибровочного источника света и источника света, которые необходимо измерить, а также некоторые спектрально-зависимые расчеты (подробности см. В Federer and Tanner, 1966; Ross and Sulev, 2000).

Квантовые датчики и измерители электрического освещения

Apogee калибруются в специальной камере, заполненной холодными белыми люминесцентными лампами T5. Светодиоды имеют совершенно другой спектральный выход, чем лампы T5 (рисунки 2, 3 и 4), поэтому ожидается некоторая степень спектральной погрешности. Для узкополосных, широкополосных и смешанных светодиодов, показанных ниже, спектральные ошибки составляют 8% или меньше. Квантовые датчики и измерители Apogee менее чувствительны к синим длинам волн (около 400 нм) по сравнению с более длинными длинами волн и считывают низкие значения под синими светодиодами.И наоборот, квантовые датчики и измерители Apogee более чувствительны к зеленым и красным длинам волн (более 500 нм) по сравнению с синими длинами волн и считывают высокие значения под зелеными и красными светодиодами. Широкополосные белые светодиоды излучают небольшую часть излучения за пределами верхнего предела диапазона чувствительности квантового датчика / измерителя Apogee (665 нм) и дают низкие результаты измерений для белых светодиодов.

ВАЖНОЕ ПРИМЕЧАНИЕ: светодиоды, которые излучают большую часть излучения выше примерно 660 нм, будут считываться очень низко, и их не следует измерять с помощью оригинальных квантовых датчиков Apogee (модели SQ-100, 200, 300 и 400), но они отлично работают с Apogee Full -спектральные квантовые датчики (модель SQ-500).

Apogee Instruments недавно представила сравнение спектральных ошибок светодиодов для нескольких квантовых датчиков на Международном совещании по сельскому хозяйству с контролируемой средой в 2012 году. Смотрите PDF-файл плаката здесь.

Таблица 1: Теоретические спектральные ошибки для измерений нескольких источников светодиодов Apogee Quantum Meter

Светодиод Ошибка электрической калибровки [%]
Синий (пик 448 нм, полуширина 10 нм) -10.7
Зеленый (пик 524 нм, 15 нм FWHM) 5,8
Красный (пик 635 нм, полуширина 10 нм) 4,7
Холодный белый -4,2
нейтральный белый -6,1
теплый белый -9,9
Красная, синяя смесь 2,7
Смесь красного, зеленого и синего цветов 3.5

Дополнительные сведения о спектральных ошибках источника света и информацию о том, как исправить эти ошибки, см. В разделе «Спектральные ошибки для популярных источников света и способы их исправления».

Рисунок 1: Отклик квантового датчика / измерителя Apogee (синяя линия) по сравнению с заданным квантовым откликом (черная линия) равной чувствительности на всех длинах волн от 400 до 700 нм.

Рисунок 2: T5 холодный белый флуоресцентный спектр (лампа, используемая Apogee для калибровки электрического света квантовых счетчиков; черная линия) по сравнению с узкополосными цветными светодиодами (синие, зеленые, красные линии) и определенный квантовый отклик (серая линия).

Рисунок 3: Спектр холодного белого флуоресцентного излучения T5 (лампа, используемая Apogee для калибровки электрического света квантовых измерителей; черная линия) по сравнению с широкополосными белыми светодиодами (холодный белый флуоресцентный свет — синяя линия, нейтральный белый флуоресцентный свет — зеленая линия, теплый белый флуоресцентный светильник — красная линия) и заданный квантовый отклик (серая линия).

Рисунок 4: T5 холодный белый флуоресцентный спектр (лампа, используемая Apogee для калибровки электрического света квантовых счетчиков; черная линия) по сравнению со смесями узкополосных цветных светодиодов (красный / синий — синяя линия, красный / зеленый / синий — красная линия ) и определенный квантовый отклик (серая линия).

Список литературы

Федерер, К.А. и C.B. Tanner, 1966. Датчики для измерения света, доступные для фотосинтеза. Экология 47: 654-657.
Росс, Дж. И М. Сулев, 2000. Источники ошибок в измерениях ФАР. Сельскохозяйственная и лесная метеорология 100: 103-125.

Какая интенсивность света подходит для какой комнаты?

Разным помещениям требуется разное количество света. Вы слышали о терминах люмен и люкс? Эти термины указывают количество света и интенсивность света.Часто нет ясности в отношении этих терминов и того, какие значения интенсивности / количества света подходят для разных типов помещений. Поэтому в этом блоге мы четко объясняем разницу между терминами люмен и люкс и даем вам четкий обзор уровней яркости, которые подходят для использования в разных комнатах.

Люмен

Люмен — это мера количества света. Это фотометрическая мера. Это означает, что принимается во внимание субъективный элемент, человеческий глаз.Глаз более чувствителен к определенным цветовым температурам, чем к другим. По этой причине разные цвета света могут вызывать разное впечатление о количестве света. Например, лампа теплого белого цвета может излучать точно такое же количество энергии, что и лампа холодного белого цвета, но это дает другое представление о количестве света. Следовательно, просвет является фотометрической мерой, а это означает, что количество просвета определяется с учетом восприятия человеческим глазом.

Люкс

Количество люкс — это фактическое количество света в определенной комнате, также известное как интенсивность света.Люкс — это количество люменов на квадратный метр. Итак: один люкс равен одному люмену на квадратный метр. Этот термин говорит гораздо больше о фактическом количестве света, чем термин люмен. Однако этого все еще недостаточно. Фактическая интенсивность света может варьироваться, например, в зависимости от высоты подвешивания лампы или распределения света. Например, если лампа размещена на высоте 6 метров, сила света будет меньше, чем при установке такой же лампы на высоте 2 метра.

Чтобы дать вам более четкое представление о том, какое количество люксов содержит определенное количество люкс, ниже вы найдете небольшой обзор различных уровней внешней освещенности.

  • Прямой солнечный свет: 100000 люкс
  • Непрямой солнечный свет / дневной свет: 10.000 люкс
  • Пасмурный день: 1000 люкс
  • Очень темный день: 100 люкс

Стандарт силы света

Европейский Союз разработал стандарт, NEN_EN 12464-1: 2011, который определяет количество люксов, необходимое для различных рабочих ситуаций (комнат). Ниже мы приводим несколько примеров, которые описаны в стандарте. Это можно рассматривать как ориентир для желаемого количества люксов на комнату.

Общие помещения

  • Хранение: 100 люкс
  • Гардеробы, туалеты и ванные комнаты: 200 люкс
  • Столовые: 200 люкс
  • Склад: 150 люкс
  • Коридоры: 100 люкс
  • Лестницы и эскалаторы: 100 люкс
  • Лифты: 100 люкс

Офисы

  • Офис: 500 люкс
  • Конференц-зал: 500 люкс
  • Точная работа, например, чертеж: 750 люкс
  • Ресепшн: 300 люкс

Магазины

  • Магазин этаж: 300 люкс
  • Касса: 500 люкс

Учебные заведения

  • Аудитория: 300 люкс
  • Аудитория: 500 люкс
  • Коридоры: 100 люкс
  • Вход: 200 люкс
  • Лестница: 150 люкс
  • Библиотека читального зала: 500 люкс
  • Столовая: 200 люкс
  • Спортивный зал: 300 люкс

Рассчитать количество люменов

Можно легко c самостоятельно рассчитайте количество просвета, необходимое для конкретного помещения.Один люкс — это один люмен на квадратный метр. Первым делом нужно определить желаемое количество люкс. Также важно знать площадь помещения.

Площадь комнаты, умноженная на желаемое количество люкс, — это количество люменов, необходимое для освещения комнаты по своему вкусу. Таким образом вы легко сможете рассчитать необходимое количество люменов.

Примеры расчетов и советы

Ниже вы найдете обзор с примерами того, какое освещение подходит для определенных комнат.Желаемое количество люкс основано на стандартах NEN Европейского Союза. Мы приводим ряд примеров и советов по освещению, которые вы можете использовать. Однако вы должны иметь в виду, что это пример руководства / расчета. Фактическое количество люкс всегда может отличаться, например, из-за высоты расположения ламп или распределения света. Кроме того, желаемое количество люкс — это тоже дело личного вкуса.

Офис 40м2

  • Кол-во люксов: 500
  • Кол-во люменов: 20.000
  • Пример: 8-кратная светодиодная панель 30×60 4000K (2400 люмен)

Класс 40м2

  • Количество люкс: 300
  • Aantal lumen: 12.000
  • Пример: 5-кратная светодиодная панель 30×60 3000K (2400 люмен)

Столовая 30м2

  • Количество люкс: 200
  • Количество люмен: 6000
  • Пример: 7-кратный светодиодный светильник 3000K 12 Вт (900 люмен)

Цех 120 м2

  • Количество люкс: 300
  • Количество просвет: 36.000
  • Пример: 18 светодиодных прожекторов для трекового света 3000K (2000 люмен)

Что еще нужно учитывать?

Количество люкс или люмен — не единственное, что вам нужно учитывать при выборе освещения. Есть ряд других факторов, которые могут сыграть важную роль. В этом блоге мы уже говорили о цветовых температурах. Три наиболее важных цветовых температуры: теплый белый, ярко-белый и холодный белый. Для офисов, например, лучше всего подходит яркое белое светодиодное освещение (4000к).Для заводского цеха лучше всего подходит светодиодное освещение холодного белого цвета (6000к), а для гостиной — теплое белое светодиодное освещение (3000к). Для получения дополнительной информации вы можете прочитать этот блог о цветовых температурах. Еще один аспект, который следует учитывать, — регулируется ли освещение или нет. В некоторых комнатах может быть желательно сделать яркость более или менее яркой по желанию.

Хотите узнать больше о значении люмен и люкс? Вы можете прочитать об этом в этом блоге: Что такое люмен и что такое люкс?

Если у вас есть вопросы по выбору подходящего освещения, обращайтесь в нашу службу поддержки клиентов.

Общие сведения о характеристиках силы света для мигающих сигнальных огней

Общий

Цель этого справочного раздела — способствовать пониманию спецификаций силы света для мигающих сигнальных огней.
Термин «эффективная интенсивность» или «эффективная кандела» используется инженерами по сигналу для описания мигающего сигнального огня, который имеет такую ​​же сигнальную эффективность, что и эквивалентный устойчивый горящий свет.

Метод расчета эффективной интенсивности мигающих сигнальных огней, обсуждаемый здесь, был взят из Руководства IES для «Расчет эффективной интенсивности мигающих сигнальных огней», раздел 4.3 Конденсаторно-разрядные лампы »и используется агентствами Федерального правительства для определения требований к свету стробоскопических маяков.

КСЕНОНОВЫЙ СТРОБ ФОРМУЛ

Электрические взаимосвязи
P = мощность в ваттах
J = джоули (также известные как ватт-секунды)
F = мигания в секунду (частота миганий)
C = емкость в микрофарадах
V = напряжение в киловольтах

Основные электрические формулы

P = J x F

ФОТОМЕТРИЧЕСКИЕ СВЯЗИ

Ieff = эффективная интенсивность (также известная как эффективная кандела)
HCPS = горизонтальная мощность свечи в секундах
BCPS = мощность свечи в секундах
M = коэффициент усиления линзы или рефлектора
φ = эффективность лампы-вспышки в люмен-секундах / ватт-секундах
Q = светоотдача лампа-вспышка в люмен-секундах (получено эмпирическим путем для спиральных импульсных трубок)
Lb = фоновая освещенность по методу Ламберта
d = расстояние в футах, на котором может быть видна сила света

ОСНОВНЫЕ ФОТОМЕТРИЧЕСКИЕ ФОРМУЛЫ

Q = J x φ Люмен Секунды

BCPS = M x HCPS (кандела)
Ieff = 5 x BCPS (кандела)
Ieff

ПИКОВАЯ СВЕЧА, КАНДЕЛЫ СЕКУНДЫ И КАНДЕЛА ЭФФЕКТИВНАЯ

При сравнении двух разных сигнальных ламп первый вопрос, который обычно задают, — насколько они яркие и как они соотносятся друг с другом? Это может быть сложный вопрос при сравнении очень разных источников света, таких как вращающиеся лампы накаливания и ксеноновые стробоскопы.Давайте кратко обсудим три различных обычно определяемых рейтинга «интенсивности»:

1) PEAK CANDELA или PEAK CANDLEPOWER
Эта величина представляет собой максимальную интенсивность света, создаваемую мигающим светом во время его светового импульса. Он НИЧЕГО не указывает на то, насколько ЯРКИЙ СВЕТ ЯВЛЯЕТСЯ ЧЕЛОВЕЧЕСКИМ ГЛАЗОМ. Сама по себе пиковая кандела не может использоваться для прямого сравнения двух сигнальных ламп. Кроме того, нет установленного коэффициента умножения для преобразования пиковой канделы, единицы силы света, либо в канделу-секунду, либо в эффективную канделу, обе единицы световой энергии.Tomar Electronics Inc. настоятельно не рекомендует использовать пиковые значения канделы при сравнении сигнальных огней.

2) СЕКУНДЫ КАНДЕЛЫ или СЕКУНД МОЩНОСТИ СВЕЧИ
Эта величина представляет собой фактическую световую энергию, содержащуюся в световом импульсе. Кандела секунда используется Обществом автомобильных инженеров и Калифорнийским дорожным патрулем для определения минимальных требований к светоотдаче мигающего огня, поскольку энергия вспышки оказалась относительно точным и справедливым способом сравнения радикально разных типов огней, таких как поворотные устройства накаливания и ксеноновые стробоскопы.Кандела в секундах — это просто относительная мера того, насколько яркой вспышка света будет казаться человеческому глазу. Огонь с более высоким рейтингом в канделе-секундах будет казаться ярче, чем свет с более низким рейтингом в канделе-секундах, даже если свет с более низким рейтингом имеет гораздо более высокий пиковый рейтинг в канделах.

3) КАНДЕЛА ЭФФЕКТИВНАЯ или ЭФФЕКТИВНАЯ МОЩНОСТЬ СВЕЧИ
Эффективная кандела основана на кандела-секундах и пытается приравнять яркость мигающего источника света к яркости устойчивого горящего источника.Если мигающий свет имеет эффективный рейтинг 100 кандел, он будет виден на том же расстоянии, что и источник постоянного горения 100 кандел. Национальное бюро стандартов, FAA и Общество инженеров по освещению используют канделу, эффективную для определения интенсивности мигающего источника света, потому что этот рейтинг является наиболее значимым, когда возникает необходимость прогнозировать видимый диапазон мигающих сигнальных огней по сравнению с постоянно горящими источниками света.

Tomar Electronics использует только эффективные канделы, измеренные с использованием метода, описанного в РУКОВОДСТВЕ IES ДЛЯ РАСЧЕТА ЭФФЕКТИВНОЙ ИНТЕНСИВНОСТИ МИГАЮЩИХ СИГНАЛЬНЫХ СВЕТОВ с использованием только видимого света.Мы рекомендуем использовать только эффективную канделу или канделу в секундах при сравнении любых двух мигающих сигнальных ламп.

ТИП И ЦВЕТ ПЛАСТИКОВЫХ ЛИНЗ

TOMAR использует только лучшие из доступных пластиков оптического качества. Все линзы отлиты из материала GE LEXAN®, который указан в публикации AAMVA «Перечень допустимых пластиков для оптических линз и отражателей, используемых в автомобилях» и соответствует спецификации цвета SAE J578d.
(LEXAN является товарным знаком компании General Electric Co.)

ОБРАЗЕЦ РАСЧЕТА ИНТЕНСИВНОСТИ СТРОБНОГО СВЕТА

Рассчитайте эффективную интенсивность типичного проблескового маячка следующим образом:

Предположим, мы рассматриваем одиночный стробоскоп TOMAR модели 804, который работает при напряжении лампы 400 В с конденсатором 150 MFD. Предположим также, что частота вспышек составляет 85 вспышек в минуту.
Энергия на входе лампы-вспышки…

Дж = = = 12 Дж на вспышку
и средняя мощность…
P = Дж x F = 12 x 1.4 = 16,8 Вт, потребляемая лампой
Затем можно оценить общий сферический световой поток «Q» импульсной лампы (исходя из эффективности преобразования 35 люмен-секунд / ватт-секунд) как…
Q = J x φ
Q = 12 x 35 люмен-секунда / ватт-секунда
Q = 420 люмен-секунда
Затем преобразуйте общий сферический световой поток в секунды мощности горизонтальной свечи «HCPS», чтобы отобразить интенсивность, видимую удаленным наблюдателем

Это интенсивность лампы без внешняя линза. Затем добавьте эффект линзы, вычислив мощность свечей луча в секундах
BCPS = m x HCPS = 2.0 X 42
BCPS = 84
Последнее вычисление эффективной интенсивности…
Ieff = 5 x BCPS = 5 x 84 = 420 Candela Effective
Обратите внимание, что фактическая светоотдача типичного коммерческого стробоскопического предупреждающего сигнала зависит от ряда факторов, которые может изменять световой поток в 10 или более раз для заданного количества Джоулей на вспышку, некоторые из этих факторов:
• Цвет линзы
• Размер и эффективность линзы
• Физическая форма стробоскопической лампы и расположение внутри линзы (оптическая муфта)
• КПД самого стробелампа

Таким образом, Tomar Electronics рекомендует использовать только сертифицированную светоотдачу в эффективных канделах или канделах в секундах, включая только видимое излучение, при сравнении интенсивности различных источников света, а также использовать частоту вспышек в джоулях на время вспышки для определения мощности источника питания. Только.

РАСЧЕТ ДИАПАЗОНА СВЕТОВОГО СВЕТА

Основными количественными характеристиками, необходимыми для сигнальных огней, является интенсивность. Это не простой вопрос. Яркость, необходимая для «адекватного» предупреждения, зависит от физических и эмоциональных характеристик человека, уровня внешней освещенности и всего визуального контекста. Эта проблема изучалась другими, и здесь показаны результаты исследований Коула и Брауна для светофоров в целом, чтобы предоставить полезное руководство по определению расстояния просмотра света с известной интенсивностью.

Их основной вывод состоит в том, что интенсивность источника I eff (кандела), соответствующая расстоянию просмотра d (футы), с окружающей освещенностью Lb (фут-Ламбертс), определяется выражением
Ieff = (6,37 фунта + 18,60) d2 x 10–7 (Кандела)

Например, «Нормальные дневные условия»
(Lb = 2919 ft — L) подразумевают, что | eff ≈ 200 кандел необходимо для расстояния просмотра 330 футов.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *