Световой поток в чем измеряется лм: Световой поток: что это такое?

Содержание

Означает лм. Единица измерения светового потока люмен

Об этом вы узнаете прочитав статью ниже.

Люмен (лм, lm) — единица измерения светового потока в системе исчислений (СИ).

Один люмен равен световому потоку, испускаемому точечным изотропным источником, c силой света, равной одной канделе, в телесный угол величиной в один стерадиан (1 лм = 1 кд ср). Полный световой поток, создаваемый изотропным источником, с силой света одна кандела, равен 4 люменам.

Обычная лампа накаливания мощностью 100 Вт создаёт световой поток, равный примерно 1300 лм. Компактная люминисцентная лампа дневного света мощностью 26 Вт создаёт световой поток, равный примерно 1600 лм.

Люмен — Полный световой поток от источника. Однако, это измерение обычно не принимает во внимание сосредотачивающую эффективность отражателя или линзы и поэтому не является прямым параметром оценки яркости или полезной производительности луча фонаря. У широкого светового луча может быть тот же самый показатель люмен, как и у узкосфокусированного.

Люмены не могут использоваться, чтобы определить интенсивность луча, потому что оценка в люменах включает в себя весь рассеянный, бесполезный свет.

Люкс (обозначение: лк, lx) — единица измерения освещённости в системе СИ.

Люкс равен освещённости поверхности площадью 1 м² при световом потоке падающего на неё излучения, равном 1 люмен.

100 люменов собрали и спроецировали на 1-метровую квадратную область.

Освещенность области составит 100 люкс.

Те же самые 100 люменов направленные на 10 квадратных метров дадут освещенность 10 люкс.

Кандела (обозначение: кд, cd) — одна из семи основных единиц измерения системы СИ, равна силе света, испускаемого в заданном направлении источником монохроматического излучения частотой 540·1012 герц, энергетическая сила света которого в этом направлении составляет (1/683) Вт/ср.

Выбранная частота соответствует зелёному цвету. Человеческий глаз обладает наибольшей чувствительностью в этой области спектра. Если излучение имеет другую частоту, то для достижения той же силы света требуется бо?льшая энергетическая интенсивность.

Ранее кандела определялась как сила света, излучаемого чёрным телом перпендикулярно поверхности площадью 1/60 см? при температуре плавления платины (2042,5 К). В современном определении коэффициент 1/683 выбран таким образом, чтобы новое определение соответствовало старому.

Сила света, излучаемая свечой, примерно равна одной канделе (лат. candela — свеча), поэтому раньше эта единица измерения называлась «свечой», сейчас это название является устаревшим и не используется.

Еще десять лет назад выбрать нужную лампочку было проще, ведь лампы накаливания имели маркировку с максимальной мощностью. В настоящее время все большую популярность приобретают новые LED-лампы. Выбрать изделие нужной мощности в современную эпоху освещения сложнее, ведь LED-лампы, компактные люминесцентные и другие энергосберегающие лампы полностью изменили значения мощности. Теперь ориентироваться на ватты будет не совсем правильно, да и не всегда возможно. Если в обычном магазине специалист еще может помочь подобрать нужную лампочку, то совершая покупку через интернет, ватт в описании этой лампочки вы вряд ли найдете.

Что такое световой поток?

Ватты означают количество потребляемой энергии. Например, больше энергии использует лампочка мощностью 100 Вт, чем лампочка в 60 Вт. Это значение показывает то, сколько энергии будет тратиться – оно никак не показывает количество световых лучей, которое дает лампа. То, сколько света вы получаете от лампочки, показывает 1 люмен.

Люмен — это единица измерения светового потока в системе исчислений. Чем ярче лампочка, тем больше будет это значение. Например, обычная лампа накаливания мощностью 40 Вт обладает световым потоком 300 люмен. Перевести люмены в ватты не так просто, как кажется.

На упаковке каждого изделия обязательно должна быть информация о том, какое количество света дает данное изделие. Когда электроэнергия преобразовывается в световые лучи, часть ее теряется и поэтому большие значения не достигаются. Можно заметить, что этот показатель ламп накаливания равен 12 люмен к одному ватту, тогда как люминесцентные лампы дают 60 люмен к одному ватту.

У светодиодных ламп максимальное освещение при минимальном потреблении энергии – до 90 люмен на ватт.

Воспользовавшись таким подходом, не всегда можно получить верные результаты, ведь даже у лампочек одного типа с одинаковой мощностью может быть разное отношение светового потока к энергетическим затратам, причем разница может быть довольно значительна. Ниже приведена таблица, которая позволяет осуществить перевод ватт в люмены для светильника при первом использовании. С ее помощью можно легко узнать, сколько люмен в лампе накаливания, например.

Из таблицы следует, что светодиодная лампа со световым потоком 600 лм не является эквивалентом лампы накаливания 60 Вт, а 1 000 лм – не эквивалент лампы накаливания 100 Вт.

Параметры, определяющие показатель светового потока и его расчет

Луч состоит из потока частичек – фотонов. Когда эти частички попадают человеку в глаза, возникают определенные зрительные ощущения. Чем больше фотонов попало на сетчатку глаза в определенный промежуток времени, тем более освещенным кажется нам предмет. Таким образом, лампы испускают световой поток из фотонов, которые, попадая в глаза, позволяют нам хорошо видеть предметы перед собой.

К сожалению, чем дольше лампочка используется, тем меньшую яркость она сможет давать. Ухудшить показатель освещенности может также сама лампа, ведь часто потери зависят от качества материала лампы. Самые большие потери светового потока наблюдаются у газоразрядных источников, у люминесцентных ламп эти потери могут составлять 20–30%, у ламп накаливания – 10–15%. Светодиодные лампы обладают наибольшей светоотдачей – световые потери составляют менее 5%.

Чтобы перевести в люмены световой поток лампы, используйте средние значения светоотдачи:

  • для диодных изделий умножьте мощность на 80–90 лм/вт для лампочек с матовой колбой и получите светопоток;
  • для диодных филаментных (прозрачные изделия с желтыми полосками) умножайте энергопотребление на 100 лм/вт;
  • люминесцентные энергосберегающие лампы умножайте на 60 лм/вт;
  • для лампы ДНаТ это значение будет 66 лм/вт для 70W; 74 лм/вт для 100W, 150W, 250W; 88 лм/вт у 400W;
  • для дуговой ртутной лампы множитель будет 58 лм/вт;
  • лампа накаливания мощностью 100 Вт дает поток примерно 1 200 люмен. Если мощность уменьшить до 40 Вт, поток достигнет 400 лм. А вот лампочка в 60 ватт имеет показатель около 800 лм.

Если необходимо точно определить световой поток, понадобится прибор люксометр. С его помощью можно вычислить

, какой световой поток будет в выбранных точках помещения по известной методике.

Один люкс соответствует определенному световому потоку, попадающему на освещаемую поверхность площадью в один квадратный метр. Определить приблизительное значение светового потока, создаваемое определенным источником, можно, воспользовавшись формулой:

Ф = Е х S,
где S – это площадь всех поверхностей исследуемого вами помещения (в кв. метрах), а Е – это освещенность (в люксах).

Так если площадь поверхности 75 кв. метров, а освещенность 40 люкс, световой поток равен 3 000 люмен. Для точного расчета светового потока придется учитывать множество других пространственных факторов.

Если вы правильно, по всем параметрам подберете светодиодную лампу, при соблюдении всех требований завода-изготовителя она гарантированно прослужит долгие годы. В настоящее время наименее энергозатратные и обеспечивающие наибольшую освещенность изделия стоят недешево, но со временем они станут доступны всем потребителям.

Как правильно выбрать светодиодную лампу .

Что написано на коробках, что означают те или иные параметры.

LED («Light Emitting Diode») — значит светодиодные.

Для того чтобы определиться с выбором лампы.

Самый важный показатель лампы это

Световой поток

— это количество видимого света.

Обозначается Lm (люмен ). Для того чтобы понять много или мало.

Достаточно знать, что обычная лампа накаливания 60 ватт — это примерно 660 lm.

Лампа 100 ватт — это 1140 lm.

Указывается в ваттах (W ) — это то сколько потребляется электроэнергии («сколько накручивает счетчик»). Мощнее лампа — не значит ярче.

Энергосберегающая лампа определяется именно соотношением этих 2-х параметров — как можно больше получить света Lm и как можно меньше потратить на это электроэнергии W. Наши светодиодные лампы примерно 85-115 lm/W.

Напряжение.

Обозначается V (вольт ), как правило, лампы работают от 220 вольт, или 12V (через понижающий трансформатор или автомобильные), еще реже бывают на 24-36v (суда и производственные помещения с высокой влажностью). На коробке пишут пределы от и до (насколько лампа чувствительна к перепадам напряжения). Светодиодные лампы работают в диапазоне от 100 до 240v.

Температура света.

Обозначается К (Кельвин) насколько «теплый» или «холодный» свет от лампы.

Никак не связано с физическим нагревом лампы! Меняется от количества Ватт только для ламп с нитью накаливания.

Немного лукавый показатель, ее имеющий точного измерения. Разные лампы с одним и тем же показателем могут отличаться в оттенках свечения.

В энергосберегающих и светодиодных лампах этот показатель достигается при добавлении во время производства того или иного люминофора

Многие покупая лампу не обращают на этот показатель внимания, а установив лампу недовольны тем, что «Свет какой-то призрачный или холодный» или наоборот что он слишком «желтый».

Что бы этого не произошло и Вы не ошиблись в ожиданиях, приведем ниже таблицу

Чем меньше показатель тем свет теплее, чем выше тем холоднее.

Из бытовых примеров лампа накаливания 60 ватт имеет показатель 2700К

Дневной свет в пасмурную погоду — 6500- 7000 К.

Лампы в основном имеют показатели

2700К (теплый белый)

4100К (нейтральный белый)

6500К (холодный)

7500 (белый дневной).

Теплый свет — более домашний и уютный, для комфорта и отдыха. Лампы с теплым светом устанавливают в спальнях и гостиных.

Нейтральный и холодный свет — более эффектный и настраивает на рабочий лад, отчетливее показывает предметы как они есть. Лампы с нейтральным и холодным светом устанавливают для освещения рабочих зон, кабинетах, гардеробных, хобби комнатах.

Нейтральное и холодное голубое излучение само по себе может влиять на биологические часы человека, поэтому для освещения помещений следует выбирать качественные лампы с цветовой температурой 4000К-6500К, которая соответствует естественному дневному свету.

Виды цоколей лампы

Самый распространенные винтовой цоколь Е27 называется обычный винтовой, диаметр 27 мм (буква Е значит Эдисон — один из изобретателей).

Бывает Е40 (у мощных промышленных ламп)

Очень распространенный винтовой цоколь Е14 в народе называется «миньон» или маленький винтовой, диаметр 14мм. Иногда встречаются «иноземные» малораспространенные стандарты типа Е10 или Е12.

(расстояние между контактами) Бывает как у ламп 220v так и 12v как правило в основном либо у галогеновых ламп софитных либо у светодиодных. Лампы применяются во врезных встраиваемых светильниках

Как правило, у галогеновых зеркальных или светодиодных ламп только 220 вольт.

Лампа вставляется и поворачивается по часовой стрелке

Применяется в светильниках типа GX. В народе называется таблетка так как лампа плоская и крупная. Очень часто применяется в светильниках для натяжных потолков для Экономии пространства между потолками

Индекс цветопередачи.

Обозначается Ra (он же CRI).

Это показатель того насколько точно передаются оттенки освещаемых объектов.

Ra 0 — все в черно-белом цвете.

От этого показателя зависит то, насколько правильно будут восприниматься цвета при данном освещении. Например, для музеев и картинных галерей требуются источники света с Ra>95, для магазинов одежды и бутиков подходит свет с Ra>90. Домой рекомендуется выбирать лампы и светильники со значением индекса цветопередачи не менее Ra80

Более низкие показатели допускаются для освещения, подсобных и хозяйственных помещений, дорог, дворов территорий где качество света не важно, а главное энергосбережение.

У наших светодиодных ламп показатель 80 — 92 Ra

Угол светового потока .

Бывает 20, 35. Самый распространенный для точечных светильников — 120 градусов.

При одинаковом световом потоке совершенно разный эффект освещения.

Для акцентного света (если надо осветить что-то конкретно) лучше выбрать лампу с малым углом.

Для общего освещения (потолочные) лучше выбрать лампу с широким углом например 120 градусов.

Про точечные потолочные светильники есть подробная

Теплоотвод в светодиодных лампах:

У любой светодиодной лампы должен быть теплоотвод.

В нашем понимании светодиодные лампы не нагреваются, тем не менее для светодиодов губительно свое собственное тепло . Именно для этого делается радиатор.

Чем лучше и больше радиатор, тем дольше прослужит светодиодная лампа.

К сожалению на данный момент невозможно изготовить, одновременно мощную, маленькую и долговечную светодиодную лампу. (Один из параметров будет уменьшаться за счет других). Чем мощнее LED лампа — тем она больше (если мы говорим о качественных светодиодных лампах)

Некоторые недоброкачественные производители для удешевления продукции любой ценой, уменьшают радиатор, по принципу «год прослужит, ну и ладно».

Большинство покупателей выбирают светодиодные лампы руководствуясь 2-мя критериями мощность/цена, что в корне неправильно, так как больше мощность — не значит больше света .

Качественные радиатор — аллюминий с добавлением серебра и меди, является гарантий для длительного срока службы без снижения светового потока со временем.

Пульсация в светодиодных лампах. не видима не вооруженным глазом

В качественных светодиодных лампах пульсация отсутствует или минимальна.

Производители качественных ламп указывают например:

  • Без пульсации
  • 0% коэффициент пульсации.

Это очень важный показатель. Так как пульсация негативно влияет на зрение, и на утомляемость, особенно при работе с движущимися предметами, при чтении. Может вызвать головные боли, резь в глазах и так далее в зависимости от степени пульсации и времени нахождения в таком освещении.

Невооруженным взглядом этот эффект сложно заметить. Лампа мерцает так часто, что глаз ее (пульсацию) не видит, но идет нагрузка на мозг и зрение.

Самый простой способ определить есть ли в светодиодной лампе пульсация — навести на нее камеру смартфона.

Получится примерно такая картинка с движущимися полосами.

Это характерно для дешевых и не очень качественных ламп, производители которых этот показатель на упаковке не указывают и замалчивают. Это обусловлено неправильной конструкцией драйвера, который дает не постоянный, а пульсирующий ток.

Для основного домашнего и рабочего освещения такие лампы не подходят.

Но их вполне можно использовать для дополнительного, не основного освещения: освещение кладовок, чердаков, подвалов, некоторые уличные, дежурные светильники.

Или для локального освещения: подсветка для картин, в холодильник и т.п.

Но точно не нужно устанавливать такие лампы в люстры, бра (особенно для чтения), светильники для работы.

Категорически запрещено использовать лампы с высокой степенью пульсации при работе с движущимися механизмами, станками. Частота вращения может совпасть с частотой мерцания и покажется что механизм не подвижен, что может повлечь за собой серьезные травмы.

в хрустальные светильники ставят ТОЛЬКО прозрачные лампы (накаливания или светодиодные), что бы хрусталь «играл» и ломал свет нужен точечный источник света (солнце, свеча, вольфрамовая нить накала, открытый светодиод).

Это по сути обычная лампа накаливания, бывают разной формы.

За счет увеличенной длины вольфрамовой нити она выглядит более эффектно. Их часто ставят в светильники в стиле лофт.

Колба с желтоватым оттенком поэтому свет получается более теплым чем у обыкновенной лампы накаливания 2100-2400К. Прослужит такая лампа около 2-х лет.

Эти лампы подходят для дополнительного освещения, создания более уютной атмосферы. Не желательно использовать ее для основного и рабочего освещения.

Купить светодиодные лампы дешево?

Дешевые светодиодные лампы существуют на рынке, но, как правило, это лампы с низким КПД у которых потребляемая мощность больше, а световой поток которых низкий, либо их конструкция позволяет производителю не затрачивать значительных средств на устройство драйвера и радиатора охлаждения.

Качественные лампы или сложные декоративные светодиодные изделия не могут иметь низкую цену. Низкая цена может быть обусловлена сырьем сомнительного качества.Светодиодные лампы известных брендов часто подделывают и могут продавать дешевле средней рыночной стоимости, хотя чаще стараются держать цены на соответствующем уровне для получения сверхприбыли. LED лампы низкого качества могут нанести серьезный вред здоровью и зрению. В них содержатся токсичные материалы, которые при нагревании лампы в процессе работы часто имеют явный химический запах. Свет от LED-подделок не соответствует заявленной цветовой температуре и мощности. Рассеиватели на дешевых лампах выполняют сугубо эстетическую функцию, следовательно, не могут защитить глаза от слишком яркого излучения и способны спровоцировать ожог сетчатки глаза. Качественные светодиоды не имеют в своем спектре инфракрасного или ультрафиолетового излечения.

Возможно вас заинтересует

Любой кто начинает изучать характеристики светильников и отдельных видов ламп, обязательно сталкивается с такими понятиями как освещенность, световой поток и сила света. Что они означают и чем отличаются друг от друга?

Давайте попробуем простыми, понятными для всех словами, разобраться в этих величинах. Как они связаны между собой, их единицы измерения и каким образом все это дело можно замерить без специальных приборов.

Что такое световой поток

В старые добрые времена, основным параметром по которому выбирали лампочку в прихожую, на кухню, в зал, была ее мощность. Никто никогда и не задумывался спрашивать в магазине про какие-то люмены или канделы.

Сегодня с бурным развитием светодиодов и других видов ламп, поход в магазин за новыми экземплярами сопровождается кучей вопросов не только по цене, но и по их характеристикам. Одним из наиболее важных параметров является световой поток.

Говоря простыми словами, световой поток – это количество света, которое дает светильник.

Однако не путайте световой поток светодиодов по отдельности, со световым потоком светильников в сборе. Они могут существенно отличаться.

Надо понимать, что световой поток это всего лишь одна из множества характеристик источника света. Причем его величина зависит:

  • от мощности источника

Вот таблица этой зависимости для светодиодных светильников:

А это таблицы их сравнения с другими видами ламп накаливания, люминесцентных, ДРЛ, ДНаТ:

Лампочка накаливания Люминесцентная лампа Галогенная ДНаТ ДРЛ

Однако есть здесь и нюансы. Светодиодные технологии до сих пор еще развиваются и вполне возможен вариант, когда светодиодные лампочки одинаковой мощности, но разных производителей, будут иметь абсолютно разные световые потоки.

Просто некоторые из них ушли более вперед, и научились снимать с одного ватта больше люмен, чем другие.

Кто-то спросит, для чего нужны все эти таблицы? Для того, чтобы вас тупо не обманывали продавцы и производители.

На коробочке красиво напишут:

  • светопоток 1000Лм
  • аналог лампы накаливания 100Вт

На что вы будете смотреть в первую очередь? Правильно, на то что более знакомо и понятно — показатели аналога лампы накаливания.

Но с такой мощностью вам и близко не будет хватать прежнего света. Начнете ругаться на светодиоды и технологии их несовершенства. А дело то оказывается в недобросовестном производителе и его товаре.

  • от эффективности

То есть, насколько эффективно тот или иной источник преобразует электрическую энергию в световую. Например, обычная лампа накаливания имеет отдачу 15 Лм/Вт, а натриевая лампа высокого давления уже 150 Лм/Вт.

Получается, что это в 10 раз более эффективный источник, чем простая лампочка. При одной и той же мощности, вы имеете в 10 раз больше света!

Измеряется световой поток в Люменах – Лм.

Что такое 1 Люмен? Днем при нормальном свете, наши глаза больше всего чувствительны к зеленному цвету. К примеру, если взять два светильника с одинаковой мощностью синего и зеленого цвета, то для всех нас более ярким покажется именно зеленый.

Длина волны зеленого цвета равна 555 Нм. Такое излучение называется монохроматическим, потому что содержит в себе очень узкий диапазон.

Конечно, в реалии зеленый дополняется и другими цветами, чтобы в итоге можно было получить белый.

Но так как чувствительность человеческого глаза максимальна именно к зелени, то и люмены привязали к нему.

Так вот, световой поток в один люмен, как раз таки и соответствует источнику, который излучает свет с длиной волны 555 Нм. При этом мощность такого источника равняется 1/683 Вт.

Почему именно 1/683, а не 1 Вт для ровного счета? Величина 1/683 Вт возникла исторически. Изначально, основным источником света была обычная свечка, и излучение всех новых ламп и светильников как раз таки и сравнивались со светом от свечи.

В настоящее время эта величина 1/683 узаконена многими международными соглашениями и принята повсеместно.

Для чего нам нужна такая величина как световой поток? С ее помощью можно легко произвести расчет освещенности помещения.

Это напрямую влияет на зрение человека.

Отличие освещенности от светового потока

При этом многие путают единицы измерения Люмены с Люксами. Запомните, в люксах измеряется именно освещенность.

Как наглядно объяснить их разницу? Представьте себе давление и силу. С помощью всего лишь маленькой иголки и небольшой силы, можно создать высокое удельное давление в отдельно взятой точке.

Также и с помощью слабого светового потока, можно создать высокую освещенность в отдельно взятом участке поверхности.

1 Люкс – это когда 1 Люмен попадает на 1м2 освещаемой площади.

Допустим, у вас есть некая лампа со световым потоком в 1000 Лм. Внизу этой лампы стоит стол.

На поверхности этого стола должна быть определенная норма освещенности, чтобы вы могли комфортно работать. Первоисточником для норм освещенности служат требования сводов правил СП 52.13330

Для обычного рабочего места это 350 Люкс. Для места, где производятся точные мелкие работы – 500 Лк.

Данная освещенность будет зависеть от множества параметров. К примеру, от расстояния до источника света.

От посторонних предметов рядом. Если стол находится около белой стены, то и люксов соответственно будет больше, чем от темной. Отражение обязательно скажется на общем итоге.

Любую освещенность можно замерить. Если у вас нет специальных люксометров, воспользуйтесь программами в современных смартфонах.

Правда заранее приготовьтесь к погрешностям. Но для того, чтобы сделать навскидку первоначальный анализ, телефон вполне сгодится.

Расчет светового потока

А как узнать примерный светопоток в люменах, вообще без измерительных приборов? Здесь можно воспользоваться значениями светоотдачи и их пропорциональной зависимости к потоку.

Световой поток — мощность светового излучения, т. е. видимого излучения, оцениваемого по световому ощущению, которое оно производит на глаз человека. Световой поток измеряется в люменах.

Например лампа накаливания (100 Вт) излучает световой поток, равный 1350 лм, а люминесцентная лампа ЛБ40 — 3200.

Один люмен равен световому потоку, испускаемому точечным изотропным источником, c силой света равной одной канделе, в телесный угол, величиной в один стерадиан (1 лм = 1 кд·ср).

Полный световой поток, создаваемый изотропным источником, с силой света одна кандела, равен люменам.

Существует и другое определение: единицей светового потока является люмен (лм), равный потоку, излучаемому абсолютно черным телом с площади 0,5305 мм 2 при температуре затвердевания платины (1773° С), или 1 свеча·1 стерадиан.

Сила света — пространственная плотность светового потока, равная отношению светового потока к величине телесного угла, в котором равномерно распределено излучение. Единицей силы света является кандела.

Освещенность — поверхностная плотность светового потока, падающего на поверхность, равная отношению светового потока к величине освещаемой поверхности, по которой он равномерно распределен.

Единицей освещенности является люкс (лк) , равный освещенности, создаваемой световым потоком в 1 лм, равномерно распределенным на площади в 1 м 2 , т. е. равный 1 лм/1 м 2 .

Яркость — поверхностная плотность силы света в заданном направлении, равная отношению силы света к площади проекции светящейся поверхности на плоскость, перпендикулярную тому же направлению.

Единица яркости — кандела на квадратный метр (кд/м 2).

Светимость (светность) — поверхностная плотность светового потока, испускаемого поверхностью, равная отношению светового потока к площади светящейся поверхности.

Единицей светимости является 1 лм/м 2 .

Единицы световых величин в международной системе единиц СИ (SI)

Наименование величины Наименование единицы Выражение
через единицы СИ (SI)
Обозначение единицы
русское между-
народное
Сила света кандела кд кд cd
Световой поток люмен кд·ср лм lm
Световая энергия люмен-секунда кд·ср·с лм·с lm·s
Освещенность люкс кд·ср/м 2 лк lx
Светимость люмен на квадратный метр кд·ср/м 2 лм·м 2 lm/m 2
Яркость кандела на квадратный метр кд/м 2 кд/м 2 cd/m 2
Световая экспозиция люкс-секунда кд·ср·с/м 2 лк·с lx·s
Энергия излучения джоуль кг·м 2 /с 2 Дж J
Поток излучения, мощность излучения ватт кг·м 2 /с 3 Вт W
Световой эквивалент потока излучения люмен на ватт лм/Вт lm/W
Поверхностная плотность потока излучения ватт на квадратный метр кг/с 3 Вт/м 2 W/m 2
Энергетическая сила света (сила излучения) ватт на стерадиан кг·м2/(с 3 ·ср) Вт/ср W/sr
Энергетическая яркость ватт на стерадиан-квадратный метр кг/(с 3 ·ср) Вт/(ср·м 2) W/(sr·m 2)
Энергетическая освещенность (облученность) ватт на квадратный метр кг/с 3 Вт/м 2 W/m 2
Энергетическая светимость (излучаемость) ватт на квадратный метр кг/с 3 Вт/м 2 W/m 2

Примеры:

ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЙ СПРАВОЧНИК»
Под общей ред. профессоров МЭИ В.Г. Герасимова и др.
М.: Издательство МЭИ, 1998

Рекомендуем также

Сила света. Единицы силы света и светового потока

Световой поток Ф всегда создается каким-либо источником света. Реальные источники света излучают световой поток по различным направлениям неравномерно.

Величина, которая характеризует зависимость светового потока, испускаемого источником света, от направления излучения, называется силой света J. Сила света источника малых размеров измеряется световым потоком, испускаемым этим источником внутрь единичного телесного угла в заданном направлении:

J=Ф/Ω (33.3)

Для реального источника света при определении силы света в каком-либо направлении измеряют световой поток Ф в малом угле Ω и затем находят J по формуле (33.3). Если же сила света источника слабо зависит от направления, то формула (33.3) будет справедлива и для больших углов Ω. В дальнейшем мы будем считать силу света точечного источника по всем направлениям одинаковой.

В СИ единица силы света кандела (от лат. «кандела» — свеча) является шестой основной единицей. Канделой (кд) называют 1/60 силы света, создаваемой 1 см2 плоской поверхности платины при температуре ее затвердевания (2046 К) по направлению перпендикуляра к этой поверхности.

Для источников света, сила света которых зависит от направления, иногда пользуются средней сферической силой света Jср. Ее находят из соотношения:

Jср = Фп/4π (33.4)

где Фп — полный световой поток лампы.

Выведем единицу светового потока в СИ:

Ф = JΩ = 1 кд * 1 ср = 1 лм.

В СИ за единицу светового потока принят люмен (лм). Люменом называют световой поток, испускаемый точечным источником света в 1 кд внутрь телесного угла в 1 ср.

Так как полный телесный угол содержит 4π стерадиан, то полный поток, испускаемый точечным источником света, выразится формулой:

Фп = 4πJ (33.5)

Измерения показали, что 1 лм монохроматического светового потока с длиной волны 555 нм соответствует лучистому потоку в 0,00161 Вт, т.е. 1 Вт такого излучения составляет 621 лм.

В применении к электрическим лампам количество люменов светового потока Ф, которое приходится на один ватт мощности Р электрического тока в лампе, называют световой отдачей k лампы:

k = Ф/Р. (33.6)

Например, лампа накаливания мощностью 100 Вт имеет среднюю сферическую силу света около 100 кд. Полный световой поток такой лампы, подсчитанный по формуле (33.5), составляет Фп = 4*3,14*100 кд = 1256 лм, а световая отдача равна 12,6 лм/Вт. Световая отдача ламп дневного света в несколько раз выше, чем у ламп накаливания.

Люмен (единица измерения) — это… Что такое Люмен (единица измерения)?

Люмен (единица измерения)

Лю́мен (лм, lm) — единица измерения светового потока в СИ.

Один люмен равен световому потоку, испускаемому точечным изотропным источником, c силой света, равной одной канделе, в телесный угол величиной в один стерадиан (1 лм = 1 кд × ср). Полный световой поток, создаваемый изотропным источником, с силой света одна кандела, равен 4π люменам.

Обычная лампа накаливания мощностью 100 Вт создаёт световой поток, равный примерно 1300 лм. Компактная люминисцентная лампа дневного света мощностью 26 Вт создаёт световой поток, равный примерно 1600 лм. Световой поток Солнца равен 3,8 × 1028 лм.

Кратные и дольные единицы

Десятичные кратные и дольные единицы образуются с помощью стандартных приставок СИ.

Кратные Дольные
величина название обозначение величина название обозначение
101 лм декалюмен далм dalm 10−1 лм децилюмен длм dlm
102 лм гектолюмен глм hlm 10−2 лм сантилюмен слм clm
103 лм килолюмен клм klm 10−3 лм миллилюмен млм mlm
106 лм мегалюмен Млм Mlm 10−6 лм микролюмен мклм µlm
109 лм гигалюмен Глм Glm 10−9 лм нанолюмен нлм nlm
1012 лм тералюмен Тлм Tlm 10−12 лм пиколюмен плм plm
1015 лм петалюмен Плм Plm 10−15 лм фемтолюмен флм flm
1018 лм эксалюмен Элм Elm 10−18 лм аттолюмен алм alm
1021 лм зетталюмен Злм Zlm 10−21 лм зептолюмен злм zlm
1024 лм йотталюмен Илм Ylm 10−24 лм йоктолюмен илм ylm
     применять не рекомендуется

Wikimedia Foundation. 2010.

  • Люмбрициды
  • Люмет

Полезное


Смотреть что такое «Люмен (единица измерения)» в других словарях:

  • Единица измерения Сименс — Сименс (обозначение: См, S)  единица измерения электрической проводимости в системе СИ, величина обратная ому. До Второй мировой войны (в СССР до 1960 х годов) сименсом называлась единица электрического сопротивления, соответсвующая сопротивлению …   Википедия

  • Свеча (единица измерения) — Кандела (обозначение: кд, cd) одна из семи основных единиц измерения системы СИ, равна силе света, испускаемого в заданном направлении источником монохроматического излучения частотой 540·1012 герц, энергетическая сила света которого в этом… …   Википедия

  • Зиверт (единица измерения) — Зиверт (обозначение: Зв, Sv)  единица измерения эффективной и эквивалентной доз ионизирующего излучения в Международной системе единиц (СИ), используется с 1979 г. 1 зиверт  это количество энергии, поглощённое килограммом… …   Википедия

  • Беккерель (единица измерения) — У этого термина существуют и другие значения, см. Беккерель. Беккерель (обозначение: Бк, Bq)  единица измерения активности радиоактивного источника в Международной системе единиц (СИ). Один беккерель определяется как активность источника, в… …   Википедия

  • Ньютон (единица измерения) — У этого термина существуют и другие значения, см. Ньютон. Ньютон (обозначение: Н) единица измерения силы в Международной системе единиц (СИ). Принятое международное название newton (обозначение: N). Ньютон производная единица. Исходя из второго… …   Википедия

  • Сименс (единица измерения) — У этого термина существуют и другие значения, см. Сименс. Сименс (русское обозначение: См; международное обозначение: S)  единица измерения электрической проводимости в Международной системе единиц (СИ), величина обратная ому. Через другие… …   Википедия

  • Паскаль (единица измерения) — У этого термина существуют и другие значения, см. Паскаль (значения). Паскаль (обозначение: Па, международное: Pa)  единица измерения давления (механического напряжения) в Международной системе единиц (СИ). Паскаль равен давлению… …   Википедия

  • Тесла (единица измерения) — У этого термина существуют и другие значения, см. Тесла. Тесла (русское обозначение: Тл; международное обозначение: T)  единица измерения индукции магнитного поля в Международной системе единиц (СИ), численно равная индукции такого… …   Википедия

  • Грей (единица измерения) — У этого термина существуют и другие значения, см. Грей. Грей (обозначение: Гр, Gy)  единица измерения поглощённой дозы ионизирующего излучения в Международной системе единиц (СИ). Поглощённая доза равна одному грею, если в результате… …   Википедия

  • Вебер (единица измерения) — У этого термина существуют и другие значения, см. Вебер. Вебер (обозначение: Вб, Wb) единица измерения магнитного потока в системе СИ. По определению, изменение магнитного потока через замкнутый контур со скоростью один вебер в секунду наводит в… …   Википедия

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}}

1,7 Основные фотометрические величины Gigahertz-Optik


Световой поток

Световой поток Φv является основной фотометрической величиной и описывает общее количество электромагнитного излучения, испускаемого источником, спектрально взвешенное с помощью функции спектральной световой отдачи человеческого глаза V (λ) . Световой поток — это фотометрический аналог силы излучения. Световой поток указан в люменах (лм). На длине волны 555 нм, где человеческий глаз имеет максимальную чувствительность, мощность излучения 1 Вт соответствует световому потоку 683 лм.Другими словами, монохроматический источник, излучающий 1 Вт на длине волны 555 нм, имеет световой поток ровно 683 лм. Значение 683 лм / Вт сокращенно обозначается как Km (значение Km = 683 лм / Вт дано для фотопического зрения. Для скотопического зрения необходимо использовать K м ‘= 1700 лм / Вт). Однако источник монохроматического света, излучающий ту же мощность излучения на длине волны 650 нм, где человеческий глаз гораздо менее чувствителен и V (λ) = 0,107, имеет световой поток 0,107 × 683 лм = 73,1 лм. Более подробное объяснение преобразования радиометрических величин в фотометрические см. В параграфе «Преобразование радиометрических величин в фотометрические».


Сила света

Сила света Iv количественно определяет световой поток, излучаемый источником в определенном направлении. Следовательно, это фотометрический аналог «интенсивности излучения (I e )», которая является радиометрической величиной. Подробно, (дифференциальный) световой поток источника dΦ v , излучаемый в направлении (дифференциального) элемента телесного угла dΩ, равен

v = I v × dΩ

и, следовательно,

Φ v = ∫ I v

Сила света дается в люменах на стерадиан (лм / ср).1 лм / ср обозначается как «кандела» (кд):

1 кд = 1 лм / ср


Яркость

Яркость L v описывает измеряемую фотометрическую яркость определенного места на отражающая или излучающая поверхность, если смотреть с определенного направления. Он описывает световой поток, излучаемый или отраженный от определенного места на излучающей или отражающей поверхности в определенном направлении (определение яркости CIE является более общим.В этом руководстве обсуждается наиболее актуальное применение яркости, описывающее пространственные характеристики излучения источника. Подробно, (дифференциальный) световой поток dΦ v , излучаемый (дифференциальным) элементом поверхности dA в направлении (дифференциального) элемента телесного угла dΩ, равен

v = L v cos (Θ) × dA × dΩ

, где Θ обозначает угол между направлением элемента телесного угла dΩ и нормалью элемента излучающей или отражающей поверхности dA.

Единица яркости

1 лм м -2 ср -1 = 1 кд м -2


Освещенность

Освещенность E v описывает световой поток на площадь попадание в определенное место облучаемой поверхности. В деталях, (дифференциальный) световой поток dΦ v на (дифференциальном) элементе поверхности dA равен

v = E v × dA

Как правило, элемент поверхности может быть ориентирован на под любым углом к ​​направлению луча.Подобно соответствующему соотношению для освещенности, освещенность E v на поверхности с произвольной ориентацией связана с освещенностью E v, нормальным на поверхности, перпендикулярной лучу, посредством

E v = E v, normal cos (ϑ)

, где ϑ обозначает угол между лучом и нормалью к поверхности. Единица освещенности — люкс (лк) .

1 лк = 1 лм м -2


Световая отдача

Световая отдача M v количественно определяет световой поток, излучаемый или отраженный от определенного места на поверхности по площади.В деталях, (дифференциальный) световой поток dΦ v , излучаемый или отраженный элементом поверхности dA, определяется как

v = M v × dA

Единица светового потока составляет 1 лм. м -2 , что совпадает с единицей измерения освещенности. Однако аббревиатура люкс — , а не , которая используется для определения яркости.


Преобразование между радиометрическими и фотометрическими величинами

Монохроматическое излучение

В случае монохроматического излучения на определенной длине волны λ, радиометрическая величина X e просто преобразуется в ее фотометрический аналог X v путем умножения на соответствующую спектральная световая отдача V (λ) и на коэффициент K м = 683 лм / Вт.Таким образом,

X v = X e × V (λ) × 683 лм / Вт

, где X обозначает одну из величин Φ, I, L или E.

Пример: Светодиод ( светоизлучающий диод) излучает почти монохроматическое излучение на λ = 670 нм, где V (λ) = 0,032. Его лучистая мощность составляет 5 мВт. Таким образом, его световой поток равен

Φ v = Φ e × V (λ) × 683 лм / Вт = 0,109 лм = 109 млм

Поскольку V (λ) изменяется очень быстро в этой спектральной области ( с коэффициентом 2 в интервале длин волн 10 нм) световой поток светодиода не следует рассматривать как монохроматический, чтобы гарантировать точные результаты.Однако использование соотношений для монохроматических источников все же дает приблизительное значение светового потока светодиода, которого во многих случаях может быть достаточно.

Полихроматическое излучение

Если источник излучает полихроматический свет, описываемый спектральной мощностью излучения Φ λ (λ), его световой поток можно рассчитать путем спектрального взвешивания Φ λ (λ) со спектральной световой эффективностью человеческого глаза. функция V (λ), интегрирование по длине волны и умножение на K м = 683 лм / Вт, поэтому

Φ v = K м × ∫ Φ λ (λ ) × V (λ) dλ
λ

Как правило, фотометрическая величина X v вычисляется из ее спектрально-радиометрического аналога X λ (λ) через соотношение

X v = K м × ∫ X λ (λ) × V (λ) dλ
λ

, где X обозначает одну из величин Φ, I , L или E.

Световой поток — Все производители — eTesters.com

Отображение недавних результатов 1 — 15 из 28 найденных продуктов.

  • Система измерения общего светового потока

    OptCom Co., Ltd

    Эта система позволяет измерять общий световой поток для распределения силы света 2 и 4 источников света на основе стандартов измерения светодиодных светильников LM-78 и LM-79, утвержденных IESNA (Общество инженеров освещения Северной Америки).В качестве функции калибровки он может выполнять коррекцию самопоглощения и калибровку спектральной интенсивности на основе методов измерения JIS C 8152.

  • Люксметр

    Шэньчжэнь Graigar Technology Co., Ltd.

    Люксметр для измерения освещенности на рабочих местах. Люкс (символ: лк) — это единица измерения освещенности и световой эмиссии в системе СИ, измеряющая световой поток на единицу площади. Он равен одному люмену на квадратный метр.

  • Люксметры

    Шэньчжэнь Everbest Machinery Industry Co., Ltd.

    Единица освещенности и световой эмиссии, измеряющая световой поток на единицу площади. Он равен одному люмену на квадратный метр.В фотометрии это используется как мера интенсивности воспринимаемого человеческим глазом света, который попадает на поверхность или проходит через нее.

  • LIMES 2000

    LMT Lichtmesstechnik GmbH

    Программное обеспечение LMT LIMES 2000 для WINDOWS для измерения и оценки распределения света и цвета или светового потока с помощью гониофотометров LMT или других фотометрических инструментов

  • Датчик освещенности (люкс)

    LPPHOT01 — Delta OHM S.r.L.

    Датчик LPPHOT01 измеряет освещенность (люкс), определяемую как отношение светового потока (люмен), проходящего через поверхность, к площади поверхности (м2).

  • Оптические измерители

    Gamma Scientific Inc.

    Линия экспонометров Gamma Scientific включает портативные и настольные модели. Варианты конфигурации включают широкий спектр датчиков и калибровок в единицах измерения, включая: световой поток (люмены) или лучистый поток (ватты), освещенность (люкс, фут-свеча) или энергетическую освещенность (Вт / см2), яркость света (кандела) или интенсивность излучения. (Вт / ср), яркость (кд / м2, фут-Ламберт) или яркость (Вт / м2 ср), или энергия импульса (джоули).Также доступны охлаждаемые датчики и детекторы эталонного стандарта.

  • Светостойкая интегрирующая сфера

    OptCom Co., Ltd

    Интегрирующая сфера используется для измерения полного светового потока. Он выравнивает свет, пространственно интегрируя собранный свет источника света. Интегрирующая сфера имеет сильно отражающие рассеивающие пластины, сформированные на внутренней поверхности сфер. Эти пластины многократно рассеивают световые лучи от источника света в сфере ко всем другим точкам, чтобы обеспечить равномерное распределение яркости, поэтому измерение части этого света дает общий световой поток.В эти годы использование интегрирующей сферы для оценки общего светового потока источника света увеличивается. Интегрирующая сфера большого размера (более 1,5 м) требуется для измерения источника света высокой яркости и длинного источника света, такого как флуоресцентный свет. Наша интегрирующая сфера позволяет проводить измерения на основе стандартов IESNA LM-78 и LM-79 (доступны измерения 2π и 4π ).

  • Гониофотометры

    Metrue Inc.

    Гониофотометр измеряет свет, излучаемый источником под разными углами. Гониофотометры Meture могут измерять как зависящие от угла оптические величины, так и общие характеристики источника света, лампы или светильника. Это включает в себя распределение силы света, угол луча, мощность свечи центрального луча (CBCP), общий световой поток и поток луча, а также может предоставить фотометрические данные в формате IESNA (файлы IES). Гониофотометры являются одними из самых важных фотометрических инструментов, особенно для светодиодной продукции, из-за необходимости абсолютной фотометрии.

  • Интегрирующие сферы

    IP-серия — Lumetronics

    Фотометрические Интегрирующие сферы используются для оценки светового потока источников света и светильников при однократном измерении и для сравнительного анализа. Сфера является важным инструментом для фотометрических исследовательских лабораторий и производителей ламп / светильников.

(PDF) Экспериментальное определение светового потока, излучаемого несколькими типами источников освещения

Экспериментальное определение светового потока, излучаемого

несколькими типами источников освещения

E Spunei, I Piroi и CP Chioncel

Эфтимие Мургу Университет Реситы, факультет электротехники и

информатики, ул. Траяна Вуя, нет. 1-4, 320085 Resita, Romania

E-mail: [email protected]

Реферат. Целью данной работы является определение светового потока нескольких типов источников питания

, используемых для искусственного освещения внутри помещений. Световой поток определяли с помощью фотометра

, интегратора

(люменметр Ulbricht) и люксметра из лаборатории электротехники и освещения

Университета «Эфтимие Мургу» Ресита. По эталонному источнику была определена постоянная интегратора фотометра

k.В статье представлены результаты измерения светового потока

от нескольких источников освещения: ламп накаливания, люминесцентных и светодиодных. Было обнаружено, что величина светового потока

в номинальных данных, записанных в коробке источников освещения, не соответствует фактическому измеренному значению. Используя фотометрическую сферу, можно определить фактическую светоотдачу

из различных источников, которые неизвестны.

1. Введение

Для обеспечения определенного визуального комфорта источники освещения должны излучать определенный световой поток.Когда

получает конкретный источник, его номинальные данные указываются на коробке, включая световой поток.

В результате испытаний, проведенных на различных источниках с одинаковыми техническими характеристиками, было обнаружено, что для

полученного источника света значение светового потока, указанное на коробке, не согласуется с измеренным значением

.

Бывают ситуации, когда значение потока, излучаемого определенным источником освещения, не является частью номинальных данных

и его необходимо определить.Это определение необходимо для того, чтобы

установить степень старения источника и необходимость его замены. Это делается путем измерения

значений потока, выдаваемых им в разные интервалы времени. Сохранение в рабочем состоянии источника освещения, который не

больше способен излучать соответствующий визуальный световой поток, вызывает дискомфорт и ненужное потребление электроэнергии.

Отсюда следует, что для определенных приложений необходимо определить фактическое значение светоотдачи

источников света.Чтобы повысить энергоэффективность освещения, полезно время от времени

измерять световой поток, излучаемый различными источниками, который необходимо своевременно заменять.

2. Световой поток, освещение, световая отдача

Световой поток источника определяется как мощность излучения этого источника, оцениваемая после того, как

создает ощущение света. Ощущение света зависит от длины волны спектра излучения λ

согласно кривой относительной видимости (рис. 1).Чувствительность максимальная (Vλ = 1), — для нормального глаза

— на излучение с длиной волны 0,555 мкм (зеленый цвет) [1-3].

Международная конференция по прикладным наукам (ICAS2016) IOP Publishing

IOP Conf. Серия: Материаловедение и инженерия 163 (2017) 012023 doi: 10.1088 / 1757-899X / 163/1/012023

Содержимое этой работы может использоваться в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution 3.0. Любое дальнейшее распространение

этой работы должно содержать указание на автора (авторов) и название работы, цитирование журнала и DOI.

Опубликовано по лицензии IOP Publishing Ltd. 1

Трехстороннее взаимное сравнение фотометрических единиц, поддерживаемых в NIST (США), NPL (Великобритания) и PTB (Германия)

J Res Natl Inst Stand Technol. 1999, январь-февраль; 104 (1): 47–57.

Йоши Оно

Национальный институт стандартов и технологий, Гейтерсбург, Мэриленд 20899-8442 США

Тереза ​​Гудман

Национальная физическая лаборатория, Куинс-роуд, Теддингтон, Миддлсекс TW11 0LW UK

Georg Sauter

Physikalisch-Technische Bundesanstalt, Abteilung Optik, Photometrie, Postfach 33 45, 38023 Брауншвейг, Германия

Журнал исследований Национального института стандартов и технологий — это издание U.С. Правительство. Документы находятся в общественном достоянии и не защищены авторским правом в США. Статьи из J Res могут содержать фотографии или иллюстрации, авторские права на которые принадлежат другим коммерческим организациям или частным лицам, которые нельзя использовать без предварительного разрешения правообладателя.

Abstract

Трехстороннее взаимное сравнение фотометрических единиц между NIST (США), NPL (Великобритания) и PTB (Германия) было проведено для обновления знаний о взаимосвязи между фотометрическими единицами, распространенными в трех странах.Единицы силы света (кд), шкала светочувствительности (А / лк) и единицы светового потока (лм), поддерживаемые в каждой лаборатории, сравнивались с помощью эталонных ламп с циркулирующим переносом и фотометров. Результаты показали, что относительные значения силы света относительно среднего значения, измеренные NIST, NPL и PTB, составили 1,0014, 1,0021 и 0,9966; относительные обратные значения светочувствительности (соответствующие освещенности) составляли 1,0023, 1,0011 и 0,9965; относительные значения светового потока равны 0.9994, 1,0034 и 0,9972 соответственно. Результаты согласованы в пределах заявленных неопределенностей единиц измерения в трех лабораториях.

Ключевые слова: освещенность , взаимное сравнение, световой поток, сила света, светочувствительность, фотометр, фотометрия, единицы

1. Введение

Трехстороннее взаимное сравнение фотометрических единиц между Национальным институтом стандартов и технологий (NIST, США) Национальная физическая лаборатория (NPL, Великобритания) и Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB, Германия) была проведена для обновления знаний о взаимосвязи фотометрических единиц, распространенных в трех странах.Это было первое фотометрическое взаимное сравнение между NIST и NPL после взаимного сравнения Comité Consultatif de Photométrie et Radiométrie (CCPR) в 1985 году [1] и между PTB и NIST с 1993 года [2]. Это взаимное сравнение было стимулировано новой реализацией просвета в NIST в 1995 г. с использованием метода абсолютной интегрирующей сферы [3].

Единицы силы света (кд), шкала светочувствительности (чувствительность фотометра к освещенности; единица: А / лк) и единицы светового потока (лм), поддерживаемые в трех лабораториях, сравнивались с помощью эталонных ламп с циркулирующим переносом и стандартные фотометры среди трех лабораторий в период с июня 1995 г. по ноябрь 1997 г.Семь эталонных ламп силы света, восемь эталонных ламп светового потока и три эталонных фотометра, изготовленные в трех лабораториях, использовались в качестве эталонов переноса. Все стандарты переноса переносились вручную между лабораториями во время взаимного сравнения.

Все лаборатории реализуют свои единицы силы света на базе криогенных радиометров [4–6]. Методы реализации единиц, используемых тремя лабораториями, похожи, но с небольшими отличиями, которые обсуждаются в следующем разделе.NIST обслуживает устройство с помощью группы стандартных фотометров. NPL обслуживает установку как с помощью стандартных ламп, так и с помощью стандартных фотометров. PTB обслуживает агрегат с помощью группы стандартных ламп.

Это трехстороннее взаимное сравнение было выполнено за несколько лет до взаимного сравнения фотометрических единиц 1998 г., проведенного CCPR. Результаты не только предоставили обновленное соотношение фотометрических единиц между тремя лабораториями, но также предложили некоторую предварительную информацию о стабильности стандартов переноса, которая будет использоваться для следующего взаимного сравнения CCPR.

2. Реализация и техническое обслуживание фотометрических устройств в каждой лаборатории

2.1 NIST

Блок силы света NIST реализуется ежегодно на основе абсолютного криогенного радиометра с 1992 года. Блок реализуется и обслуживается группой из восьми эталонов. фотометры, откалиброванные по светочувствительности (A / лк). Стандартные фотометры NIST состоят из кремниевого фотодиода, корректирующего фильтра V, (λ) и апертуры, а также оснащены датчиком температуры, который позволяет корректировать изменение температуры фотометра.Сила света I v (кд) 1 источника света определяется из фототока y (A) и расстояния от источника до фотометра d (м) в соответствии с уравнением

Iv = Km⋅d2A⋅∫λS (λ) V (λ) dλ∫λS (λ) s (λ) dλ⋅y⋅ct⋅cs,

(1)

где K м = 683 лм / Вт, S (λ) — относительное спектральное распределение мощности измеряемого источника света, s (λ) — абсолютная спектральная чувствительность (A / W) фотометра, V (λ) — спектральная функция световой отдачи, λ — длина волны (м). A — площадь апертуры (м 2 ), c s — поправочный коэффициент для пространственной неоднородности чувствительности по апертуре, а c t — поправочный коэффициент для фотометра температура. Значения s (λ) и c s ежегодно определяются NIST Spectral Comparator Facility (SCF) [7], которые прослеживаются до высокоточного криогенного радиометра NIST (HACR) [8]. Относительная расширенная неопределенность ( k = 2) единицы силы света NIST равна 0.39%. Дальнейшие детали процесса реализации описаны в [4]. Измерения силы света и светочувствительности в этом трехстороннем взаимном сравнении были основаны на канделе NIST, реализованной в 1995 и 1996 годах.

Единица светового потока NIST была получена из единицы силы света NIST с использованием метода абсолютной интегрирующей сферы с 1995 года [3 ]. Теперь для реализации устройства и проведения замещающих измерений используется интегрирующая сфера длиной 2,5 м. Блок реализован группой из 16 эталонных ламп светового потока.Восемь из этих ламп используются в качестве основных эталонов, а остальные — для обычных калибровочных измерений. Относительная расширенная неопределенность ( k = 2) единицы светового потока NIST составляет 0,53%. Измерения светового потока в этом трехстороннем взаимном сравнении были основаны на люмене NIST, реализованном в 1995 году.

2.2 NPL

Полная реализация канделы NPL была выполнена в 1985 году на основе двух специально разработанных фотометров, откалиброванных по криогенному радиометру NPL. [5].С 1985 года прибор обслуживается четырьмя партиями эталонных ламп накаливания (всего 16 ламп) и двумя эталонными фотометрами. Сравнение ламп и фотометров проводится примерно ежегодно, а калибровка эталонных фотометров периодически проверяется с помощью криогенного радиометра NPL. Все эти измерения подтвердили, что единица силы света, поддерживаемая NPL, не изменилась со времени взаимного сравнения CCPR в 1985 году в пределах относительной неопределенности реализации (0.19%, к = 2).

Используемые эталонные фотометры были разработаны в НПЛ. Они состоят из кремниевого фотодиода, четырехэлементного стеклянного фильтра для коррекции V, (λ) и апертуры и размещены в водяной рубашке с регулируемой температурой. Сила света источника света I v получается из измеренного фототока y фотометра в соответствии с уравнением

Iv = kmd2A⋅Fs (555) ⋅y,

(2)

где K м = 683 лм / Вт, A — площадь апертуры, d — источник- расстояние до фотометра, а s (555) — абсолютная чувствительность (A / W) фотометра на длине волны 555 нм. F — это поправочный коэффициент, учитывающий неточности в согласовании между функцией чувствительности фотометра s (λ) и функцией V (λ) для измеряемого источника, и определяется выражением

F = ∫λS (λ) V (λ) dλ∫λS (λ) srel (λ) dλ,

(3)

где S (λ) — относительное спектральное распределение мощности источника света с отн. (λ) — относительная спектральная чувствительность фотометра, нормированная на 1.000 на 555 нм. Реализация 1985 года включала калибровку s отн. (λ) и s (555) по прямой ссылке на шкалу спектральной чувствительности NPL, поддерживаемую кремниевыми фотодиодами большой площади, которые были откалиброваны по криогенному радиометру NPL. Блок был создан с помощью четырех групп ламп NPL / GEC 2 (теперь известных как лампы NPL / Polaron LIS) и ламп Osram типа Wi41 / G, работающих при температурах распределения от 2800 K до 2856 K. Общая относительная расширенная неопределенность реализации единицы силы света с обоими типами ламп оценена как 0.19% ( к = 2). Как описано ранее, эти группы ламп и эталонные фотометры используются для поддержания единицы силы света с 1985 года. Путем регулярных сравнений между ними и периодической калибровки фотометров по отношению к криогенному радиометру было подтверждено, что Единица силы света NPL оставалась неизменной в течение этого времени. Более подробная информация о реализации канделы NPL опубликована в [5].

Блок светового потока NPL был реализован в 1985 году с использованием гониофотометра, разработанного компанией NPL, диаметром примерно 3 мм.5 мес. Гониофотометр был двухкоординатного типа с головкой фотометра, вращающейся в одной продольной плоскости вокруг лампы, установленной в центре вращения. После каждого продольного сканирования лампу поворачивали с небольшим угловым приращением вокруг своей вертикальной оси, и процесс повторялся до тех пор, пока не были отобраны полные 360 °. Головка фотометра была откалибрована по эталонным лампам силы света, установленным в центре вращения, эти лампы были откалиброваны по шкале на основе криогенного радиометра, описанной ранее.Лазерные лучи, пересекающиеся в центре вращения, использовались для юстировки стандартных ламп. При необходимости, в зависимости от типа откалиброванной лампы светового потока, вносились поправки на небольшую тень, отбрасываемую механизмом вращения лампы. Единица светового потока NPL была установлена ​​с помощью двух групп эталонных эталонных ламп светового потока (NPL / Polaron LF200 и LF500) с относительной расширенной неопределенностью ( k = 2) 0,35%. С 1985 года проводятся регулярные проверки долгосрочного технического обслуживания блока светового потока в NPL с использованием этих ламп, что подтверждает, что люмен NPL, как и кандела NPL, не изменился со времени взаимного сравнения CCPR в 1985 году.Дальнейшие подробности реализации NPL просвета приведены в [5, 9].

Обычные измерения потока в NPL в настоящее время выполняются с использованием интегрирующей сферы NPL 4,6 м, и измерения в рамках этого трехстороннего взаимного сравнения проводились с использованием этой сферы со ссылкой на эталонные лампы светового потока, установленные на гониофотометре. После этого взаимного сравнения описанный выше гониофотометр был заменен новой версией, которая в конечном итоге будет использоваться для всех измерений светового потока в NPL.

2.3 PTB

Блок силы света в PTB был впервые реализован в 1980 году на основе радиометрических измерений мощности с помощью абсолютных радиометров, и прибор обслуживался партией из 23 ламп накаливания (Toshiba 5 A, 14 cd, 2042 K) . С тех пор блок силы света реализуется ежегодно с двумя эталонными фотометрами на основе абсолютных радиометров (в последнее время — абсолютный криогенный радиометр) [6]. Сила света источника света I v определяется из измеренного фототока y фотометра по формуле:

Iv = Kmd2Ω0⋅Fsa (555) ⋅y

(4)

где s a (555) — абсолютная чувствительность к излучению [AW −1 м 2 ] на длине волны 555 нм, а Ом 0 — единичный телесный угол [ср].Коэффициент коррекции цвета F , определенный в формуле. (3) получается как функция температуры распределения измеряемого источника света. Поскольку используемые в реализации фотометры являются терморегулируемыми, коррекция на изменение температуры фотометра не требуется.

Блок, реализуемый ежегодно с помощью эталонных фотометров, однако, показал различия в блоке, поддерживаемом эталонными лампами (в пределах неопределенности реализации), в то время как блок эталонной лампы оставался более стабильным.Поэтому блок эталонной лампы обслуживается без каких-либо корректировок. Этот агрегат переведен на партии рабочих стандартных ламп (Osram Wi41 / G). Относительная расширенная неопределенность ( k = 2) поддерживаемой единицы силы света на PTB составляет 0,4%. Дальнейшие подробности процесса реализации канделы PTB описаны в Ref. [6].

Единица светового потока PTB выводится из единицы силы света гониофотометрическими измерениями и поддерживается несколькими партиями ламп накаливания.Гониофотометр PTB имеет диаметр 5 м и три оси вращения, что позволяет проводить измерения без перемещения или поворота испытуемой лампы в любом положении горения. Полный световой поток получается путем пространственного интегрирования освещенности. Головка фотометра гониофотометра периодически калибруется на светочувствительность по отношению к рабочим эталонам силы света PTB. Относительная расширенная неопределенность ( k = 2) поддерживаемой единицы светового потока на PTB равна 0.6%. Дальнейшие детали процесса реализации просвета PTB описаны в Ref. [10]. Фотометрические единицы PTB остались неизменными со времени взаимного сравнения CCPR в 1985 году.

3. Схема взаимного сравнения

Измерения для этого трехстороннего взаимного сравнения были выполнены в период с июня 1995 года по ноябрь 1997 года. Схема измерения для взаимного сравнения показана на. Артефактами переноса были семь эталонных ламп силы света (три — NIST, два — NPL, два — PTB), три стандартных фотометра (по одному в каждой лаборатории) и восемь эталонных ламп светового потока (четыре — NIST, две — NPL. , два по ПТБ).Подробности об этих артефактах описаны в следующих разделах.

Таблица 1

Схема трехстороннего взаимного сравнения

5 90 photometer 9067 9067
Дата измерения июнь 95
PTB
июнь 95
NIST
ноя 95
NPL
9638
NPL
июль 96
NIST
сентябрь 96
PTB
окт 96
NIST
мар 97
NPL
ноябрь 97
PTB
Интенсивность
Лампы NIST (3) x x x x x x x
лампы NIST (лампы NIST) ) x x x x x
Лампы PTB (2) x x x x x x x
Реакция 35
Фотометр NIST x x x x x x x x x x
Фотометр PTB x x x x x x
Флюс 900 35
Лампы NIST (4) x x x x x x x x x 900
Лампы NPL (2) x x x x x
Лампы PTB (2) x x x x x x x

Все артефакты переносились вручную между лабораториями.Во-первых, лампы переноса и фотометры из NIST и PTB были измерены в этих лабораториях перед транспортировкой в ​​NPL в июне 1995 года. Все артефакты переноса были измерены в NPL в ноябре 1995 года. Сразу после этого артефакты были доставлены в PTB и измерены там с помощью Н. Пирс из NPL участвовал в замерах, а затем вернулся в NPL. После повторных измерений в NPL в июне 1996 года все артефакты были перенесены в NIST и были измерены в июле 1996 года, когда G. Sauter из PTB и N.Пирс из NPL присоединился к измерениям в NIST. После посещения NIST лампы NIST (за исключением двух больших магнитных ламп) были снова перенесены в PTB и измерены в сентябре 1996 года, когда Я. Оно из NIST посетил PTB и принес лампы обратно в NIST. Лампы интенсивности NIST были измерены в октябре 1996 года, а лампы потока — в августе 1997 года (задержка из-за строительства новой сферы). Артефакты из NPL и PTB были перенесены обратно в NPL и измерены в NPL к марту 1997 года. Наконец, артефакты из PTB были перенесены обратно в PTB из NPL и измерены к ноябрю 1997 года для завершения взаимного сравнения.Таким образом, все переносные лампы и фотометры были разосланы во все три лаборатории и измерены лабораторией, которая их подготовила, до и после передачи двум другим участникам.

4. Сравнение силы света

4.1 Лампы переноса

Три лампы переноса силы света, подготовленные NIST, представляли собой кварцевые галогенные лампы типа Osram Sylvania 1000 Вт (85 В, 7 А, 2856 К), закрепленные на двухпозиционной стойке. база. Две лампы, подготовленные NPL, были газовыми лампами накаливания NPL / Polaron LIS (12 В, 25 А, 2856 К).Две переносные лампы, изготовленные компанией PTB, представляли собой газовые лампы накаливания Osram Wi41 / G (30 В, 6 А, 2800 К). Все лампы работали на постоянном постоянном токе. Лампы NIST и PTB работали с фиксированной полярностью; лампы NPL эксплуатировались с чередованием полярности при каждом включении в соответствии с обычной практикой NPL (это снижает скорость старения для этого типа ламп). Напряжение на лампах измерялось, чтобы проверить неожиданные изменения, которые могут указывать, например, на повреждение во время транспортировки.Эти типы ламп использовались в каждой лаборатории на протяжении многих лет, и было известно, что их воспроизводимость лучше 0,1%. Скорость старения (относительные изменения светового потока из-за горения лампы) ламп типа FEL, типа NPL / Polaron LIS и ламп типа Wi41 / G составляет приблизительно -0,01% / ч, -0,01% / ч, и -0,03% / ч соответственно. Температуры распределения ламп были измерены, но использовались только для коррекции спектрального рассогласования.

4.2 Измерения в каждой лаборатории

В NIST измерения силы света основывались на канделах NIST, реализованных в 1995 и 1996 годах.Три стандартных фотометра NIST использовались для измерения ламп передачи силы света. Измерения проводились на фотометрическом стенде NIST [4] с фотометрическим расстоянием около 3,5 м. Ток лампы измерялся шунтирующим резистором (0,1 Ом) для всех ламп. Шунтирующий резистор был откалиброван на 0,5 А, 5 А, 10 А и 25 А отделом электричества NIST, а сопротивление было подобрано с использованием полиномиальной функции. Ток лампы задавался с относительной расширенной неопределенностью 0.01% ( k = 2), автоматически управлялся системой обратной связи и имел относительную стабильность ± 0,002%. Дополнительные сведения об измерительной установке NIST можно найти в [11].

В NPL измерения проводились по эталонным лампам NPL, описанным в Разд. 2.2 выше, на расстоянии примерно 2,5 м. Ток лампы контролировался шунтирующим резистором (0,01 Ом для ламп NPL / Polaron или 0,1 Ом для ламп Osram) и высокоточным цифровым вольтметром. Резисторы были погружены в масляную ванну для обеспечения стабильных условий работы.Калибровки резисторов и цифрового вольтметра соответствовали электрическим стандартам NPL. Относительная расширенная неопределенность тока, подаваемого на лампы, была лучше 0,01% ( k = 2) во всех случаях и стабилизировалась на уровне лучше ± 0,001%.

В ПТБ измерения проводились относительно рабочих эталонов силы света ПТБ на расстоянии примерно 6 м. Блок питания позволял выставлять ток лампы с разрешением лучше 0.002% от измеренного значения и был стабилизирован до значения лучше, чем ± 0,001% тока во время работы лампы. Относительная расширенная неопределенность электрических величин составила 0,02%.

В каждой лаборатории лампы были юстированы с использованием одного и того же метода и почти одинаковых процедур. Лампы FEL были выровнены с помощью юстировочного приспособления (плоская стеклянная пластина, установленная на двухстоечном основании) и лазерного луча для автоколлимации. Это приспособление для центровки транспортировалось вместе с лампами FEL.Четырехполюсные патроны для ламп FEL одинаковой конструкции использовались в трех лабораториях. Лампы NPL / Polaron LIS были выровнены путем автоколлимации лазерного луча, отраженного от плоского окна лампы, и их положение отрегулировано так, чтобы нить накала была центрирована вокруг оптической оси. NPL предоставила специальный патрон для лампы LIS для использования во время взаимного сравнения. Лампы Wi41 / G юстировались с помощью двух телескопов: один вдоль оптической оси, другой перпендикулярно оптической оси.Наклон и вращение лампы были отрегулированы так, чтобы нить накала была параллельна реперной линии бокового телескопа, а положение лампы было отрегулировано так, чтобы нить накала была центрирована вокруг оптической оси. Расстояние измерялось от средней плоскости нити накала для ламп Wi41 / G и NPL / Polaron LIS; для ламп FEL он устанавливался с помощью юстировочного приспособления. Три лаборатории проводили измерения на своих обычных рабочих расстояниях (3,5 м в NIST, 2,5 м в NPL, 6 м в PTB), за исключением того, что лампы NIST были установлены на 3.5 м от всех трех лабораторий. Измерения, проведенные ранее в NPL и PTB, показали, что для ламп Wi41 / G и NPL / Polaron LIS получены согласованные результаты на всех расстояниях в диапазоне от 2,5 до 6 м (т. Е. Эти лампы подчиняются закону обратных квадратов на этих расстояниях). .

4.3 Результаты

показывает результаты измерений силы света в трех лабораториях. Каждое значение силы света является результатом двух или более измерений при раздельном горении каждой лампы.Отношения значений силы света относительно среднего значения трех лабораторий анализируются в. Неопределенность взаимного сравнения оценивалась статистически на основе воспроизводимости измерений артефактов переноса. Столбец « σ среднего» показывает относительное стандартное отклонение среднего значения измеренных значений для каждой лампы в каждой лаборатории, к которому добавлена ​​типичная воспроизводимость измерений этих переносных ламп (0,05%) в квадратуре.Значение σ было оценено только тогда, когда лампа была измерена более двух раз во время взаимного сравнения в той же лаборатории. Значения σ для всех трех лабораторий усреднены и обозначены как σ 1 в последнем столбце таблицы. В нижних строках усредняются отношения для семи ламп для каждой лаборатории, а значения σ 1 для всех ламп усредняются и обозначаются как σ 2 .Относительная расширенная неопределенность результата сравнения, U ( k = 2), составляет удвоенную σ 2 . Изменения в лампах во время сравнения оцениваются по разнице между первым и последним значениями, измеренными лабораторией, изготовившей лампы. Относительные различия (последнее значение минус первое значение), основанные на средних значениях групп ламп, составили 0,05% (лампы NIST), +0,04% (лампы NPL) и +0,05% (лампы PTB), максимум для каждой отдельной лампы равен +0.33% от измеренного значения.

Таблица 2

Результаты измерений силы света

9035

0

Измеренная сила света (кд) 40 № лампы 431023 6/95 NIST
6/96
NIST
10/96
NPL
11/95
NPL
6/96
NPL
3/97
PTB
6/95
PTB
/ 95
PTB
9/96
PTB
11/97
NBS10011 966.85 967,87 967,12 966,61 966,99 963,19 963,89
NBS10014 912,16 911,75 911,75 911,75 911,75 908,98 908,40
NBS10015 948,68 950,38 949,87 950,71 949.45 947,02 946,90
PA765 449,21 449,63 449,72 449,61 449,72 449,61 449,61 443,44 443,82 444,03 444,24 440,38
PTB644 234.14 233,90 233,99 234,40 232,30 232,64 233,07
PTB647 229,70 229,70 229,70 228,58

Таблица 3

Анализ сравнения силы света

9035 0,07 90 0,99
Передаточная лампа Среднее значение 3 лабораторий (кд) NIST / ср. σ от среднего (%) NPL / средн. σ от среднего (%) ПТБ / средн. σ среднего (%) Среднее σ 1 среднего (%)
NBS10011 965,87 1,0015 0,06 5 0,051035 0,06 5 0,0510 900 0,06 0,06
NBS10014 910,61 1.0010 0,07 1,0011 0,14 0,9979 0,06 0,09
NBS10015 948,89 1.0008 0,07 1,0012 1,0012 0,07 1,0012 0,07 1,0012
PA765 448,35 1,0019 1,0029 0,05 0,9952 0,05
PA789 442.62 1,0019 1,0032 0,06 0,9949 0,06
PTB644 233,64 1,0022 1,0020 1,0020
PTB647 229,62 1.0003 1.0032 0,11 0,9965 0,08 0,10
Среднее значение 1.0014 1.0021 0.9966 σ 2
U ( k = 2) 0,07

показывает анализ измеренных напряжений лампы. Неопределенность анализировалась таким же образом, как и в разделе, за исключением того, что неопределенность для типичной воспроизводимости измерений не учитывалась, поскольку обычно ею можно пренебречь.Результаты не показывают заметных различий в электрических измерениях в трех лабораториях, а также указывают на отсутствие заметных изменений в электрических характеристиках ламп во время кампании сравнения. Существенная разница между измерениями напряжения, выполненными в PTB, и измерениями, выполненными в NPL и NIST для ламп NPL / Polaron LIS, была связана с разницей в размещении датчиков напряжения и не свидетельствовала об изменении рабочих характеристик этих ламп. , что подтверждается хорошей воспроизводимостью измерений силы света на протяжении всего сравнения.

Таблица 4

Анализ напряжений ламп при сравнении силы света

29035 9035 0,99 a
Передаточная лампа Среднее значение по 3 лабораториям (В) NIST / средн. σ от среднего (%) NPL / средн. σ от среднего (%) ПТБ / средн. σ среднего (%) Среднее σ 1 среднего (%)
NBS10011 83.73 1.0003 0,03 0,9999 0,00 0,9997 0,01 0,01
NBS10014 83,82 1.0002 0,04 0,04
5 0,02
NBS10015 83,50 1.0002 0,03 1.0001 0,01 0,9997 0,01 0.02
PA765 12,57 0,9976 0,9974 0,07 1,0051 0,07
PA789 12,58 0,22
PTB644 28,83 1.0003 0,9998 0,01 0,9999 0.02 0,02
PTB647 28,87 1,0000 1.0001 0,01 0,9999 0,01 0,01
0,01
9002 9002 9002 0,9998 a σ 2
U ( k = 2) 0.0003 0,02 a

Исходя из полученных результатов, соотношение между величиной единиц силы света, поддерживаемых тремя лабораториями, составляет; Кандела NIST / кандела NPL = 1.0007, кандела NPL / кандела PTB = 0,9945 и кандела PTB / кандела NIST = 1,0048. С указанными относительными расширенными неопределенностями ( k = 2) единиц силы света трех лабораторий в диапазоне от 0.От 2% (NPL) до 0,4% (PTB и NIST) полосы неопределенности трех лабораторий перекрываются друг с другом. Относительный диапазон вариаций величины единиц среди трех лабораторий (0,55%) является значительным улучшением по сравнению с результатами взаимного сравнения CCPR 1985 г. (0,9%) [1].

5. Сравнение светочувствительности

5.1 Фотометры переноса

При сравнении светочувствительности использовались три стандартных фотометра переноса, по одному из каждой лаборатории.Переносной фотометр NIST был безрассеивающего типа, того же типа, что и стандартные фотометры NIST, используемые в реализации канделы [4], и был оснащен датчиком температуры и встроенным преобразователем тока в напряжение. Его светочувствительность была скорректирована с учетом разницы в температуре фотометра, и приведенные результаты действительны для температуры 25 ° C. Переносной фотометр NPL был серийно выпускаемым типом без диффузора с апертурой 12 мм, который не был оборудован датчиком температуры и не контролировался.Фотометр переноса PTB был LMT модели P10F0T, который представляет собой терморегулируемый тип (поддерживаемый на уровне 35 ° C), оснащенный опаловым диффузором и апертурой 10 мм. Внешний калиброванный преобразователь тока в напряжение использовался с фотометром NPL и фотометром PTB.

5.2 Измерения в каждой лаборатории

Во всех лабораториях была определена светочувствительность для CIE Illuminant A с использованием стандартных ламп, работающих при температуре распределения 2856 K.Измерения в NIST были основаны на канделе NIST, реализованной в 1995 и 1996 годах. Световая чувствительность была измерена с помощью трех стандартных фотометров NIST на расстояниях 2,5 м и 3,5 м при уровнях освещенности приблизительно 170 лк и 90 лк соответственно. Использовалась рабочая эталонная лампа типа ЛСЭ, работающая при температуре 2856 К. В NPL светочувствительность фотометров измерялась по сравнению с эталонными лампами силы света NPL (2856 K) на расстоянии примерно 2,5 м. В PTB измерения проводились относительно рабочих эталонов силы света PTB, работающих при температуре 2856 К и на двух расстояниях около 3.5 мес.

5.3 Результаты

показывает результаты измерений светочувствительности в трех лабораториях. Каждое значение является результатом двух или более измерений с переустановкой головок фотометра. показывает отношения значений светочувствительности к среднему по трем лабораториям вместе со статистической погрешностью. Данные анализируются так же, как указано в. Относительная расширенная неопределенность результатов U ( k = 2) определена равной 0.23%, что намного выше результатов силы света. Относительно большое изменение фотометра, предоставленного NPL, способствовало увеличению неопределенности сравнения и, вероятно, было связано с отсутствием эффективного мониторинга и контроля температуры. Этот фотометр был коммерческим прибором того типа, который больше не производится. Если исключить фотометр NPL, относительная расширенная неопределенность уменьшается до 0,15%, что сопоставимо с результатами для результатов измерения силы света. Относительные изменения фотометров во время сравнения (последнее значение минус первое значение, измеренное в лаборатории, изготовившей фотометр) составили -0.19% (фотометр NIST), -0,63% (фотометр NPL) и +0,12% (фотометр PTB). Фотометр PTB был неправильно настроен на NPL в ноябре 95 г., поэтому данные для этой записи в таблице не приводятся.

Таблица 5

Результаты измерения светочувствительности

9 9044 14,687 0,035
Фотометр № 6/95 Светочувствительность (нА / лк)
NIST Среднее значение 11/95 NPL Среднее значение 6/95 PTB Среднее значение
7/96 6/96 3/97 3/97 11/97
NIST No.2 2,3158 2,3115 2,3136 2,3157 2,3177 2,3167 2,3258 2,3258
NPL 5821835 2,3258
NPL 5821835 14,613 14,668 14,729 14,729
PTB LV10B 3.3811 3,3811 a 3,3852 3,3820 3,3836 3,3990 3,4030 3,4030 3,4017

Таблица 6

35 Переносной фотометр №

Среднее значение по 3 лабораториям (нА / лк) NIST / пр. σ от среднего (%) NPL / средн. σ от среднего (%) ПТБ / средн. σ среднего (%) Среднее σ 1 среднего (%)
NIST No. 2 2.3187 0,9978 0,11 0,9991 1,0031 0,09
NPL 58218 14,680 0,9975 0,9992 0.20 1,0033 0,20
PTB LV10B 3,3888 0,9977 0,9985 0,06 1,0042 0,06 0,06 0,06 0,9989 1,0035 σ 2
U ( k = 2) 0.0023 0,12

Для сравнения результатов с результатами сравнения силы света были вычислены обратные значения относительных значений светочувствительности (соответствующих освещенности) NIST, NPL и PTB. вычислено как 1,0023, 1,0011 и 0,9965, соответственно, с относительным диапазоном вариации 0,56%. Эти результаты согласуются с результатами сравнения силы света с точностью до 0,11% от последней.Различия между тремя лабораториями находятся в пределах неопределенности единиц силы света, используемых в трех лабораториях.

6. Сравнение светового потока

6.1 Передаточные лампы

Две лампы Polaron LF200 (90 В, 2 А, 2730 К) и две опаловые лампы Osram 40 Вт (24 В, 1,7 А, 2730 К) были подготовлены NIST. две лампы Polaron LF300 (120 В, 2,4 А, 2750 К) были изготовлены компанией NPL, а две лампы Osram Wi4 (24 В / 100 Вт — матовая лампа, 2850 К) были изготовлены компанией PTB. Типичная скорость старения для этих ламп светового потока составляет около -0.02% / час. Все лампы имели резьбовые цоколи E27 и работали в нижнем положении при заданных токах с контролируемым напряжением. Все лаборатории использовали четырехполюсные розетки для установки ламп и измерения напряжения ламп. Значения температуры распределения были предоставлены лабораториями, которые подготовили лампы только для коррекции спектрального рассогласования, и не были измерены во время взаимного сравнения светового потока.

6.2 Измерения в каждой лаборатории

В NIST лампы с переносом светового потока были измерены по сравнению с четырьмя рабочими эталонными лампами NIST методом замещения с использованием интегрирующей сферы NIST 2 м, как описано в Ref.[11]. Каждую лампу измеряли дважды при разных горениях. Каждое измерение длилось 1 мин после стабилизации лампы. Были измерены и применены поправочные коэффициенты самопоглощения всех ламп. Были применены поправки на спектральное рассогласование, основанные на температурах распределения ламп. Электрические приборы аналогичны тем, которые используются для измерения силы света. Ток был установлен на заданное значение с относительной расширенной неопределенностью 0,01% ( k = 2) и стабилизирован с точностью до 0.002%.

В NPL измерения проводились с использованием интегрирующей сферы 4,6 м, калиброванной каждый раз с использованием эталонных ламп светового потока, установленных гониофотометром, описанным в гл. 2.2. Каждую переносную лампу измеряли дважды при разных прожигах. Каждое измерение длилось одну минуту после стабилизации лампы. Были измерены и применены поправочные коэффициенты самопоглощения всех ламп. Электрическое оборудование для работы лампы аналогично тому, что описано для измерения силы света в NPL.

В ПТБ измерения проводились с помощью гониофотометра ПТБ, описанного в гл. 2.3, который был откалиброван по рабочим эталонам силы света PTB непосредственно перед взаимным сравнением. Каждая лампа была дважды измерена гониофотометром. Одно сканирование заняло примерно 30 минут, и, таким образом, время горения каждой лампы обычно составляло 1 час для измерений на PTB. Электрические приборы для работы лампы аналогичны описанным для измерений силы света на ПТБ.

6.2 Результаты

показывает результаты измерений светового потока в трех лабораториях. Каждое значение является результатом двух или более измерений при отдельных горениях лампы. показывает отношения значений светового потока по отношению к среднему по трем показателям, а также бюджет статистической неопределенности. Данные анализируются таким же образом, как и в, с типичной воспроизводимостью (относительное стандартное отклонение среднего) измерений переносных ламп, равной 0.05%. Относительная расширенная неопределенность результатов, U ( k = 2), оценивается в 0,22%, что выше, чем у результатов измерения силы света. Большие изменения всех переносных ламп, которые проработали дольше, чем лампы силы света, способствовали увеличению неопределенности сравнения. Относительные изменения ламп во время сравнения (последнее значение минус первое значение, измеренное в лаборатории, изготовившей лампу), в среднем по группам ламп, составили -0.37% (лампы NIST), +0,16% (лампы NPL) и -0,22% (лампы PTB) с максимальной разницей в -0,49%.

Таблица 7

Результаты измерений светового потока

9035,0 9035,0 5 894,2 9035
Лампа № 6/95 8/97 11/95 Измеренный световой поток (лм)
NIST NPL PTB
7/96 6/96 3/97 910/95 1195 995 / 96 11/97
NBS8382 2228.3 2219,8 2237,0 2235,3 2218,4
NBS8385 2281,5 2270,3 2270,3
TF4-11 475,9 475,1 474,9 477,1 476,3 474.0 473,5
TF4-12 467,9 466,1 466,1 469,0 466,7 465,5 464,9 465,5 464,9 3313,6 3330,0 3333,9 3334,0 3312,3
NPL-298 3916.5 3932,0 3936,9 3939,7 3911,4
PTB-3 894,2 899,5 899,5 899,5 891,8
PTB-19 1149,4 1152,9 1148,5 1151,4 1148.0 1147,3 1146,2

Таблица 8

Анализ сравнения светового потока

0,09 0,10 9035
Передаточная лампа Среднее значение по 3 лабораториям (лм) NIST / ср. σ от среднего (%) NPL / средн. σ от среднего (%) ПТБ / средн. σ среднего (%) Среднее σ 1 среднего (%)
NBS8382 2226.2 0,9990 0,20 1,0045 0,06 0,9965 0,13
NBS8385 2277,0 0,9995 0,25 9035 9035 0,995
TF4-11 475,3 1.0001 0,08 1,0030 0,10 0,9968 0,07 0,09
TF4-12 466.6 1.0002 0,14 1,0027 0,25 0,9970 0,08 0,16
NPL-206 3319,5 0,9982

0
0,06
NPL-298 3921,4 0,9988 1,0038 0,08 0,9975 0,08
PTB-3 894.9 0,9991 1,0027 0,14 0,9982 0,10 0,12
PTB-19 1149,2 1.0002 1.0016
Среднее значение 0,9994 1,0034 0,9972 σ 2
0.0022 0,11

показывает анализ напряжений ламп, измеренных в трех лабораториях. Все лаборатории использовали четырехполюсные розетки для управления переносными лампами и измерения напряжения ламп. Данные анализируются так же, как в. Все лампы показали приемлемую воспроизводимость во время взаимного сравнения и не показали каких-либо значительных изменений их электрических характеристик. Однако оценочная неопределенность сравнения больше, чем при сравнении силы света ().Этим объясняется большая погрешность измерения светового потока. Различия в измерениях напряжения между тремя лабораториями несущественны по сравнению с неопределенностью сравнения и в значительной степени связаны с различиями в условиях измерения, как описано ранее.

Таблица 9

Анализ напряжений ламп при сравнении светового потока

0,03 0,03 9067 9067 9067
Передаточная лампа Среднее значение по 3 лабораториям (В) NIST / средн. σ от среднего (%) NPL / средн. σ от среднего (%) ПТБ / средн. σ среднего (%) Среднее σ 1 среднего (%)
NBS8382 92,827 1.0003 0,02 0,99935 0,05 0,06
NBS8385 93,696 1.0004 0,00 0,9995 0,07 1.0001 0,04
TF4-11 23,814 1.0003 0,03 0,9994 0,08 0,999000 0,08
TF4-12 23,908 1.0003 0,04 0,9994 0,06 1.0003 0,01 0,04
NPL-206 100.14 1.0003 0,9996 0,06 1.0001 0,06
NPL-298 120,79 1.0002 0,9995 0,9995
PTB-3 19,717 1.0002 0,9997 0,04 1.0001 0,01 0,02
PTB-19 21.082 1.0004 0,9996 0,04 1.0000 0,01 0,03
Среднее значение 1.0003 0,9995 0,9995
U ( k = 2) 0,0009 0.04

По результатам, соотношение между величинами единиц светового потока в трех лабораториях составляет: люмен NIST / люмен NPL = 1,0040, люмен NPL / люмен PTB = 0,9939 и люмен PTB / люмен NIST = 1,0022 . При заявленных относительных расширенных неопределенностях ( k = 2) единиц светового потока NIST, NPL и PTB, составляющих 0,53%, 0,35% и 0,6% соответственно, полосы неопределенности трех лабораторий перекрываются друг с другом. Диапазон вариаций величины единиц среди трех лабораторий (0.61%) является заметным улучшением по сравнению с результатами взаимного сравнения CCPR 1985 г. (1,6%) [1].

7. Заключение

Было проведено трехстороннее взаимное сравнение фотометрических единиц, поддерживаемых в NIST, NPL и PTB. Семь ламп переноса силы света, три фотометра переноса и восемь ламп переноса светового потока циркулировали для сравнения измеренных значений силы света, светочувствительности и светового потока. Измерения в NIST были основаны на устройствах, выпущенных в 1995 году.Измерения в NPL и PTB основывались на их фотометрических единицах, поддерживаемых с 1985 года, и сравнивались через CCPR в 1985 году.

Результаты показали, что относительные значения силы света, измеренные NIST, NPL и PTB, составили 1,0014, 1,0021, и 0,9966, соответственно, по отношению к среднему значению трех лабораторий с относительной расширенной неопределенностью 0,0014 ( k = 2) для каждого значения. Светочувствительность фотометров, измеренная NIST, NPL и PTB, равнялась 0.9977, 0,9989 и 1,0035, соответственно, относительно среднего значения трех лабораторий с относительной расширенной неопределенностью 0,0023 ( k = 2) для каждого значения. Обратные отношения (соответствующие освещенности) равны 1,0023, 1,0011 и 0,9965, что согласуется с результатами силы света. Относительные значения светового потока, измеренные NIST, NPL и PTB, оказались равными 0,9994, 1,0034 и 0,9972 соответственно по отношению к среднему значению трех лабораторий с относительной расширенной неопределенностью 0.0023 ( k = 2) для каждого значения.

Исходя из результатов, соотношение величин единиц между лабораториями составляет; Кандела NIST / кандела NPL = 1.0007, кандела NPL / кандела PTB = 0,9945 и кандела PTB / кандела NIST = 1,0048; Люмен NIST / люмен NPL = 1,0040, люмен NPL / люмен PTB = 0,9939 и люмен PTB / люмен NIST = 1,0022.

Было обнаружено, что фотометрические единицы, поддерживаемые в трех лабораториях, согласуются в пределах заявленной расширенной неопределенности реализации единиц в трех лабораториях.Большинство переносных ламп и фотометров показали приемлемую воспроизводимость, но некоторые артефакты претерпели значительные изменения, которые будут изучены для дальнейшего улучшения.

Благодарности

Авторы благодарят М. Наварро из NIST, Н. Пирса из NPL и М. Линдеманна и Д. Линднера из PTB за выполнение или помощь в измерениях в этом взаимном сравнении.

Биография

Об авторах: Йоши Оно — физик и руководитель проекта по фотометрии в отделе оптических технологий Физической лаборатории NIST.Тереза ​​Гудман — физик и руководитель отдела визуальных и оптических свойств источников и материалов Национальной физической лаборатории (NPL), Соединенное Королевство. Георг Заутер — физик и руководитель отдела фотометрии в Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB), Брауншвейг, Германия. Национальный институт стандартов и технологий является агентством Управления технологий Министерства торговли США.

Сноски

1 В помощь читателю соответствующая единица СИ, в которой должна быть выражена величина, указывается в скобках при первом вводе количества.

2 Определенное торговое оборудование, инструменты или материалы указаны в этом документе для облегчения понимания. Такая идентификация не подразумевает рекомендации или одобрения Национального института стандартов и технологий, а также не подразумевает, что идентифицированные материалы или оборудование обязательно являются лучшими из имеющихся для этой цели.

8. Список литературы

1. Бонхур Дж. Шестое сравнение национальных стандартов силы света и светового потока.Метрология. 1987. 24: 157–162. [Google Scholar] 2. Оно Й, Заутер Г. Взаимное сравнение фотометрических единиц, поддерживаемых в NIST (США) и PTB (Германия) J Res Natl Inst Stand Technol. 1993; 1995; 100 (3): 227–239. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 3. Оно Ю. Реализация шкалы светового потока NIST 1995 с использованием метода интегрирующей сферы. J IES. 1996. 25 (1): 13–22. [Google Scholar] 4. Cromer CL, Eppeldauer G, Hardis JE, Larason TC, Ohno Y, Parr AC. Шкала силы света на основе детекторов NIST. J Res Natl Inst Stand Technol.1996. 101: 109–132. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 5. Гудман Т., Ки П.Дж. NPL Радиометрическая реализация канделы. Метрология. 1988; 25: 29-40. [Google Scholar] 6. Эрб В., Заутер Г. Сеть PTB для реализации и обслуживания Candela. Метрология. 1997. 34: 115–124. [Google Scholar] 7. Ларасон ТК, Брюс СС, Парр АС. Спектрорадиометрические детекторные измерения. 1998. (Специальная публикация NIST 250-41). [Google Scholar] 8. Джентиле Т. Р., Хьюстон Дж. М., Хардис Дж. Э., Кромер К. Л., Парр А. С.. Криогенный радиометр высокой точности NIST.Appl Opt. 1996. 35 (7): 1056–1068. [PubMed] [Google Scholar] 9. Джонс О.К., Берри Р.Г. Новое определение просвета. Метрология. 1970; 6: 81–89. [Google Scholar] 10. Заутер Г. Реализация единиц СИ: кандела; Оптическое излучение: фотометрия. В: Subvol b, Bortfeldt J, Kramer B., editors. Единицы и фундаментальные константы в физике и химии. Springer-Verlag; Берлин / Гейдельберг / Нью-Йорк: 1992. pp. 2-107–2-118.pp. 2-363–2-373. (Ландольт-Бёрнштейн, Числовые данные и функциональные отношения в науке и технике, Новая серия).О Маделунг, главный редактор. [Google Scholar] 11. Оно Ю. Фотометрические калибровки. 1997. (Специальная публикация NIST 250-37). [Google Scholar] Световой поток

(сила света) | Фотометрия | Работа со светом | Водоросли | Ботаника | Биотехнологии


Световой поток — это лучистый поток, взвешенный, чтобы соответствовать реакции глаза «стандартного наблюдателя». Единица измерения — люмен. Люмен (лм) — это фотометрический эквивалент ватта, и он определяется как 1/683 Вт мощности излучения на частоте 540 x 10 12 Гц или лучше на длине волны 555 нм.

ИНТЕНСИВНОСТЬ СВЕТА
Сила света — это световой поток, излучаемый точечным источником на единицу телесного угла в заданном направлении. Сила света измеряется в канделах (латинское слово «свеча»). Вместе с фотометрической кривой CIE кандела обеспечивает весовой коэффициент, необходимый для преобразования радиометрических и фотометрических измерений. Кандела (cd) — это светящийся интенсивность в заданном направлении источника, который испускает монохроматическое излучение с частотой 540 x 10 12 Гц (λ = 555 нм) и имеет интенсивность излучения 1/683 Вт ср -1 в этом направлении.

Типичные значения силы света (в кд)

Если источник света изотропен, то есть его интенсивность не меняется в зависимости от направления, соотношение между люменами и канделами составляет 1 кд = 4π лм. Другими словами, изотропный источник, имеющий силу света 1 кд, излучает в космос 4π лм, что просто составляет 4π ср. Мы также можем утверждать, что 1 cd = 1 lm sr, аналогично эквивалентному радиометрическому определению. Если источник не изотропен, соотношение между канделами и люменами является эмпирическим.Фундаментальный метод, используемый для определения общего потока (люменов), — это измерение силы света (кандел) во многих направлениях с помощью гониофотометра с последующим численным интегрированием по всей сфере. Поскольку проекционная площадь стерадиана составляет 1 м 2 на расстоянии 1 м, источник света 1 кд аналогичным образом будет производить 1 лм м -2 (рис. 5.12).

РИСУНОК 5.12 Сила света: источник света 1 кд излучает 1 лм ср -1 во всех направлениях (изотропно).Согласно закону обратных квадратов, интенсивность изменяется обратно пропорционально квадрату расстояния, то есть на расстоянии 2 r от источника интенсивность будет равна 1/4 лмср -1 .

Интенсивность света — Как обсуждать

Сила света

Что такое сила света и как ее измеряют? В светотехнике сила света измеряется в люменах. Люмены представляют для человеческого глаза интенсивность или яркость источника света.Для роста растений интенсивность следует измерять в ваттах (например, лампа мощностью 600 или 1000 Вт) или в ваттах на квадратный фут. Это кривая отклика человеческого глаза.

Что они используют для измерения силы света?

Как измерить интенсивность света с помощью люксметра Измерьте окружающее освещение в комнате. Сначала выключите свет в комнате, которую хотите измерить. Включите свет, снимите мерки. От центра убедитесь, что глюкометр настроен на захват вашего нового показания. Запишите ценность вашей разницы.Посмотрите на другие части комнаты.

Какова формула силы света?

Измерение силы света определяется как I = световой поток (Φ) / телесный угол (Ω) и измеряется фотометрически. Стандартной единицей измерения интенсивности источника света является кандела (кд).

Что означает «сила света»?

Интенсивность света означает интенсивность или количество света, излучаемого конкретным источником лампы.Это мера мощности, излучаемой источником света, взвешенной по длине волны.

Какое уравнение для интенсивности?

Интенсивность определяется как мощность, переносимая волной на единицу площади. Мощность — это скорость, с которой энергия передается от вала. В форме уравнения интенсивность равна I I = \\ frac {P} {A} \\\\, где P — мощность, проходящая через область A. Единицей СИ для I является Вт / м2.

Что такое измерение яркости источника света?

Люмен — это мера яркости лампочки.Чем выше количество люменов, тем ярче будет лампа.

Что такое сила света и как она измеряется в физике

Интенсивность света также можно измерить на стоячей свече, что эквивалентно люменам на квадратный фут. Проще говоря, это можно определить как яркость свечи, проходящей расстояние в один фут. Стоящая свеча — это около люкса.

Что они используют для измерения силы света лампочки

Яркость — это показатель, используемый для измерения силы света в комнате.Он измеряется в фут-свече или люксе, что представляет собой количество света (люмен), падающего на поверхность (квадратный метр или определенный квадратный фут). Таким образом, интенсивность света измеряется в люменах на квадратный фут (фут свечей) или в люменах на квадратный метр (люкс).

Какая единица измерения силы света в направлении?

Это единица силы света источника света в определенном направлении. 1 люмен = 1 кандела x стерадиан (единица телесного угла в системе СИ). Люкс (лк) Люкс — это стандартизированная единица измерения силы света.

Как измеряется температура света?

В то время как Цельсий и Фаренгейт — король и королева мира температур, Кельвин — еще один способ измерения температуры. Цифры выше представляют собой фактическую температуру в Кельвинах, до которой необходимо нагреть нить накала или другой материал для получения соответствующего цветного света.

Какая шкала для цвета света?

Это шкала от 1 до 100, где 100 представляет цвета на том же уровне, что и дневной свет (считается идеальной защитой цвета), а более низкие значения указывают на то, что некоторая яркость цвета может быть потеряна при просмотре в таком свете.Например, взгляните на изображения выше.

Что такое сила света и как она измеряется в математике

Она измеряется в фут-свече или люксах, которые представляют собой количество света (люмены), падающего на поверхность (квадратный метр или определенный квадратный фут). Таким образом, интенсивность света измеряется в люменах на квадратный фут (фут свечей) или в люменах на квадратный метр (люкс).

Что такое сила света и как она измеряется в Фаренгейтах

Сила света, фотометрическая величина, измеряемая в люменах на стерадиан (лм / ср) или кандела (кд), излучение, радиометрическая величина, измеряется в ваттах на квадратный метр (Вт) / м2), интенсивность (физическая), обозначение излучения, используемого в другой физике (Вт / м2).

В чем разница между световым потоком и силой света?

Световой поток Световой поток, измеряемый в люменах, является мерой общей воспринимаемой мощности, излучаемой источником света во всех направлениях. 2. Интенсивность света Для свечей интенсивность света — это количество света, которое источник излучает в определенном направлении.

Как измеряется освещенность и яркость света?

Освещенность измеряется как количество света, падающего на поверхность.Яркость — это то, что измеряется от поверхности, на которую падает свет.

Какой прибор используется для измерения силы света?

Фотометр и фотометр — это приборы для измерения яркости и интенсивности света. Хотя фотометр иногда называют фотометром, между этими устройствами есть различия.

Как измерить интенсивность света?

Как измерить интенсивность света люксметром. Найдите квадрат расстояния и умножьте его на число «пи», а затем на четыре.Разделите концентрацию света в люменах на площадь лампы. Если свет падает на поверхность под углом менее 90 градусов, необходимо применить поправочный коэффициент.

Как определяется интенсивность света?

Интенсивность света пропорциональна квадрату модуля вектора электрического поля, если быть точным, который обычно является амплитудой световой волны. Это связано с тем, что волны интерферируют друг с другом и могут образовывать конструктивную и деструктивную интерференцию в зависимости от амплитуды волны и ее сложения.

Как измеряется интенсивность света в садоводстве?

Светотехническая промышленность измеряет интенсивность света в люменах, но они знают, что люмены предназначены для людей, а не для растений. В садоводстве интенсивность света измеряется в микромолях (мкмоль), что описывает количество фотонов, испускаемых источником света. Эти фотоны собираются растениями.

Как лучше всего измерять свет для растений?

Метод состоит в том, чтобы держать измеритель как можно ближе к листьям растения, при этом датчик должен быть направлен от растения в направлении падающего света.Если ваше растение стоит у стены, вы можете направить датчик на стену, чтобы получить представление о том, сколько света получает задняя часть вашего растения.

Как измеряется сила света?

Другой способ измерения интенсивности — использование фотометра. Измерьте количество молей, создаваемых источником света, учитывая расстояние, на котором измеритель находится от этого источника. Другими словами, он измеряет количество света, излучаемого на определенном расстоянии от источника света.

Как вы измеряете люкс для растения?

ПРИМЕЧАНИЕ.Если вы привыкли работать с люксом или используете прибор, который измеряет только люкс, имейте в виду, что существует прямое преобразование между двумя единицами измерения. Таким образом, вы можете просто умножить свою общую роскошь на 0,0929, чтобы получить стоимость стоячей свечи. Выберите место в доме, где вы хотите разместить свое растение.

Что они используют для измерения интенсивности света kids science

Яркость — это показатель, используемый для измерения интенсивности света в комнате. Он измеряется в футах люстры или люксах, которые представляют собой количество света (люмен), падающего на поверхность (в данном квадратном метре или квадратных футах).

Как фотометр Joly измеряет интенсивность света?

Фотометр Джоли: измеряет интенсивность света по закону обратных квадратов. восстановлен. Если отойти от источника света, свет уменьшится.

Как измеряется интенсивность волны?

Интенсивность света является мерой средней мощности волн и обычно измеряется как мощность на единицу площади. Чем больше световых волн распространяется, тем менее интенсивен свет.они видят относительную интенсивность как яркость.

Как учащиеся используют для измерения светового загрязнения?

Учащиеся измеряют силу света с помощью фотометра. Учащиеся знакомятся с концепцией светового загрязнения, исследуя природу, источники и интенсивность света в своем классе.

Вы измеряете свет в ваттах или люменах?

О количестве света имеет смысл судить по мощности лампы.Чтобы заменить лампочку, следуйте этому простому практическому правилу, чтобы преобразовать ватты в люмены и наоборот. Сколько освещения вам нужно?

Какой свет измеряет люксметр?

Чтобы решить эту проблему, люксметры настраиваются на спектральное распределение освещения вольфрамовой проволокой в ​​доме. Он определяется как стандартный источник света CIE A и регулирует исходное измерение интенсивности в соответствии с человеческим восприятием яркости.

Как рассчитать КПД лампочки?

Рассчитайте доходность.Если вы используете лампы, мощность которых указана, например 60 Вт при 60 Вт, это количество электроэнергии, которое потребляет лампа. Разделите относительную интенсивность света на эту мощность, чтобы узнать, насколько эффективна лампа по сравнению с другими источниками света.

Какие единицы измерения силы света?

Единицей измерения интенсивности света, воспринимаемого человеческим глазом, является люкс (лк). Технически это единица освещения или светового излучения. Общее количество видимого света измеряется в люменах.2 фут-кандела Несистемная единица светимости.

Какова формула силы света в науке

Интенсивность света наблюдателя от источника обратно пропорциональна квадрату расстояния между наблюдателем и источником. Это показывает, что по мере увеличения расстояния от источника света интенсивность света равна значению, умноженному на 1 / d 2.

Какая единица измерения силы света?

Люмен — это метрическая единица силы света, а термин люкс означает количество люмен на квадратный метр поверхности.В садоводстве количество фотонов, достигающих поверхности, больше.

Какие единицы интенсивности в физике?

В физике интенсивность — это передаваемая мощность на единицу площади, где площадь измеряется в плоскости, перпендикулярной направлению распространения энергии. В системе СИ это единица измерения ватт на квадратный метр (Вт / м2).

Уравнение для света

Свет — это электромагнитная волна: это было сделано Максвеллом около 1864 года, когда было открыто уравнение c = 1 / (e0m0) 1/2 = X 108 м / свас, с тех пор скорость света была точно измерена. и некоторая условность.2. C — скорость света. Используя простую алгебру, вы можете выбрать c и установить для него 2 (возможно, известные) значения.

Какое уравнение используется для расчета скорости света?

В знаменитом уравнении относительности E = mc2 скорость света (c) служит константой пропорциональности, соединяющей когда-то разные понятия массы (m) и энергии (E). Эта статья была недавно просмотрена и обновлена ​​главным редактором справочного контента Адамом Огастином.

Каковы уравнения для длины волны и частоты света?

Частота и длина волны — это связанные термины, используемые для описания света или электромагнитного излучения.Для их преобразования используется простое уравнение: частота x длина волны = скорость света v = c как длина волны, v — частота, а c — скорость света.

Что означает скорость света в этом уравнении?

Теперь они подошли к части уравнения c², которая служит той же цели, что и машины Staron и Staroff в The Sneetches. C обозначает скорость света, универсальную постоянную, поэтому все уравнение сводится к следующему: энергия — это материя, умноженная на квадрат скорости света.

Какова формула формулы силы света

Какова формула светимости? Интенсивность определяется как мощность на единицу площади, а мощность — как энергия в единицу времени. Тогда: I = PA = EΔt1A. Как измеряется интенсивность воды?

Что измеряет интенсивность света?

Светимость. Определение Что означает интенсивность света? Интенсивность света относится к интенсивности или количеству света, излучаемого конкретным источником лампы. Это мера мощности, излучаемой источником света, взвешенной по длине волны.

Какая формула интенсивности?

Формула интенсивности. Интенсивность волны измеряет мощность, проходящую через единицу площади, перпендикулярную направлению распространения волны. Интенсивность = мощность / площадь, перпендикулярная направлению распространения.

Что означает «интенсивность света» love

Определение максимальной производительности Что означает интенсивность света? Интенсивность света относится к интенсивности или количеству света, излучаемого конкретным источником лампы.Это мера мощности, излучаемой источником света, взвешенной по длине волны.

Какое лучшее определение силы света?

Интенсивность света — это обычно количество света, излучаемого определенным источником света. Это мера взвешенной по длине волны мощности, излучаемой источником в направлении, заданном на единицу угла, через функцию яркости, чувствительность модели. человеческий глаз и измеряется в канделах.

Чем интенсивность излучения отличается от интенсивности оптического излучения?

Световой поток на единицу площади или на единицу телесного угла — эта деталь важна! В радиометрии интенсивность излучения относится к потоку излучения (или мощности излучения) на единицу телесного угла, который выражается в единицах Вт / ср (ватт на стерадиан).Это значение явно сильно отличается от значения интенсивностей в оптической физике.

Как измеряется интенсивность УФ-излучения?

И измеряется в миллиджоулях на квадратный сантиметр (мДж / см2), то есть энергия, поглощенная на единицу площади за заданное время измерения. Световая энергия на поверхности исследуемого материала является мерой совокупной интенсивности воздействия (интенсивность ультрафиолетового света x время), количественно выражается в миллиджоулях / см2 и выражается просто:

Какая единица измерения силы света в системе СИ?

В фотометрии интенсивность света является мерой взвешенной по длине волны мощности, излучаемой источником света в определенном направлении на единицу телесного угла, на основе функции яркости, стандартизированной модели светочувствительности человеческого глаза.Единицей СИ для измерения силы света является кандела (кд), основная единица СИ.

Что вы подразумеваете под силой света в фотометрии?

Светимость. Перейти к навигации Перейти к поиску. Видимый свет на единицу телесного угла. В фотометрии интенсивность света является мерой взвешенной по длине волны мощности, излучаемой источником света в определенном направлении на единицу телесного угла, на основе функции яркости, стандартизированной модели светочувствительности человеческого глаза.

Соответствует ли световой поток силе света?

Силу света не следует путать с другой фотометрической единицей, световым потоком, который представляет собой полную воспринимаемую мощность, излучаемую во всех направлениях.Интенсивность света — это воспринимаемая мощность на единицу телесного угла.

Можете ли вы измерить интенсивность низкочастотного света?

Таким образом, у вас может быть свет высокой интенсивности (много фотонов), свет низкой частоты или свет низкой интенсивности (несколько фотонов) и свет высокой частоты. Это независимые переменные. Однако один из способов измерить интенсивность света — это измерить световую энергию.

Есть ли синонимы у слова «интенсивность»?

Синонимы и антонимы интенсивности.Синонимы. Гореть, гореть, волнение, энтузиазм, гореть, гореть, гореть, огонь, жар, интенсивность, страсть, страсть, гореть, насилие, жар, жар. Антонимы. Безразличие, равнодушие, онемение, онемение, онемение, онемение.

Как люмены используются для измерения силы света?

Люмен (лм) — это единица измерения, используемая для количественной оценки количества видимого света, который может видеть человеческий глаз. Световой поток конкретного источника света измеряется в люменах. Купив для дома лампы накаливания, вы действительно обратили внимание, что у них есть световой поток.

Что означают ватты в лампочке?

Короче говоря, ватты — это мера мощности, потребляемой определенными приборами. Со старыми лампами вы привыкли смотреть на мощность, чтобы определить светоотдачу.

Что означает «сила света»?

Интенсивность света (интенсивность света) означает интенсивность или количество света, излучаемого конкретным источником света. Это мера мощности, излучаемой источником света, взвешенной по длине волны.

Что является примером источника света высокой интенсивности?

MaximumYield объясняет интенсивность света. Интенсивность света зависит от источника лампы, и существуют определенные источники света, лампы и лампочки с высокой и низкой интенсивностью света. Например, газоразрядные лампы высокой интенсивности излучают свет высокой интенсивности, в то время как люминесцентные лампы считаются «холодными» или источниками света низкой интенсивности.

Когда вы используете абсолютную интенсивность и интенсивность?

Однако в повседневной речи интенсивность и абсолютная интенсивность также используются для освещения.StellarNet использует эти два слова как синонимы для обозначения мощности на единицу площади. Поскольку мощность — это тип потока, это означает, что освещенность — это также плотность потока, деленная на единицу площади.

Почему растениям нужна более высокая интенсивность света?

Например, молодым растениям требуется более низкая интенсивность света, чем вегетативным и цветущим растениям. Выращивание в помещении также часто требует более высокой интенсивности света, потому что, в отличие от теплицы, естественный источник света не может проникнуть внутрь, и интенсивность лампы (ламп) должна компенсировать это.

Что означает «интенсивность света» x

Что означает интенсивность света? Интенсивность света относится к интенсивности или количеству света, излучаемого конкретным источником лампы. Это мера мощности, излучаемой источником света, взвешенной по длине волны. Интенсивность света зависит от источника лампы, и существуют определенные источники света, лампы и лампочки с высокой и низкой интенсивностью света.

В чем разница между светом высокой и низкой интенсивности?

Интенсивность света зависит от источника лампы, и существуют определенные источники света, лампы и лампочки с высокой и низкой интенсивностью света.Например, газоразрядные лампы высокой интенсивности излучают свет высокой интенсивности, в то время как люминесцентные лампы считаются «холодными» или источниками света низкой интенсивности.

Что означает «интенсивность света»?

Интенсивность аналогична яркости и измеряется как скорость, с которой световая энергия излучается на единицу площади, или энергия в единицу времени на единицу площади. Интенсивность света — это взвешенная по длине волны мощность, излучаемая источником света в определенном направлении на единицу телесного угла.

Что происходит, когда интенсивность света увеличивается?

Свет и все формы электромагнитного излучения, такие как радиоволны, на самом деле являются фотонами. Фотон — это наименьшее возможное количество света. Как правило, по мере увеличения интенсивности света количество фотонов, излучаемых источником света в секунду, увеличивается.

От чего зависит интенсивность звука?

Интенсивность звуковой волны зависит не только от давления волны, но также от плотности среды и скорости звука в ней.Более высокая плотность и более высокая скорость звука приводят к более низкой интенсивности.

Как громкость связана с интенсивностью волны?

Интенсивность звуковой волны складывается из ее скорости и плотности передачи энергии. Это объективная величина, связанная с волной. Интенсивность — это реакция восприятия на физическое свойство интенсивности. Это субъективное качество, связанное с волной, и оно немного сложнее.

Какое оборудование используется для измерения силы света?

Интенсивность света можно измерить люксметром.Светочувствительная панель содержит датчики, которые собирают свет для измерения и отображают измеренное значение на экране.

Сила света люмен

Люмен определяет количество света, излучаемого лампой. Это относится к яркости лампы, интенсивности света и излучаемого видимого света. Стандартная лампа мощностью 40 Вт (40 Вт) имеет яркость более 400 люмен. Как правило, чем выше мощность, тем выше световой поток и световой поток.

Как измеряется световой поток в люменах?

Световой поток в люменах можно использовать только для измерения общего света лампы.Однако вы можете указать световой поток на единицу угла, используя силу света. Единица измерения яркости — кандела, сокращенно кд. Иногда его даже назначают в милликанделах (мкд).

Как вы называете интенсивность света?

Освещенность — это физический термин, обозначающий световой поток видимого света, приходящийся на единицу площади. Единица измерения, известная как освещенность, — люкс или люкс. Он используется для обозначения интенсивности света и площади освещаемого объекта.

Как рассчитать уровни люкс?

Как рассчитать уровень люкс Уровень люкс. Люкс — это единица измерения освещенности, то есть количество света, падающего на данную поверхность. Экспериментальное измерение уровня люкс. Учитывайте расстояние между источником света и источником света при использовании уравнений «источник света-люкс». С помощью измерительного стола в люксах.

Сколько ватт на просвет?

Для люменов в диапазоне от 500 до 600 ламп требуется около 55 Вт для работы, в то время как люминесцентной лампе требуется всего 10 Вт.

Частота интенсивности света

Если вы думаете о свете как о волне, интенсивность связана с энергией светового излучения, а частота связана с количеством волн в секунду. Частота связана с энергией фотонов (E = hν, E — энергия, h — постоянная Планка, а ν — частота). В природе частиц интенсивность зависит от количества фотонов в излучении.

Является ли энергия света прямо пропорциональной частоте?

При входе в новую среду, такую ​​как стекло или вода, скорость и длина волны света уменьшаются, но частота остается неизменной.Однако энергия фотона прямо пропорциональна его частоте и обратно пропорциональна его длине волны.

Зависит ли частота и длина волны от интенсивности света?

Интенсивность света пропорциональна энергии света, которая пропорциональна частоте света (и количеству фотонов). Частота света обратно пропорциональна длине волны света. Следовательно, интенсивность обратно пропорциональна длине волны, если другие переменные остаются постоянными.

Какая связь между частотой и интенсивностью?

Если вы просто измените частоту фотонов, если вы удвоите частоту, интенсивность удвоится. В качестве альтернативы, интенсивность удваивается, если вы просто удваиваете скорость излучения или фокусируете фотоны, чтобы покрыть половину площади.

От чего зависит интенсивность света?

Интенсивность света в данной точке зависит от конфигурации источника света и направлений, в которых он излучает свет.Самый простой пример расчета интенсивности света — это сила света вокруг лампы накаливания, которая равномерно излучает свет во всех направлениях.

Единица силы света

Единицей измерения силы света в системе СИ является кандела (кд), основная единица СИ. Фотометрия — это измерение видимого света, воспринимаемого человеческим глазом. Человеческий глаз может видеть свет только в видимом спектре и имеет разную чувствительность к свету с разными длинами волн в спектре.

В чем разница между 2700К и 5000К?

2700K — теплый мягкий цвет для свечей, костров или обычных лампочек. Лампа 5000K излучает гораздо более белый свет, который больше связан с солнечным светом. Преимущество этого цвета света 5000K в том, что он увеличивает контраст. Черный становится чернее, белый — белее.

Какая основная единица света?

Базовая единица света — кандела, номинально свет, излучаемый свечой или, точнее, «источник монохроматического излучения с частотой 540 x 1012 Гц и интенсивностью излучения в этом направлении 1/683 Вт на стерадиан.»» ..

Что такое единица измерения света в системе СИ?

Люкс, единица освещенности (см. Сила света) в Международной системе единиц (СИ). Люкс (от латинского «свет») — это освещение, обеспечиваемое при равномерном распределении просвета на площади в один квадратный метр.

Цвет интенсивности света

Когда тон сильный и чистый, говорят, что он имеет высокую интенсивность. когда цвет бледный, тусклый и серый, он считается низкой интенсивности. Следовательно, ультрафиолетовый свет с самой высокой частотой представляет собой вуаль.Однако видимый свет с самой высокой частотой должен быть примерно синего цвета. А у кого больше интенсивность красного или синего?

Каково определение интенсивности цвета?

Интенсивность. Интенсивность, также называемая насыщенностью или насыщенностью, относится к яркости цвета. Цвет имеет полную интенсивность, если он не смешан с белым или черным. Вы можете изменить интенсивность цвета, сделать его более приглушенным или нейтральным, добавив к цвету серый.

Что такое интенсивность в свойствах цвета?

Интенсивность — это характеристика цвета с точки зрения чистоты, с точки зрения количества добавленных к нему дополнительных компонентов.Чтобы понять это, вам нужно снова взглянуть на цветовое колесо.

Что такое интенсивность или насыщенность цвета?

Интенсивность оттенка (также называемая насыщенностью) — это чистота или сила цвета. Интенсивность цвета показывает, насколько он светлый или тусклый и насколько он близок к исходному цвету.

Что такое определение интенсивности?

Определение интенсивности. 1: качество, или особенно состояние интенсивности: экстремальный уровень мощности, мощности, энергии или ощущения.2: величина количества (например, силы или энергии) на единицу (например, площадь, заряд, массу или время).

Какую единицу измерения они используют для измерения силы света?

Яркость — это мера, используемая для измерения интенсивности света в комнате. Он измеряется в фут-свече или люксах и представляет собой количество света (люмен), падающего на поверхность (определяемое квадратным метром или квадратным футом).

Фотография с использованием силы света

Фотография основана на интенсивности света.Условия низкой освещенности вынуждают фотографа увеличивать время экспозиции или открывать диафрагму объектива, а иногда и то и другое. Хотя многие современные камеры имеют встроенный замер, всегда полезно знать условия освещения вокруг вашего объекта, особенно для студийной или портретной фотографии.

Как свет влияет на вашу фотографию?

Освещение играет решающую роль в фотографии. Вы можете анимировать фотографию, создавать эффекты, такие как драматические тени или силуэты, или оказывать существенный негативный эффект, создавая нежелательные отражения и отражения.

Насколько важно освещение для фотографии?

Фотографическое освещение — это освещение сцены, которую нужно сфотографировать. Фотография просто захватывает образцы света, цвета и тени. Освещение важно для управления изображением. Во многих случаях желательно равномерное освещение для точного представления сцены.

Что такое фотография с непрерывным освещением?

Непрерывная световая фотография используется во всем Голливуде и в профессиональных съемках, и они используют более тяжелый свет, который выделяет больше тепла, чем покупает средний фотограф.

Что такое кольцевой свет в фотографии?

Световое кольцо — это простой инструмент для экспонирования, который часто используется для красивых фотографий, портретов и макроснимков. Он имеет серию маленьких лампочек, которые образуют круг или круглую люминесцентную лампу.

люмен Что это такое и для чего?

Большинство людей считает, что количество света, излучаемого лампочкой, зависит от количества потребляемых ею ватт. Однако это заблуждение, поскольку количество излучаемого света зависит от люменов, создаваемых объектом.

Люмен — Определение

Люмен (лм) — это единица Международной измерительной системы, которая измеряет световой поток, излучаемый источником света.

Короче говоря, это общее количество видимого света, излучаемого любой лампочкой или источником света. Чем выше количество люменов, тем большую яркость обеспечивает источник света.

Различия между люксом и люменом

Термины «люкс» и «люмен» были определены итальянским богословом Варфоломеем из Болоньи в его работе «Tractatus de luce» в 13 веке.

Хотя может показаться, что термины люкс и люмен являются чем-то относительно новым, мы видим, что они существуют гораздо дольше, чем мы думали, хотя типы источников света сильно изменились за это время.

Единственное различие между самыми старыми средствами защиты, такими как масляные лампы или разные типы свечей, и самыми современными — это только количество излучаемого света и материал, который его генерирует.

В настоящее время знание разницы и определения терминов люкс и люмен очень важно для конечного потребителя, поскольку эти концепции позволяют потребителю принимать наиболее обоснованное решение между различными осветительными приборами.

Что такое люкс?

Как мы упоминали ранее, богослов Варфоломей из Болоньи определил термин «люкс» (также известный под символом «lx») как «лучи, которые генерируются источником света».

В настоящее время «люкс» считается единицей освещенности международной системы и определяется как «поток света, излучаемый определенным источником на поверхность, расположенную на определенном расстоянии от него».

Что такое люмен?

С другой стороны, люмены также были определены Варфоломеем, и он сказал, что они представляют собой распространение света в космосе.

В настоящее время люмен (или лм) — это единица измерения, которая позволяет нам измерять количество света, яркость или световой поток, излучаемый источником света.

Такие факторы, как количество пространства в освещаемой комнате или угол раскрытия светового луча, не принимаются во внимание. Это позволяет сравнивать любые типы лампочек, будь то светодиодные или галогенные, чтобы узнать, какая из них будет давать больше света.

Для измерения яркости своей продукции производители измеряют яркость с помощью системы, известной как «интегрирующая сфера».

«Интегрирующая сфера» состоит из круглой сферы, в центре которой расположен источник света, и весь свет, излучаемый этим источником, будет улавливаться сферой.

Световой поток и лучистый поток

Световой поток и лучистый поток не означают одно и то же, как мы увидим ниже, они имеют разные определения:

— Световой поток. Сумма всей мощности, излучаемой на всех длинах волн видимого диапазона. То есть «количество яркости», воспринимаемое человеком.
— Лучистый поток. Энергия, излучаемая в секунду, измеряется в ваттах (Вт) и, можно сказать, соответствует ваттам, потребляемым лампочкой.

Больше люмен (лм), меньшее потребление (Вт)

Благодаря новым технологиям и исследованиям в области светодиодов сегодня мы можем сказать, что светодиодное освещение имеет гораздо больше преимуществ, чем традиционное освещение, и мы можем воспользоваться этими преимуществами, хотя это и имеет не всегда было так.

Первый светодиод был красным, он был разработан в 1962 году Ником Холоняком в сотрудничестве с General Electric.Позже, в 1971 году, Жак Панков разработал маломощный синий светодиод.

Таблица преобразования в люменах

Ниже мы покажем вам сравнительную таблицу с примерами светодиодных ламп и ламп накаливания с их эквивалентными значениями в люменах.

Светодиодные лампы Галогенные лампы Эквивалентное значение в люменах
1 Вт 10 Вт 70-100 лм
3W 15W 180-250 35 Вт 300-360 лм
5 Вт 35-45 Вт 380-450 лм
6 Вт 40 Вт 450-520 лм
7 Вт 45-60 Вт 500- 620 лм
9 Вт 50-80 Вт 700-850 лм
10 Вт 60-70 Вт 800-980 лм
12 Вт 80-100 Вт 900-1000 лм
14 Вт 110 Вт 1000-1200 лм
15 Вт 60-120 Вт 1100-1300 лм
18 Вт 140 Вт 1250-1500 лм 90 035
24 Вт 165 Вт 1800-2100 лм
30 Вт 200 Вт 2300-2750 лм
40 Вт 120-270 Вт 3000-3600 лм
45 Вт 150- 300 Вт 3500-4200 лм
50 Вт 250 Вт 4500-5000 лм
70 Вт 400 Вт 6300-7000 лм
80 Вт 500 Вт 6400-720047
9044 Люмены, необходимые на комнату и квадратный метр

Не все комнаты в доме имеют одинаковые потребности, поэтому каждая комната имеет свои уникальные сложности, когда дело доходит до выбора типа лампы.

На этот вопрос нет точного ответа. Этот выбор будет зависеть от нескольких факторов, включая размер комнаты и ее форму, цвета в комнате и высоту потолка, среди прочего. Наиболее важным аспектом, который следует учитывать, будет деятельность, которая будет происходить в данном пространстве.

В качестве справки мы включили следующую таблицу в качестве руководства, хотя в большинстве случаев может потребоваться комбинация различных типов освещения.

Комната для освещения Люмен на квадратный метр
Salón 4000-5000lm
Dormitorio 3500-4500lm
Cocina 3000-490 Cuarto de baño 1500lm
Taller 24000lm

1993 год стал началом конца традиционного освещения благодаря Сюдзи Накамура, который разработал первую полностью синюю и усовершенствованную светодиодную лампу.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *