Фотометрия
где 
– угол между нормалью к поверхности и направлением наблюдения. Яркость в СИ измеряется в нитах (нт).
Приборы, служащие для определения силы света одного источника на основании сравнения с силой света источника- эталона, называются фотометрами. Фотометры, приспособленные для непосредственного измерения освещенности, называются люксметрами.
Примеры решения задач
Задача 1. Над центром круглого стола диаметром 1,5 м на высоте 1 м подвешен точечный источник силой света 200 кд. Определите световой поток, падающий на горизонтальную поверхность стола, и среднюю освещенность этой поверхности.
|
Дано: D = 1,5 м, H = 1 м, I = 200 кд. F – ? E – ? Решение |
|
Световой поток, падающий на поверхность стола, определяется по формуле 
– телесный угол.
Для определения телесного угла соединим точку O
(рис. 2), где находится точечный источник света, с точкой A края стола. Перемещая прямую линию OA вокруг неподвижной точки O, получим прямой конус. Основанием конуса является круг, диаметр которого равен диаметру стола, а высота проходит через центр основания и равна расстоянию от источника света до центра стола. Поместим вершину O полученного конуса в центр сферы радиусом R. Пересекаясь со сферой, боковая поверхность конуса вырезает на ней сегментную поверхность АBD. Площадь сегментной поверхности равна произведению длины окружности большого круга на высоту сегмента, то есть 
где h – высота сегмента, равная длине отрезка BC.
Известно, что телесный угол при вершине конуса равен отношению площади сегментной поверхности к квадрату радиуса сферы:
Радиус сферы определяем из прямоугольного треугольника OCD:
Из рисунка видно, что высота сегмента h = R – H = 0,25 м.
Подставляя найденные значения R и h в формулу
получаем:
Тогда величина светового потока, падающего на поверхность стола, равна:
Освещенность поверхности стола определяется по формуле
где 
– площадь поверхности стола. Подставляя числовые значения, получаем:
Задача 2. Над серединой стола на высоте 1,2 м висит точечный источник, сила света которого 100 кд. Определите наибольшую и наименьшую освещенность поверхности стола, если его длина 2 м, а ширина 1 м.
|
Дано: H = 1,2 м, I = 100 кд, a = 2 м, b = 1 м. _ Eмакс – ? Eмин – ? Решение |
|
Немного больше о технологиях >>>
Молекулы-русалки
Эта история начинается с
одного из многочисленных увлечений Бенджамина Франклина, выдающегося
американского ученого и респектабельного дипломата. Будучи в 1774 году в
Европе, где он улаживал очередной конфликт между Англией и Североамериканскими
Штатами, Франклин в свободное вр ...
Ошибка Лоренца
В
физике часто используются очевидные положения, которые представляются
достаточно ясными и не требуют последующего обоснования. Это не всегда оправдано,
поскольку есть случаи, приводящие к парадоксальным следствиям. Тогда приходится
возвращаться к анализу «очевидных положений» ...
