Как се измерва интензитетът на светлината?

Различните видове лампи създават светлинна мощност с различна интензивност, така че качеството на осветлението варира значително. За да изберете най-добрия вариант за конкретна стая, трябва да разберете как осветлението зависи от светлинния поток. Няма смисъл да навлизаме дълбоко в темата, но си струва да научите основите.

Каква е силата на светлината

На първо място, струва си да се разбере, че радиацията от всеки източник на светлина се разпределя неравномерно в пространството. За да се характеризира разпределението му в различни посоки, се използва понятието интензитет на светлината. Тоест това е пространствената плътност на светлинния поток, която се определя от отношението му към плътния ъгъл, в горната част на който се намира Източник на светлина. Сегментът, в който се разпределя светлинният поток, се нарича интензитет на светлината - неговата формула е следната:

Ф отразява светлинния поток, а ω е телесният ъгъл. Единицата за интензитет на светлината е канделата. За да не разбирате по-нататък физическите термини, можете да използвате по-често срещан индикатор - 1 кандела, разпределена в плътен ъгъл, е равна на 1 лумен.

Ако разберете нюансите, е лесно да разберете каква е силата на светлината и как тя се различава от другите показатели.

За приложното използване на информацията е необходимо да се докосне до такъв индикатор като осветление. Той отразява количеството светлина, падащо върху определена повърхност.

Как се изчислява

На ниво домакинство най-простото определение за интензитета на светлината е яркостта на електрическата крушка. Колкото по-мощен е, толкова по-голям е индикаторът, но както беше споменато по-горе, индикаторът до голяма степен зависи от ъгъла, в който се разпространява светлинният поток.

Тоест, интензитетът на светлината не зависи от мощността на електрическата крушка, а от ъгъла на разпределение. За да стане по-ясно, можем да разгледаме пример с фенерче. При моделите с халогенни крушки обикновено се използва вариант с мощност около 30 вата. Ако просто свържете такава лампа в тъмна стая, тя ще я освети, но качеството на осветлението ще бъде далеч от идеалното.

Просто обяснение на основните понятия с формули.

Но ако поставите електрическа крушка в рефлектор, който ограничава разпространението на светлината, тогава тя няма да се разпространи във всички посоки, а ще бъде концентрирана в една посока. Интензитетът на светлината ще се увеличи многократно и ще бъде толкова по-висок, колкото по-тесен е ъгълът на разпространение.

Тоест, при правилно използване на рефлектори или концентрация на светлинния поток в ограничено пространство, можете да използвате по-малко мощни крушки, но в същото време да постигнете по-добро качество на осветлението.

Въпросният индикатор никога не е посочен върху опаковки с крушки, тъй като не може да се определи предварително. Всичко зависи от това кой таван ще се използва и на каква площ ще бъде разпределено осветлението.Следователно, трябва да изчислите въз основа на типа лампа и мощността на монтираните в нея крушки.

Тъй като стандартите за осветление за дома най-често се дават в единици като лукс, трябва да запомните, че луксът е 1 лумен, разделен на квадратен метър.

Между другото! През нощта при луната осветеността е 1 лукса, в облачен ден - около 100 лукса, а в слънчев и ясен ден - от 10 000 до 25 000 лукса.

Видео урок: Какво е светлинен поток и интензитет на светлината

Интензитет на светлината на основните източници

За да изберете крушка в домашни условия, няма смисъл да се задълбочавате във физическите величини и да използвате светломери за проверка на осветлението в стаите. Много по-лесно е да се изхожда от изискванията към помещението и необходимия интензитет на светлината в дадена ситуация. Ако сравним различни решения, можем да направим следните изводи:

1. Лампи с нажежаема жичка - традиционни опции, които мнозина все още приемат като стандарт в сравнение с други сортове. Тъй като сиянието възниква поради нагряването на волфрама, повърхността се нагрява силно, независимо от мощността. Вземаме опцията 75 вата като еталон. При други типове мощността ще бъде сравнима с тази стойност. Такава крушка дава светлинен поток от 700 лумена.
2. Халогенни лампи - подобрено решение, което също използва нажежаема жичка. Но поради пълненето със специални газове и използването на специално кварцово стъкло, качеството на осветлението на тази опция е по-високо. С мощност от 50 вата, той осигурява светлинен поток от 800 лумена. Това е пример за това как ограничаването на ъгъла на разпространение на светлината значително увеличава нейната сила.
3. Флуоресцентни лампи Те дават висококачествена светлина и в същото време нагряват много по-малко, което ги прави по-безопасни в ежедневието.С мощност от 15 вата те осигуряват индикатор от 800 лумена, което ви позволява да осветявате помещението по-икономично. В същото време яркостта е с порядък по-добра, което е важно, тъй като влияе върху качеството на осветлението.
4. Опции за LED. При тях силата на светлината спрямо консумираната енергия днес е най-висока. При консумация на енергия от 7 вата източникът дава светлинен поток от 660 лумена. В същото време си струва да се отбележи отличното качество на осветлението, то е еднакво и може да има различни цветови температури, което е важно при избора на правилния вариант за всекидневна, кухня или спалня.

Визуално сравнение на основните разновидности на лампи, използвани в ежедневието, с обозначението на основните индикатори.

Трябва също да се има предвид, че при версиите с нажежаема жичка и халогенните, качеството на осветлението намалява с времето, тъй като волфрамовата спирала постепенно става по-тънка от постоянно нагряване до високи температури, така че при измерване на показателите те намаляват месец след месец.

Разлики от силата на светлинния поток

За да разберете по-добре всички нюанси, трябва да разберете как силата на светлината се различава от светлинния поток. Това е най-лесно да се направи по аналогия с такива физически величини като сила и налягане.

Така че, ако приложите определена сила върху площ от ​​​1 квадратен сантиметър, тогава налягането ще бъде разпределено равномерно върху повърхността. Но ако вземете игла и приложите към нея същата сила, налягането ще се концентрира в малка област под точката и ще бъде стотици пъти по-високо. И усилията ще останат същите.

Прожекторите дават светлина с голяма сила поради наличието на огледален рефлектор.

Колкото повече светлинният поток е ограничен в разпределението, толкова по-висок е индикаторът за неговата сила.Що се отнася до използването на този фактор при избора на крушка за стая, трябва да запомните няколко прости съвета:

1. За осветяване на отделна част от стаята е по-добре да използвате прожектори или модели на релси, които могат да бъдат насочени на правилното място. Тази опция е много по-удобна от полилей, тъй като концентрира светлинния поток в една зона и не го разпръсква из стаята.
2. Интензитетът на светлината до голяма степен зависи от нюансите, които са инсталирани на лампата. Опциите, изработени от матирано стъкло и подобни материали, дават еднакъв, дифузен фон. Конструкциите от плат и други непрозрачни решения ограничават разпространението на потока и го разпределят върху ограничена площ.
3. Когато използвате таванни лампи с рефлектор, осветеността ще бъде много по-висока, така че можете да инсталирате крушки с по-ниска мощност.

Трябва да изберете лампи, като вземете предвид качеството на осветлението, което осигуряват. За различните стаи се предявяват различни изисквания, така че е важно да се вземат предвид характеристиките на всяка и да се изберат онези опции, които ще осигурят комфортна светлина. Не забравяйте, че силата на светлината зависи от ъгъла на нейното разпространение, така че рефлекторите и прожекторите осигуряват повишаване на производителността в пъти.