Как се измерва интензивността на светлината

Различните видове лампи произвеждат различни светлинни потоци, което означава, че качеството на светлината варира значително. За да намерите подходящия източник на светлина за дадено помещение, е важно да разберете как светлинният поток се отнася към интензивността на светлината. Няма смисъл да се задълбочавате в темата, но си струва да научите основите.

Какво е интензивност на светлината

Преди всичко трябва да се разбере, че излъчването от всеки източник на светлина не е равномерно разпределено в пространството. За да се характеризира разпределението му в различни посоки, се използва понятието интензивност на светлината. Това е пространствената плътност на светлинния поток, определена от отношението му към твърдия ъгъл, в чийто връх се намира източник на светлина. Отрязъкът, в който се разпределя светлинният поток, се нарича интензитет на светлината - формулата му е следната:

F отразява светлинния поток, а ω е ъгълът на твърдото тяло. Единицата за интензивност на светлината е кандела. За да не се задълбочаваме във физичните термини, можем да използваме по-общата единица - 1 кандела, която, разпределена в рамките на ъгъла на падане, е равна на 1 лумен.

След като разберете нюансите, е лесно да разберете какво представлява интензивността на светлината и по какво се различава от другите показатели.

За да се приложи информацията, е необходимо да се разгледа показателят за осветеност. Той отразява количеството светлина, падащо върху дадена повърхност.

Как се изчислява

На битово ниво най-простото определение за интензивност на светлината е яркостта на електрическата крушка. Колкото по-мощна е тя, толкова по-голяма е стойността, но както беше посочено по-горе, стойността зависи в голяма степен от ъгъла, под който се разпространява светлинният поток.

Това означава, че интензитетът на светлината не зависи от мощността на крушката, а от ъгъла на разпределение. За да стане по-ясно, можем да разгледаме примера с фенерче. При моделите с халогенни крушки обикновено се използва версия с мощност около 30 W. Ако просто включите такава крушка в тъмна стая, тя ще я освети, но качеството на осветлението ще бъде далеч от идеалното.

Просто обяснение на основни понятия с формули.

Но ако поставите крушката в рефлектор, който ограничава разпространението на светлината, тя няма да се разпространява във всички посоки, а ще се концентрира в една посока. Силата на светлината ще се увеличи многократно и ще бъде толкова по-голяма, колкото по-малък е ъгълът на разпространение.

С други думи, ако рефлекторите се използват интелигентно или светлинният поток се концентрира в ограничено пространство, могат да се използват по-малко мощни крушки и да се постигне по-добро качество на светлината.

Въпросният показател никога не се посочва върху опаковките на крушките, тъй като не може да бъде определен предварително. Това зависи от вида на разсейвателя, който ще се използва, и от зоната, която ще се осветява. Следователно трябва да се изчисли въз основа на вида на осветителното тяло и мощността на инсталираните в него крушки.

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

Между другото! Осветеността през нощта с луната е 1 лукс, в облачен ден е приблизително 100 лукса, а в слънчев и ясен ден е между 10 000 и 25 000 лукса.

Видео урок: Какво е светлинен поток и светлинен интензитет

Интензитет на светлината на основните светлинни източници

Когато избирате крушка за домашно приложение, няма смисъл да се впускате във физически стойности и да използвате луксометри, за да проверите осветлението в стаята. Много по-лесно е да се ръководите от изискванията на помещението и необходимия интензитет на светлината за съответната ситуация. Когато сравнявате различни решения, можете да направите следните изводи:

1. Електрически крушки с нажежаема жичка - Традиционните варианти, които много хора все още използват като отправна точка при сравняването на другите сортове. Тъй като светенето се дължи на нагряването на волфрама, повърхността се нагрява силно независимо от мощността. Вземаме 75-ватовия вариант за еталон. При другите видове мощността е сравнима с тази стойност. Такава крушка дава светлинен поток от 700 лумена.
2. Халогенни крушки - Подобрено решение, което също използва нишка. Но благодарение на пълненето със специални газове и използването на специално кварцово стъкло качеството на светлината при този вариант е по-високо. С номинална 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 осигуряват качествена светлина и генерират много по-малко топлина, което ги прави по-безопасни за домашна употреба. С мощност от 15 вата те осигуряват 800 лумена и така осветяват помещението по-икономично. В същото време яркостта е много по-добра, което е важно, защото влияе на качеството на светлината.
4. LED версии. Днес те имат най-висока светлинна мощност в съотношение с консумацията на енергия. При консумация на енергия от 7 вата източникът осигурява светлинен поток от 660 лумена. Качеството на светлината също е отлично, тя е равномерна и може да има различни цветови температури, което е важно при избора на подходящ вариант за дневната, кухнята или спалнята.

Ясно сравнение на основните видове лампи, използвани в дома, и основните показатели.

Също така е добре да се има предвид, че при вариантите с нажежаема жичка и халогенните лампи качеството на светлината намалява с течение на времето, тъй като волфрамовата нишка постепенно изтънява при продължително нагряване до високи температури, така че когато измервате показателите, те намаляват с всеки изминал месец.

Разлики в светлинния поток

За да разберете още по-добре нюансите, трябва да разберете как интензитетът на светлината се различава от светлинния поток. Най-лесният начин да го направим е да го сравним с физични величини като сила и налягане.

Например, ако приложите определена сила върху площ от 1 квадратен сантиметър, натискът ще се разпредели равномерно върху повърхността. Но ако вземете игла и приложите същата сила към нея, натискът ще се концентрира в малката област под точката и ще бъде стотици пъти по-голям. И силата остава същата.

Прожекторните осветители произвеждат светлина с голяма интензивност поради наличието на огледален рефлектор.

Колкото повече се разпространява светлината, толкова по-голям е нейният интензитет. Що се отнася до използването на този фактор при избора на електрическа крушка за дадена стая, има няколко прости съвета, които трябва да запомните:

1. По-добре е да се използват прожектори или релсови модели, които могат да се насочват към точното място, за да се освети определена част от помещението. Този вариант е много по-удобен от полилея, тъй като концентрира светлината в една зона, а не я разпръсква из стаята.
2. Интензитетът на светлината зависи до голяма степен от плафоните, които са монтирани на осветителното тяло. Вариантите, изработени от матирано стъкло и подобни материали, придават равномерен, разсеян фон. Конструкциите от тъкани и други непрозрачни решения ограничават разпространението на светлината и я разпределят върху ограничена площ.
3. При рефлекторните осветителни тела осветеността е много по-голяма, така че могат да се монтират по-малки крушки.

Изборът на осветителни тела трябва да се основава на качеството на светлината, която те осигуряват. Различните помещения имат различни изисквания, затова е важно да се вземат предвид спецификите на всяко от тях и да се изберат варианти, които ще осигурят комфортна светлина. Не забравяйте, че силата на светлината зависи от ъгъла на нейното разпространение, така че рефлекторите и прожекторите увеличават ефективността.