Hogyan mérik a fényintenzitást

A különböző lámpatípusok különböző fényáramot állítanak elő, ami azt jelenti, hogy a fény minősége nagymértékben változik. Ahhoz, hogy egy adott helyiséghez megtalálja a megfelelő fényforrást, fontos megérteni, hogy a fényáram hogyan utal a fényerősségre. Nincs értelme túl mélyen belemerülni a témába, de az alapokat érdemes elsajátítani.

Mi a fényerősség

Először is meg kell érteni, hogy a fényforrásból származó sugárzás nem egyenletesen oszlik el a térben. A különböző irányokban való eloszlás jellemzésére a fényintenzitás fogalmát használjuk. Vagyis a fényáram térbeli sűrűsége, amelyet a fényáramnak a csúcsban lévő térszöghöz való viszonya határoz meg, amelynek csúcsában a fényforrás. Azt a szegmenst, amelyen belül a fényáram eloszlik, fényintenzitásnak nevezzük - képlete a következő:

F a fényáramot tükrözi, ω pedig a térszöget. A fényerősség mértékegysége a candela. Hogy ne menjünk bele jobban a fizikai kifejezésekbe, használhatjuk az elterjedtebb egységet, az 1 candelát, amely egy beesési szögben oszlik el, és 1 lumen-nek felel meg.

Ha egyszer megérti az árnyalatokat, könnyen megértheti, hogy mi a fényerősség, és miben különbözik más mutatóktól.

Az információ alkalmazásához szükséges a megvilágítási mutatót érinteni. Az adott felületre eső fénymennyiséget tükrözi.

Hogyan számítják ki

A fényerősség legegyszerűbb meghatározása háztartási szinten a villanykörte fényereje. Minél erősebb, annál nagyobb az érték, de mint fentebb említettük, az érték nagymértékben függ attól a szögtől, amelyben a fényáram terjed.

Vagyis a fény intenzitása nem az izzó teljesítményétől, hanem a fényeloszlás szögétől függ. Hogy érthetőbbé tegyük, nézzük meg a fáklya példáját. A halogén izzókkal szerelt modellekben általában kb. 30 W teljesítményű változatot használnak. Ha egyszerűen bedug egy ilyen izzót egy sötét szobában, az megvilágítja azt, de a megvilágítás minősége messze nem lesz ideális.

Az alapfogalmak egyszerű magyarázata képletekkel.

Ha azonban az izzót olyan fényvisszaverőbe helyezzük, amely korlátozza a fény terjedését, akkor a fény nem minden irányba terjed, hanem egy irányba koncentrálódik. A fény erőssége többszörösére nő, és annál nagyobb lesz, minél szűkebb a terjedési szög.

Más szóval, ha a fényvisszaverőket intelligensen használják, vagy a fénykibocsátás korlátozott térben koncentrálódik, akkor kisebb teljesítményű izzókat is lehet használni, és mégis jobb fényminőséget lehet elérni.

A kérdéses értéket soha nem tüntetik fel a hagymás csomagokon, mivel azt nem lehet előre meghatározni. Ez attól függ, hogy milyen diffúzort használunk, és hogy milyen területet kell megvilágítani. Ezért a lámpatest típusa és a lámpába szerelt izzók teljesítménye alapján kell számolni.

Mivel az otthoni világítási szabványokat leggyakrabban olyan mértékegységekben adják meg, mint a lux, nem szabad elfelejtenie, hogy a lux 1 lumen osztva négyzetméterrel.

Egyébként! Éjszaka a hold alatti megvilágítás 1 lux, egy felhős napon körülbelül 100 lux, egy napos, tiszta napon pedig 10 000 és 25 000 lux között van.

Videólecke: Mi a fényáram és a fényerősség?

A főbb fényforrások fényerőssége

A háztartási alkalmazáshoz való izzó kiválasztásakor nincs értelme fizikai értékekbe bocsátkozni, és lux-mérőkkel ellenőrizni a helyiség megvilágítását. Sokkal könnyebb a helyiség igényei és a helyzethez szükséges fényerősség alapján tájékozódni. Ha összehasonlítja a különböző megoldásokat, a következő következtetéseket vonhatja le:

1. Izzólámpák - A hagyományos változatok, amelyeket sokan még mindig viszonyítási alapnak tekintenek a többi fajta összehasonlításakor. Mivel az izzás a volfrám melegedéséből származik, a felület a teljesítménytől függetlenül nagyon felforrósodik. A 75 wattos változatot tekintjük referenciának. Más típusoknál a teljesítmény ehhez az értékhez hasonlítható. Egy ilyen izzó 700 lumen fényáramot biztosít.
2. Halogén izzók - Egy továbbfejlesztett megoldás, amely szintén egy izzószálat használ. A speciális gáztöltésnek és a speciális kvarcüvegnek köszönhetően azonban ez a változat jobb fényminőséggel rendelkezik. 50 wattos teljesítményével 800 lumen fényáramot biztosít. Ez egy példa arra, hogy a fény terjedési szögének korlátozása jelentősen növeli a fény erősségét.
3. Fénycsövek Jó fényt biztosítanak sokkal alacsonyabb hőmérsékleten, ami biztonságosabbá teszi őket a háztartási használatban. A 15 wattos teljesítményük 800 lumenes teljesítményt biztosít, így gazdaságosabban világítanak meg egy szobát. Ugyanakkor a fényerő sokkal jobb, ami azért fontos, mert befolyásolja a fény minőségét.
4. LED változatok. Ezek rendelkeznek ma a legnagyobb fénykibocsátással az energiafogyasztáshoz képest. A 7 wattos energiafogyasztás mellett a fényforrás 660 lumen fényáramot biztosít. A fény minősége is kiváló, egyenletes és különböző színhőmérsékletű, ami fontos, ha a megfelelő opciót választjuk a nappaliba, a konyhába vagy a hálószobába.

Az otthon használt főbb lámpatípusok és a főbb mutatók egyértelmű összehasonlítása.

Azt is érdemes szem előtt tartani, hogy az izzó és a halogén változatoknál a fényminőség idővel csökken, mivel a volfrámszál a folyamatos magas hőmérsékletre való felmelegítéssel fokozatosan elvékonyodik, így a mutatók mérésekor hónapról hónapra csökkennek.

A fényáramban mutatkozó különbségek

Ahhoz, hogy még jobban megértsük az árnyalatokat, meg kell értenünk, hogyan különbözik a fényerősség a fényáramtól. Ezt a legegyszerűbben úgy lehet megtenni, ha fizikai mennyiségekkel, például az erővel és a nyomással hasonlítjuk össze.

Például, ha egy bizonyos mértékű erőt alkalmazunk egy 1 négyzetcentiméteres területre, a nyomás egyenletesen oszlik el a felületen. Ha azonban fogunk egy tűt, és ugyanezt az erőt alkalmazzuk rá, a nyomás a pont alatti aprócska területen koncentrálódik, és több százszor nagyobb lesz. És az erő ugyanaz marad.

A reflektoros lámpatestek a tükörreflektornak köszönhetően nagy intenzitású fényt bocsátanak ki.

Minél jobban korlátozott a fényáram terjedése, annál nagyobb az intenzitás. Ami ennek a tényezőnek a felhasználását illeti, amikor a helyiségbe izzót választunk, van néhány egyszerű tipp, amit érdemes megjegyezni:

1. Jobb, ha spotlámpákat vagy sínes modelleket használ, amelyek a megfelelő helyre irányíthatók, hogy a szoba egy adott részét megvilágítsák. Ez a megoldás sokkal kényelmesebb, mint a csillár, mivel a fényt egy területre koncentrálja, nem pedig szétszórja a szobában.
2. A fény erőssége nagymértékben függ a lámpatestre szerelt plafonoktól. A matt üvegből és hasonló anyagokból készült változatok egyenletes, szórt hátteret biztosítanak. A szövetszerkezetek és más átlátszatlan megoldások korlátozzák a fény terjedését, és korlátozott területen osztják el azt.
3. A fényvisszaverő lámpatestekkel a megvilágítás sokkal nagyobb, így kisebb izzók is felszerelhetők.

A lámpatestek kiválasztásánál a fényminőséget kell figyelembe venni. A különböző helyiségek eltérő követelményeket támasztanak, ezért fontos figyelembe venni az egyes helyiségek sajátosságait, és olyan lehetőségeket választani, amelyek kényelmes fényt biztosítanak. Ne feledje, hogy a fény erőssége a terjedési szögtől függ, így a reflektorok és reflektorok a teljesítmény megsokszorozását biztosítják.