Come si misura l'intensità della luce

Diversi tipi di lampade producono diversi flussi luminosi, il che significa che la qualità della luce varia notevolmente. Per trovare la giusta fonte di luce per una data stanza, è importante capire come il flusso luminoso si riferisce all'intensità della luce. Non ha senso immergersi troppo profondamente nell'argomento, ma vale la pena imparare le basi.

Cos'è l'intensità della luce

Prima di tutto, bisogna capire che la radiazione di qualsiasi fonte di luce non è distribuita uniformemente nello spazio. Per caratterizzare la sua distribuzione in diverse direzioni, si utilizza il concetto di intensità luminosa. Cioè, la densità spaziale del flusso luminoso definita dal suo rapporto con l'angolo solido al cui apice si trova il fonte di luce. Il segmento in cui è distribuito il flusso luminoso è chiamato intensità luminosa - la sua formula è la seguente:

F riflette il flusso luminoso e ω è l'angolo solido. L'unità di intensità della luce è la candela. Per non entrare ulteriormente nei termini fisici, possiamo usare l'unità più comune, 1 candela, che è distribuita in un angolo di incidenza ed è uguale a 1 lumen.

Una volta comprese le sfumature, è facile capire cos'è l'intensità della luce e come si differenzia dagli altri indicatori.

Per l'applicazione delle informazioni, è necessario toccare l'indicatore di illuminamento. Riflette la quantità di luce che cade su una data superficie.

Come si calcola

A livello domestico, la definizione più semplice di intensità luminosa è la luminosità di una lampadina. Più è potente, maggiore è il valore, ma come detto sopra, il valore dipende molto dall'angolo di diffusione del flusso luminoso.

Cioè, l'intensità della luce non dipende dalla potenza della lampadina, ma dall'angolo di distribuzione. Per renderlo più chiaro, possiamo considerare l'esempio di una torcia. Nei modelli con lampadine alogene, si usa normalmente una versione con una potenza di circa 30 W. Se si inserisce semplicemente una tale lampadina in una stanza buia, la illuminerà, ma la qualità dell'illuminazione sarà tutt'altro che ideale.

Una semplice spiegazione dei concetti di base con formule.

Ma se mettete la lampadina in un riflettore che limita la diffusione della luce, questa non si diffonderà in tutte le direzioni ma si concentrerà in una direzione. La forza della luce aumenterà molte volte e sarà tanto maggiore quanto più stretto è l'angolo di propagazione.

In altre parole, se i riflettori sono usati in modo intelligente o se l'emissione luminosa è concentrata in uno spazio limitato, si possono usare lampadine meno potenti e ottenere comunque una migliore qualità della luce.

Il valore in questione non è mai indicato sulle confezioni delle lampadine perché non può essere determinato in anticipo. Dipende dal tipo di diffusore che verrà utilizzato e dall'area da illuminare. Si deve quindi calcolare in base al tipo di apparecchio e alla potenza delle lampadine installate in esso.

Poiché gli standard di illuminazione per la casa sono più spesso dati in unità come i lux, bisogna ricordare che il lux è 1 lumen diviso per il metro quadrato.

A proposito! L'illuminamento di notte con la luna è di 1 lux, in una giornata nuvolosa è di circa 100 lux, e in una giornata soleggiata e chiara è tra 10.000 e 25.000 lux.

Video lezione: Cos'è il flusso luminoso e l'intensità luminosa

Intensità luminosa delle principali fonti di luce

Quando si sceglie una lampadina per un'applicazione domestica, non ha senso entrare nei valori fisici e usare i luxmetri per controllare l'illuminazione di una stanza. È molto più facile essere guidati dai requisiti della stanza e dall'intensità di luce necessaria per la situazione. Quando si confrontano diverse soluzioni, si possono trarre le seguenti conclusioni:

1. Lampadine a incandescenza - Le varianti tradizionali che sono ancora considerate da molti come il punto di riferimento quando si confrontano le altre varietà. Poiché il bagliore proviene dal riscaldamento del tungsteno, la superficie diventa molto calda indipendentemente dal wattaggio. Prendiamo come riferimento la variante da 75 watt. In altri tipi il wattaggio sarà paragonabile a questo valore. Una tale lampadina dà un flusso luminoso di 700 Lumen.
2. Lampadine alogene - Una soluzione migliorata che utilizza anche un filamento. Ma grazie allo speciale riempimento di gas e all'uso di un vetro speciale al quarzo, questa variante ha una qualità di luce superiore. Con una potenza di 50 watt, fornisce un flusso luminoso di 800 lumen. Questo è un esempio di come limitare l'angolo di propagazione della luce aumenta notevolmente la sua forza.
3. Lampade fluorescenti Forniscono una luce di buona qualità ma generano molto meno calore, il che li rende più sicuri per l'uso domestico. Con 15 Watt, forniscono 800 Lumen in uscita e quindi illuminano una stanza in modo più economico. Allo stesso tempo la luminosità è molto migliore, il che è importante perché influenza la qualità della luce.
4. Versioni LED. Questi hanno il più alto rendimento luminoso in relazione al consumo di energia oggi. Con un consumo di 7 watt, la sorgente dà un flusso luminoso di 660 lumen. Anche la qualità della luce è eccellente, è uniforme e può avere diverse temperature di colore, il che è importante quando si sceglie l'opzione giusta per il soggiorno, la cucina o la camera da letto.

Un chiaro confronto tra i principali tipi di lampade utilizzate in casa e i principali indicatori.

Vale anche la pena ricordare che nelle versioni a incandescenza e alogene, la qualità della luce diminuisce nel tempo perché il filamento di tungsteno si assottiglia gradualmente a causa del costante riscaldamento ad alte temperature, quindi quando si misurano gli indicatori, questi diminuiscono mese dopo mese.

Differenze nel flusso luminoso

Per comprendere ancora meglio le sfumature, bisogna capire come l'intensità della luce differisce dal flusso luminoso. Il modo più semplice per farlo è confrontarlo con quantità fisiche come la forza e la pressione.

Per esempio, se si applica una certa quantità di forza a un'area di 1 centimetro quadrato, la pressione sarà distribuita uniformemente sulla superficie. Ma se prendete un ago e gli applicate la stessa forza, la pressione sarà concentrata nella piccola area sotto la punta e sarà centinaia di volte superiore. E la forza rimane la stessa.

Gli apparecchi a riflettore producono una luce di grande intensità grazie alla presenza di un riflettore a specchio.

Più la luce si diffonde, maggiore è l'intensità. Per quanto riguarda l'utilizzo di questo fattore nella scelta di una lampadina per una stanza, ci sono alcuni semplici consigli da ricordare:

1. È meglio usare faretti o modelli a binario, che possono essere diretti al posto giusto, per illuminare una parte particolare della stanza. Questa opzione è molto più conveniente di un lampadario perché concentra la luce in una zona piuttosto che disperderla nella stanza.
2. L'intensità della luce dipende in gran parte dai plafond che sono montati sull'apparecchio. Le varianti in vetro smerigliato e materiali simili danno uno sfondo uniforme e diffuso. Le costruzioni in tessuto e altre soluzioni opache limitano la diffusione della luce e la distribuiscono su un'area limitata.
3. Con gli apparecchi con riflettore, l'illuminazione è molto più alta, quindi si possono installare lampadine più piccole.

La scelta degli apparecchi dovrebbe essere basata sulla qualità della luce che forniscono. Stanze diverse hanno esigenze diverse, quindi è importante considerare le specifiche di ciascuna e scegliere le opzioni che forniranno una luce confortevole. Ricordate che la forza della luce dipende dall'angolo della sua propagazione, quindi riflettori e faretti forniscono una moltiplicazione delle prestazioni.