Упрощенная HTML-версия
B
= 1 .
(11.7)
S
Для количественного определения освещенности какой-либо поверхности введена физическая
величина, называемая освещенностью.
Освещенностью Е
называется величина, измеряемая
отношением светового потока Ф, падающего на поверхность, к площади этой поверхности:
^
Ф E = — .
(11.8)
S
Основной световой единицей измерения в системе СИ
является единица измерения силы света
-
кандела.
Кандела (кд) - сила света,испускаемая споверхностиплощадью 1/600
000 м
полного
излучателя вперпендикулярном направлении,при температуре
излучателя,
равной
температуре затвердевания платины при давлении 101 325 Па.
2
2
Светящуюся площадь 1/600 000 м =1 , 6 мм можно рассматривать на расстоянии нескольких
метров, как точечный источник света. Эталоном силы света является специальный излучатель.
Единицей светового потока является
люмен
(лм) - световой поток, испускаемы точечным
источником силой света в 1 кд внутри телесного угла в 1 ср; 1 лм = 1 кд . 1 ср.
Единицей измерения яркости является
нит
(нт). Нит - кандела на квадратный метр (1 нт =
2
2
1кд/м ) - равная яркости равномерно светящейся поверхности площадью 1 м в перпендикулярном к
ней направлении. В 104 раз большая единица (кандела с квадратного сантиметра) называется стильб
2
4
(сб): 1ст = 1кд/см = 10 нт.
Единицу освещенности -
люкс
(лк) определяют из уравнения (8): 1 люкс - освещенность
поверхности, площадью 1 м2, на которую падает равномерно распределенный световой поток в 1 лм
2
2
(1 лк = 1 лм/м ). Иногда применяется другая единица освещенности - фот: 1 лк = 1лм/м = 1 лм/10000
см2= 10-4фот.
Дляфотометрических расчетов
важно знать, как зависит освещенность
Е
какой-либо
поверхности от еерасположения поотношению к падающим лучам, отрасстояния
R
до источника
света и от силы света
I
источника.
Выяснить зависимость освещенности от расстояния до источника можно, поместив мысленно
точечный источник в центр сферы. Площадь поверхности сферы равна S =
4nR
, а полный световой
поток равен Ф = 4ш1. Поэтому освещенность, создаваемая точечным источником света при
перпендикулярном падении лучей на освещаемую поверхность выразится следующим образом:
^
Ф
Ш
I
Е 0
= 7 7 = -------------------------------------------------------------- 2
2
0
S
Ш 1 R
2
Следовательно, освещенность поверхности обратно пропорциональна квадрату расстояния от
источника
(первый закон освещенности/
Если же лучи падают под углом к освещаемой поверхности, то освещенность в этом случае
определяется следующим выражением:
E
= E q c o s a ,
(1110)
где a - угол падения лучей, угол между падающим лучом и перпендикуляром, восстановленным к
поверхности в точке падения луча
(второй закон освещенности).
Основным параметром фотоэлемента является
чувствительность
.
Световой поток Ф связан с чувствительностью фотоэлемента k следующим соотношением
^
i
Ф
= - ,
(1111)
k
где
i
- сила фототока. Выразим силу света из выражения (9), используя выражение 11.11:
I-
iR 2
I
= ----- .
(1112)
k S
)
70