Основы фотометрии и эспонометрии

Виды источников света (в том числе импульсные лампы).

Источники света:

1) Излучающие свет в результате нагрева тела накала – температурное излучение:

- Лампы накаливания

2) Излучающие свет не в результате нагрева (до 50-х гг, но после появления лазера) → в результате изменения внутреннего энергетического состояния – люминесценция:

- электрическая дуга

- газоразрядные лампы (излучение возникает в результате электрического разряда в инертных газах, парах металлов или их смесей): - металлогалогенные лампы; - ксеноновые лампы; - люминесцентные лампы; - ртутные лампы – тлеющий разряд

- светодиоды – светится полупроводник

Характеристики источников света:

1.Электрические:

- род тока (постоянные или переменный);

- номинальное напряжение

- номинальная сила тока,

- мощность,

- схема включения,

- пусковое напряжение

2.Светотехнические:

- номинальный световой поток;

- характеристика светораспределения (у лампы может быть светооптическая система – угол рассеяния);

- максимальная сила света;

- световая отдача;

- колометрическая характеристика – Тцв;

- спектральные характеристики - спектральный состав;

- стабильность светового потока или уровень мерцания (доля флуктуации), например, 100 р/сек

3. Конструктивные:

- вид колбы,

- материал колбы,

- форма спирали,

- вид цоколя.

4. Эксплуатационные:

- положение лампы (цоколем вверх/вниз);

- особенности включения/выключения;

- время разгорания;

- продолжительность непрерывной работы;

- система охлаждения (требуется ли какое-либо принудительное охлаждение – вентилятор; в ксеноновых лампах – встроенный вентилятор);

- взрывоопасность;

- срок службы

10. Каким образом можно получить направленный свет? Конструкции кинопрожекторов.

11. Что такое «рассеянный свет»? Каким образом можно получить рассеянный и бестеневой свет?

1. Почему для количественной оценки света неудобно применять ватты? Какая световая величина оценивает световую мощность?

Световой поток (F) – мощность лучистой энергии, оцениваемая по световому ощущению, которое оно производит на человеческий глаз или по реакции какого либо другого светоприемника (кинопленки, видеокамеры, светочувствительного элемента экспонометра и т.д.). Другими словами это мощность лучистой энергии, приведенная к спектральной чувствительности глаза человека или какого-либо другого селективного светоприемника.

Единица измерения – люмен ( лм). 1 лм – световой поток, излучаемый с поверхности абсолютно чёрного тела площадью 0,5305 мм² при температуре затвердевания платины (2046 К).

Актиничный световой поток – это световой поток, к спектру излучения которого чувствителен светочувствительный материал.

Сила света (I) – пpостpанственная плотность светового потока, определяемая отношением светового потока к телесному углу, в пределах которого он распространяется и равномерно распределяется. Вычисляется по формуле в единицах СИ:

F

I = ———

ω

Эта величина оценивает световую мощность, распространяющуюся в определенном направлении, поэтому сила света – основная светотехническая величина, применяемая для оценки осветительных приборов.

Единица измерения – кандела (кд). 1 кд – сила света точечного источника в тех направлениях, в которых он испускает световой поток 1 лм, одинаково pаспpостраненный внутри телесного угла ω = 1 сp.

По определению IX Генеральной конференции по мерам и весам: «Кандела – это такая сила света, при которой яркость абсолютно черного тела при температуре затвердевания платины равна 60 канделам с квадратного сантиметра».

Оба определения не противоречат друг другу и являются различными лишь формально, в зависимости от того, что принято исходной величиной – световой поток или сила света.

Вершина телесного угла совпадает со световым центром источника света. Простейшим телесным углом является угол, образованный конической поверхностью. Величина телесного угла ω в стерадианах определяется отношением площади сферической поверхности S, на которую опирается центральный телесный угол ω, к квадрату радиуса сферы r. Вычисляется по формуле в единицах СИ:

S

ω = ——