Световой поток

Световые величины и единицы их измерения

В светотехнике, где основным приемником является глаз человека, для оценки эффективности действия лучистого потока принята система световых величин и единиц.

Для того чтобы понять суть этой системы, необходимо уяснить, что сами по себе энергия и поток излучения не могут свидетельствовать о большем или меньшем восприятии человеком этого излучения. Дейст­ви­тельно, если излучения находятся в инфракрасной или ультрафиолетовой области, то какой бы мощностью они не обладали, для глаза человека они останутся невидимыми. Если излучения одинаковой мощности принад­лежат видимой области спектра, человек будет воспринимать их по-разному: в большей мере при длинах волн около 555 нм (жёлтые и зелёные излучения) и значительно слабее на границах видимого диапазона (крас­ные и фиолетовые). Следовательно, для оценки восприятия излучений человеком необходимо учитывать не только энергию излучения, но и от­но­си­­­тельную спектральную чувствительность глаза, которая является функцией длины волны излучения.

Световой поток Ф – мощность потока излучения, оцениваемая по световому ощущению, которое она вызывает у селективного приемника – стандартного фотометрического наблюдателя, криваяотносительной спектральной чувствительности глаза которого V(λ) стандартизована МКО. Иначе говоря, световой поток– это эффективно преобразованный глазом поток излучения.

За единицу светового потока в соответствии с международным соглашением принят люмен (лм).

Постоянного переводного коэффициента из ватт (лучистый поток) в люмены (световой поток) не существует. Точнее, такой коэффициент существует, но он различен для разных длин волн (рис. 7).

Максимальное значение спектральной световой эффективности соответствует монохроматическому лучистому потоку с длиной волны 555 нм и, как установлено на основании измерений, равно 683 лм/Вт. То есть при этой длине волны 1 Вт соответствует 683 лм.

Для сумеречного зрения максимальное значение спектральной световой эффективности соответствует монохроматическому лучистому потоку с длиной волны 507 нм и равно 1700 лм/Вт.

Для других длин волн световой поток может быть найден по уравнению:

Ф = ,

где φ(λ) – функция спектральной плотности лучистого потока;

V(λ) – функция относительной спектральной чувствительности (эффективности) глаза.

Пределы интегрирования в этом уравнении ограничиваются функцией V(λ), которая для длин волн, меньших 380 нм и больших 780 нм, равна нулю.