Глоссарий
-
Свет в узком смысле- то же, что и видимое излучение, т.е. электромагнитные волны в интервале частот, воспринимаемых человеческим глазом (7,5∙– 4∙ Гц), что соответствует длинам волн в вакууме от ≈400 до ≈700 нм. Свет очень высокой интенсивности глаз воспринимается в несколько более широком диапазоне. Световые волны различных частот воспринимаются человеком как различные цвета. Цвет является одной из характеристик света. Для монохроматического излучения цвет определяется длиной волны, а для сложного излучения — его спектральным составом. Важно понять, что свет и цвет не одно и то же.
Необходимо отметить, что указанные границы являются условными. В учебной и научной литературе приводятся и другие границы диапазона видимого излучения. Точно установленных границ спектральной чувствительности глаза не существует[8].
Свет в широком смысле – синоним оптического излучения, включающего, кроме видимого, излучение УФ и ИК области спектра.
Раздел физики, в котором изучается свет, носит название оптика.
-
Монохромное излучение,(от др.-греч. μόνος — один, χρῶμα — цвет) — электромагнитное излучение, обладающее очень малым разбросом частот, в идеале — одной частотой (длиной волны).
-
Мо́щность — физическая величина, равная в общем случае скорости изменения, преобразования, передачи или потребления энергии системы. В более узком смысле мощность равна отношениюработы, выполняемой за некоторый промежуток времени, к этому промежутку времени.
Различают среднюю мощность за промежуток времени
и мгновенную мощность в данный момент времени:
Интеграл от мгновенной мощности за промежуток времени равен полной переданной энергии за это время:
-
Эне́ргия излуче́ния — физическая величина, одна из основных энергетических фотометрических величин. Представляет собой энергию, переносимую оптическим излучением. Служит основой для других энергетических фотометрических величин.
Единицей измерения в Международной системе единиц (СИ) является джоуль (Дж), в системе СГС — эрг (эрг).
В качестве буквенного обозначения используется[1][2] или .
В системе световых величин аналогом энергии излучения является световая энергия .
-
Поток излучения Φ (поток лучистой энергии, мощность излучения)- величина, равная отношению энергии излучения ΔW ,переносимой излучением, к времени Δt переноса, значительно превышающему период колебаний:
Φe= ΔW/Δt.
Поток излучения выражается в ваттах (Вт).
-
Сила излучения Ie (энергетическая сила света) определяется как поток излучения dΦe , распространяющийся в пределах элементарного телесного угла dΩ
Ie=dΦe/dΩ.
Выражается в ваттах на стерадиан (Вт/ср.).
-
Энергетическая яркость (лучистость) равна силе излучения от элементарной площадки источника излучения dS, приходящейся на единицу площади проекции этой площадки на плоскость, перпендикулярную к линии наблюдения
Le=dLe/(dS cosφ)
-
Здесь φ -плоский угол между нормалью к площадке dS и линией наблюдения. Энергетическая яркость выражается в ваттах на стерадиан на метр в квадрате (Вт/(ср∙м2))
-
Облученность (энергетическая освещенность) задается выражением
Ee=dΦe/dS,
Где dΦe -поток излучения, приходящийся на элементарную площадку dS. облученность выражается в ваттах на квадратный метр (Вт/м2).
-
Световой поток -поток излучения, оцениваемый по зриетльному ощущению. Если -поток монохроматического излучения с длиной волны λ, то световой поток определяется из соотношения
= K V(λ),
где К=683 лм\Вт – переводной множитель при переходе от единиц энергетических величин к единицам световых величин; люмен (лм)- единица светового потока.
Световой поток сложного спектрального состава описывается формулой
Где -спектральная плотность потока излучения с длиной волны ,а пределы интегрироания , определяется диапазоном видимого излучения.
Обычная лампа накаливания мощностью 100 Вт создаёт световой поток, равный примерно 1300 лм. Компактная люминесцентная лампа дневного света мощностью 26 Вт создаёт световой поток, равный примерно 1600 лм. Световой поток Солнца равен 3,8 ∙ 1028 лм.
-
Сила света определяется отношением светового потока d, распространяющегося от источника света внутри малого телесного угла dΩ , содержащего рассматриваемое направление, к этому углу
Сила света - одна из основных физических величин Международной системы (СИ). Единица света –кандела (кд).
Сила света типовых источников:
Источник
|
Мощность, Вт
|
Примерная сила света, кд
|
Свеча
|
|
1
|
Современная (2006 г.) лампа накаливания
|
100
|
100
|
Обычный светодиод
|
0,015
|
5 мкд
|
Сверхъяркий светодиод
|
1
|
25
|
Сверхъяркий светодиод с коллиматором
|
1
|
1500
|
Современная (2006 г.) люминесцентная лампа
|
20
|
100
|
Единица светового потока- люмен является производной единицей в СИ и определяется как световой поток, излучаемый точечным источником с силой света в одну канделу внутри телесного угла в один стерадиан.
-
Яркость светящейся поверхности в некотором направлении φ определяется отношением силы света в этом направлении к проекции светящейся поверхности dS на плоскость, перпендикулярную направлению наблюдения
/(dS cosφ).
Яркость выражается в канделах на квадратный метр (кд\).
Человек может «ощущать» яркость широкого диапазона от кд/и менее до кд/и более. При этом одновременно воспринимаемый диапазон существенно меньше. Способность глаза обнаружить изменение яркости характеризуется контрастной чувствительностью , определяемой соотношением
Δ/
Где Δ- заметное для зрения приращение яркости относительно яркости .
В диапазоне яркостей от 1 до кд/контрастная чувствительность зрения достаточно постоянна и находится ориентировочно в пределах от 0,02 до 0,04.
Число различимых глазом градаций яркости можно оценить по формуле.
m=ln(/)/ ln(1+)≈.
|