Люмен — одиниця виміру світлового потоку: що це таке, поняття яскравості і освітленості, застосування фотометра

Світловий потік — це світлова енергія, яку випромінює точковим джерелом. Так як залежить від відстані, то виражається в просторових кутах.

Люмен — одиниця виміру потужності світлового випромінювання, яка оцінюється по світловому відчуттю на око людини.

Одиницю виміру світлового потоку люмен можна розглядати як загальна кількість світла. Наприклад, лампа розжарювання в 40 Вт створить світловий потік, відповідний 415 люмена, люмінесцентна — потік в 3200 люмена. Поставте будь-яку оптичну систему навколо джерела світла, кількість світла (люменів) буде колишнім. Таким чином, якщо на джерелі світла ненаправленного дії не написано число люменів, то незрозуміло як він буде висвітлювати.

Освітленість і яскравість

Освітленість — це величина світла, вона визначає світло в кількості, який падає на ту чи іншу площу поверхні тіла. Вона залежить від довжини світлової хвилі, адже людське око по-різному сприймає яскравість різної довжини світлових хвиль, іншими словами, різного кольору.

Освітленість обчислюється для різної довжини хвиль окремо. Люди сприймають, як самі яскраві кольори:

  • зелений — світло з довжиною хвилі в 550 нанометрів;
  • жовтий, помаранчевий. Знаходяться поруч з ним в спектрі.

Світло, що виходить від червоного, синього і фіолетового кольорів, має коротку або довгу хвилю, тому вони сприймаються як більш темні. Поняття освітленості часто співвідносять з поняттям яскравості.

При висвітленні площі однієї і тієї ж лампою, велика площа буде менше освітлена, ніж маленька.

Різниця між поняттями яскравості і освітленості

Російська мова дає два відповіді на питання, що таке яскравість. Яскравість означає характеристику світних тіл, тобто фізичну величину. Також вона визначає суб’єктивне поняття, залежне від багатьох факторів, наприклад:

  • особливостей будови очей людини;
  • кількості світла в приміщенні.

Чим менше світла в навколишньому середовищі, тим яскравіше здається нам джерело світла. Слід розрізняти яскравість з освітленістю і запам’ятати наступне:

  • яскравість — це світло, яке відбивається від поверхні, що світиться предмета;
  • освітленість — це світло, що падає на освітлювану поверхню.

В астрономії яскравість включає два поняття, де зірки випромінюють, а планети відображають. У цій науці зоряна яскравість вимірюється зафотометричної шкалою, причому більшу яскравість зірки співвідносять з меншою величиною. Негативну величину мають найяскравіші зірки.

Одиниці виміру люкс і кандела

Одиниця виміру яскравості (кандела на один квадратний метр) застосовується для прикладних або фізіологічних цілей.

Одиниця виміру люкс застосовується для обчислення рівня освітленості. Один люкс прирівнюється до одного люмен на квадратний метр. Також для вимірювання освітленості застосовують фут-Кандела. До неї звертаються в галузі кіно та фотографії і деяких інших. Фут присутній в назві від того, що фут-кандела означає освітленість Кандела поверхні квадратного фута, що вимірює в інтервалі одного фута.

фотометр

Фотометр — це прилад-вимірник освітленості. Світло надходить на фотодетектор, потім перетвориться в електричний сигнал і вимірюється. Зустрічаються фотометри, що працюють за іншим принципом. В основному фотометри показують рівень світла в люксах, але є і такі, які використовують інші одиниці. Ті фотометри, які також називають експонометрії, беруть участь у визначенні витримки і діафрагми, тим самим допомагаючи фотографам і операторам. Крім того, фотометри застосовують для визначення рівня безпечної освітленості в інших областях, наприклад, в рослинництві, в музеях, там, де необхідно підтримувати потрібну освітленість.

Безпечний потік світла на роботі

Працюючи в темному або слабоосвещенном приміщенні, можуть виникнути різні проблеми зі здоров’ям, будь це погіршення зору, депресія або інші фізіологічні та психологічні порушення. З цієї причини на робочому місці, в рамках правил охорони праці, включаються вимоги про мінімальну безпечної освітленості. У кінцевий результат вимірювання, який видає фотометр, входить площа поширення світла. Ці показники забезпечують достатню освітленість всього приміщення.

Світловий потік і експонати музею

Від освітленості і сили потоку від джерела світла залежить швидкість, з якою будуть старіти і вицвітати експонати музею. Працівники музеїв проводять роботу по визначенню освітленості експонатів. Це робиться для того, щоб переконатися в безпечному кількості світлового потоку на музейні одиниці, а також для забезпечення достатнього рівня освітленості відвідувачам під час розглядання експоната.

Рівень освітленості можна виміряти фотометром, що здійснити нелегко, так як його потрібно встановлювати якомога ближче до експонату, а це вимагає вилучення захисного скла, виключення сигналізації і отримання дозволу. Це завдання полегшують іншим способом, який часто використовують співробітники музею. Замість фотометра застосовують фотоапарат, який не є заміною фотометра в ситуаціях, де потрібні більш точні вимірювання знайденої проблеми з освітленням, але щоб виявити відхилення від норми цілком достатньо.

Визначити експозицію фотоапаратом можна на основі показань про рівень освітленості. Рівень освітленості експозиції легко визначити за допомогою нехитрих обчислень. Співробітники музеїв вдаються до формули або користуються таблицею, де експозиція представлена ??в одиницях освітленості. Виробляючи обчислення, не потрібно забувати про те, що камера поглинає деяку кількість світла, тому слід це враховувати.

Світловий потік в садівництві та рослинництві

Перш ніж забезпечити рослина світлом, який необхідний для фотосинтезу, потрібно знати, скільки потрібно його кожній культурі. Садівникам і рослинникам це відомо. Вони вимірюють рівень освітленості, щоб упевнитися в тому, що кожна рослина отримує необхідну йому кількість світла. Часто для таких процедур застосовуються фотометри.

Фотометри також широко застосовуються в лабораторній практиці. Наприклад, визначається спектр зразків, за допомогою яких встановлюється хімічний склад. До особливого класу таких приладів відноситься полум’яний фотометр. Він виявляє в зразках лужні метали, такі як натрій, літій, калій. Щоб їх виявити, потрібно спалити зразок при високій температурі і за допомогою фотометра проаналізувати спектр полум’я. Дане завдання іншими способами вирішується набагато важче.

Сучасні фотометри перетворять світлове випромінювання в електричні імпульси, вони реєструються за принципом амперметра і вольтметра, а після конвертуються в комп’ютерний формат.

Фотометр — це прилад, що охоплює багато областей знань, такі як хімія, молекулярна біологія, фізика, матеріалознавство та інші. Фотометр широко застосовується в промисловості, в лазерної і оптичної продукції. Крім хімічної лабораторії, фотометр знаходить застосування в лабораторіях судово-медичної експертизи.

Таким чином, з вищевикладеного ви дізналися про одиниці вимірювання світла, що лампи краще купувати із зазначеним числом люменів, що поняття освітленості і яскравості різняться, а кількість світла можна виміряти спеціальним приладом.

Ссылка на основную публикацию