Основные фотометрические величины и их единицы. Фотометрия— раздел оптики, занимающийся вопросами измерения интенсивности света и его источников

Самостоятельно

Фотометрия — раздел оптики, занимающийся вопросами измерения интенсивности света и его источников.

Для количественной оценки источников света и светового излучения введены фотометрические величины и единицы их измерения.

В фотометрии используются следующие величины:

1) энергетические — характеризуют энергетические параметры оптического излучения безотносительно к его действию на приемники излучения;

2) световые — характеризуют физиологические действия света и оцениваются по воздействию на глаз (исходят из так называемой средней чувствительности глаза) или другие приемники излучения.

Мощность излучения (поток излучения) есть количество энергии, излучаемой светящимся телом в единицу времени.

N_e = W / t.

Единица мощности (потока излучения) — ватт (Вт).

Световым потоком (Ф) называется количество световой энергии, оцениваемое по зрительному ощущению глаза, которое переносится через какую-либо площадку S за единицу времени.

Силой света источника называется величина, измеряемая отношением светового потока Ф к величине телесного угла ω, в котором этот поток распространяется:

(4)

В качестве единицы силы света принята кандела (кд).

Согласно формуле (4),

Ф = Iω, (5)

откуда следует, что единицей светового потока является люмен (лм).

1 лм — световой поток, испускаемый точечным источником в телесном угле 1 ср (стерадиан = 4π) при силе света 1 кд.

Освещенностью называется величина, измеряемая отношением светового потока Ф, падающего на какую-либо поверхность, к величине площади этой поверхности S.

. (6)

За единицу освещенности принимается люкс (лк).

1 лк — освещенность поверхности площадью 1 м² при световом потоке, падающего на нее излучения, равном 1 лм: лк = лм/м².

Яркость источника — это отношение силы света I источника к площади видимой поверхности S₀:

В = I / S₀ (7)

Единицей яркости является кандела на квадратный метр (кд/м²).

Точечным источником света называется источник, размеры которого малы по сравнению с расстоянием до места наблюдения и который посылает световой поток равномерно во все стороны.

Первый закон освещенности. Освещенность поверхности лучами, падающими на нее перпендикулярно, прямо пропорциональна силе света источника и обратно пропорциональна квадрату расстояния от него до освещаемой поверхности (закон Ламберта):

. (8)

Второй закон освещенности. Освещенность поверхности, на которую падает световой поток под углом α, прямо пропорциональна косинусу угла падения лучей:

E = E₀ cos α,

где E₀ — освещенность поверхности перпендикулярно падающим световым потоком.

Если линейные размеры поверхности малы по сравнению с расстоянием до источника, то освещенность поверхности пропорциональна силе света источника, косинусу угла падения лучей и обратно пропорциональна квадрату расстояния до источника света:

.

Дата добавления: 2014-01-11