Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Годжаев Н.М. -> "Оптика " -> 6

Оптика - Годжаев Н.М.

Годжаев Н.М. Оптика — М.: Высшая школа, 1977. — 432 c.
Скачать (прямая ссылка): optika1977.djvu
Предыдущая << 1 .. 2 3 4 5 < 6 > 7 8 9 10 11 12 .. 185 >> Следующая

этому закону, называются ламбертовыми.
Следует указать на соответствие понятия яркости светящейся поверхности
понятию интенсивности светового потока. Интенсивность светового потока
измеряется величиной светового потока, проходящего через единицу видимого
сечения по направлению, определяемому углом ф (углом между направлением
потока и внешней нормалью к этому сечению), внутрь единичного телесного
угла:
. (1.Ц)
dQ do • cos ф 4 7
Как видно, формула (1.10) совпадает с формулой (1.11). По этой причине
величину (1.11) называют также яркостью светового потока.
Светимость. В предыдущем пункте введением понятия яркости мы сумели
охарактеризовать источники, размерами которых нельзя пренебречь в
конкретных случаях. Часто приходится иметь дело с суммарным излучением
источника, а не с излучением в данном направлении. В таких случаях
источники характеризуются еще одной световой величиной, называемой
светимостью.
Светимость измеряется величиной полного светового потока, излучаемого с
единицы площади по всевозможным направлениям, т. е.
S = dCb/da, (1-12)
где с1Ф есть световой поток, излучаемый с площади do внутри телесного
угла 2л.
Светимость и яркость являются взаимно связанными фотометрическими
величинами. Не представляет труда установить связь между ними. С этой
целью, исходя из формулы (1.9), найдем световой поток, излучаемый с
площади do по всевозможным направлениям. Для этого необходимо
проинтегрировать (1.9) по ф от нуля до я/2 и по 0 от нуля до 2я:
2Л л/2
d($ = ^d2G) = da J dQ j Вф8Шфсо5ф?/ф = о о
Л/2
= 2яс/а§ Вф sin ф cos ф dcp. (1.13) о
С другой стороны, этот же световой поток с площади da можно определить и
через светимость:
d<S = Sdo. (1.14)
Сравнение (1.13) и (1.14) дает
Л/2
В = 2я)[ Вф cos ф sin ф dtp. (1-15)
о
13
Для ламбертовых источников Вч = В, следовательно,
т*/2
S = 2л В § cos ф sm ср dq>~ л В.
(1.16)
о
Следует отметить, что освещенные поверхности, не являющиеся
самостоятельными световыми источниками, можно формально характеризовать с
помощью выше введенных величин яркости и светимости.
Освещенность. Освещенность Е измеряется отношением светового потока с/Ф,
падающего на данную поверхность, к величине площади do рассматриваемой
поверхности, т. е.
Исходя из формулы (1.17) определим освещенность, создаваемую точечным
источником. Будем полагать поток, исходящий от точечного источника,
равномерным по всем направлениям. Так как с/Ф =
где ф - угол между внешней нормалью к поверхности и направлением
светового потока (осью конуса, в пределах которого распространяется
световая энергия).
Как следует из формулы (1.18), освещенность поверхности обратно
пропорциональна квадрату расстояния от точечного источника, прямо
пропорциональна силе света и косинусу угла падения ф. Освещенность
является фотометрической величиной, относящейся только к освещаемой
поверхности.
§ 2. ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЯ СВЕТОВЫХ ВЕЛИЧИИ
Единицы измерения. В качестве основной фотометрической величины принята
сила света, которая измеряется в свечах (св).
Свеча - 1/60 силы света одного квадратного сантиметра полного излучателя
(абсолютно черного тела, полностью поглощающего всю падающую на него
энергию излучения) при температуре затвердевания платины (2046,6° К) по
направлению нормали к излучающей поверхности.
Государственный световой эталон, с помощью которого поддерживается
единство световых мер, хранится во Всесоюзном научно-исследовательском
институте им. Д. И. Менделеева в Ленинграде. Несколько ламп накаливания,
изготовленных по государственному эталону единицы силы света, также
хранятся в том же институте.
Все остальные фотометрические величины являются производными. Исходя из
единицы силы света, можно определить единицы измерения остальных величин.
В формуле с/Ф = /с/Я, подставляя / = 1 св, dQ = 1 стерадиан (ср), получим
единицу измерения светового потока, называемую люменом (лм):
Е = dФ/do.
(1.17)
Е = с/Ф/do = / cos ф /г2,
(1.18)
1 лм= 1 свх 1 ср.
14
Люмен - световой поток, излучаемый точечным изотропным источником силой
света в 1 св внутрь телесного угла в 1 ср.
Единицы светового потока можно определить также согласно формуле Ф = Wit.
В этом случае единицей светового потока является единица мощности - ватг
(Вт).
В качестве единицы освещенности принимается освещенность, создаваемая
световым потоком в 1 лм при равномерном распределении его на площади в 1
м2 и называемая люксом (лк), т. е.
1 лк = 1 лм/м2.
Как следует из определения, светимость тоже измеряется в люксах.
Яркость измеряется в нитах (нт):
1 нт = 1 св/м2.
Часто возникает необходимость измерять фотометрические величины в
энергетических единицах. Для этого достаточно перейти от светового потока
к энергетическому. Пользуясь известными соотношениями между
фотометрическими величинами, легко установить энергетическую единицу
измерения для каждой из них. В этом случае (в системе СГС) световой
поток, сила света, освещенность (а также светимость) и яркость будут
Предыдущая << 1 .. 2 3 4 5 < 6 > 7 8 9 10 11 12 .. 185 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed