Теория оптических приборов - Тудоровский А.И.
Скачать (прямая ссылка):
б) За единицу светового потока принимается световой поток, который испускается внутри телесного угла в один стерадиан точечным источником света, помещенным в вершине телесного угла и имеющим одинаковую по всем направлениям внутри этого угла силу света в одну международную свечу. Эта единица светового потока носит название „лю-м ен‘‘.
Новая единица светового потока равна 0.98 люмена 1921 г.
Один международный люмен светового потока монохроматического света с длиной волны 555 ту. (зеленовато-желтого цвета) эквивалентен 0.00161 ватта или 1.61 X 104 эрг X X сек.-1 потока лучистой энергии; обратно 1 ватт потока той же монохроматической лучистой энергш: дает 621 люмен 1921 г. или 634 новых люменов светового потока. Этг соотношения установлены недостаточно точно.
Согласно Общесоюзному стандарту 4891 СССР точное значение единицы светового потока — люмена — определяется по эталонным электрическим лампам накаливания, выверенным в соответствии с международным!-соглашениями, а единица силы света есть сила света точечного источника, испускающего равномерный световой поток в один люмен внутрь телесного угла в один стерадиан. Таким образом по стандарту основног
Рис. 29.
58 Глава II. Световая энергия', основные понятия фотометрии и колориметрии
световой единицей является единица светового потока, а по „Правилам" Международной комиссии по освещению основная единица есть единица силы света. Необходимо отметить, что при световых измерениях ии сила света, ни световой поток не могут быть сравниваемы непосредственно: они всегда вычисляются после того, как яркости обоих полей сравнения фотометра уравнены; поэтому обе системы определений по существу совершенно равноценны. Система Международной комиссии имеет преимущество исторической давности.
в) За единицу яркости принимается яркость по направлению нормали такой плоской светящейся поверхности, у которой один квадратный сантиметр имеет в том же направлении силу света в одну международную свечу. Эта единица яркости имеет название „стильб".
г) За единицу освещенности принимается освещенность такой поверхности, квадратный сантиметр которой получает равномерно распределенный световой поток в один люмен; название этой единицы — „фот".
Большое распространение имела и до сих пор имеет другая единица освещенности — „люкс", которая равна освещенности поверхности в один квадратный метр, когда на всю эту площадь падает равномерно распределенный световой поток в один люмен. Так как 1 кв. м содержит 10000 кв. см, то 1 люкс равен 0.0001 фота. Освещенность в один люкс получается на поверхности сферы радиуса в 1 м, если в центре сферы помещен точечный источник, имеющий во всех направлениях силу света в одну международную свечу. Пользуясь формулою (21,2) нужно выражать силу света источника 1р в международных свечах, а расстояние R в сантиметрах, если желают полуз^ть освещенность Е в фотах; если же расстояние R измерено в метрах, то Е получится по той же формуле в люксах.
д) За единицу светимости принимается светимость такой поверхности, квадратный сантиметр которой испускает в одну сторону световой поток в один люмен; эта единица называется „р а д ф о т“.
Сила света различных источников, применяемых на практике, может быть весьма различна: одна и несколько свечей в случае слабых источников (свечей, керосиновых ламп и т. п.), несколько десятков свечей в случае электрических ламп накаливания, тысячи свечей и десятки тысяч свечей в случаях мощных современных ламп накаливания и вольтовых дуг. В прожекторах с мощными вольтовыми лучами и отражателями можно получить в одном направлении сотни миллионов свечей и даже до двух миллиардов.
Освещенность под прямыми лучами солнца цожет доходить до 100000 люксов; полная луна ночью дает едва 0.25, лк. В комнатах в светлые дни бывает от 100 до 100Э лк; для чтения необходимо иметь освещенность от 30 до 50 лк; для более тонких работ около 100 лк, а в некоторых случаях до 200—300 лк. Правильное и достаточное освещение при рабочих процессах имеет громадное значение для производительности труда.
§ 24. Световой эквивалент потока монохроматической лучистой энергии; спектральная чувствительность глаза
Мы видим, что все световые измерения основаны на оценке глазом яркостей полей сравнения фотометра; эта сравнительная опенка легко и с достаточной точностью осуществляется при одинаковом спектраль-
¦§24. Световой эквивалент лучистой энергии; спектральная чувствительность глаза 59
ном составе сравниваемых излучений, когда цвета обоих полей сравнения одинаковы, или когда они мало отличаются один от другого. При больших различиях в цвете сравниваемых полей оценка их яркостей очень затрудняется и делается неуверенной; поэтому непосредственное «равнение (фотометрирование) разноцветных источников не может быть выполнено с достаточной степенью точности.
Существует несколько надежных способов фотомэтрирования разноцветных излучений. Один из этих способов основан на том, что фотометрирование источников неодинаковых, но мало отличающихся по цвету не представляет затруднений; поэтому непосредственное сравнение двух разноцветных яркостей можно заменить многократным сравнением ряда яркостей промежуточных цветов, достаточно мало отличающихся один от другого. Другой способ — это применение мелькающего фотометра; принцип его устройства был изложен в § 22.
