در حال حاضر، با تنوع عظیمی از وسایل روشنایی، مردم درک مشترکی از نحوه اندازه گیری روشنایی ندارند. اغلب سوء تفاهم با چنین وجود دارد مشخصات فنیمانند شدت و روشنایی نور، لومن و کندلا. هنگام خرید وسایل روشنایی، مردم اغلب به کل توجه می کنند شار نورانی، بدون در نظر گرفتن اتلاف نور و گرما.

در این مقاله:

مفهوم روشنایی

شار نوری به صورت ویژه اندازه گیری می شود شرایط آزمایشگاهیو تعیین خود به خود غیرممکن است. بنابراین، SNiP مقدار روشنایی را در نظر می گیرد، که برخلاف آن شار نورانی، هر کسی می تواند به تنهایی اندازه گیری کند. این اندازه گیری نسبت شار نوری است که در لومن اندازه گیری می شود، به سطحی که فوتون ها روی آن می افتند. زاویه برخورد باید 90 درجه باشد. واحد روشنایی لوکس است.

وابستگی حالات روحی و جسمی فرد به نور مدتهاست ثابت شده است. اگر در نور کم فرآیندهای مغز افسرده شوند، در نور روشن آنها تحریک می شوند. اما در هر صورت شبکیه و منابع بدن فرسوده می شوند. هنگام طراحی وسایل روشناییضریب ایمنی (SC) را تعیین کنید، که باید کاهش احتمالی روشنایی نصب را در نظر بگیرد. برای نور مصنوعی، نشانگر کاهش روشنایی را به دلیل سایش و پارگی اجزای نوری دستگاه و آلودگی طبیعی آنها فراهم می کند. ضریب روشنایی طبیعی به دلیل تغییر در خواص بازتابی اجسام اطراف کاهش می یابد.

اندازه گیری روشنایی در محل کار همراه با تعیین سطح آلودگی، ارتعاشات صوتی، تشعشعات الکترومغناطیسی و در برخی صنایع، تابش گاما انجام می شود. اهمیت دانستن این پارامترها را نمی توان هنگام ایجاد بیش از حد برآورد کرد شرایط بهینهنیروی کار، و همه آنها با قوانین و استانداردهای بهداشتی مطابقت دارند. به عنوان مثال، نور باید به صورت زیر باشد:

• در دفتر - 300 لوکس؛
• در دفتر برای کار مداوم با کامپیوتر - 500 لوکس؛
• برای دفاتر فنی و طراحی - 750 لوکس.

اگر نور طبیعی در اتاق وجود داشته باشد، سطح پس زمینه مصنوعی را می توان کاهش داد.

ابزارهای تعیین سطح روشنایی و روش های تعیین آن

نام دستگاه مشابه نام مقداری است که تعیین می کند - لوکس متر. اصل عملکرد یک دستگاه قابل حمل با اندازه کوچک شبیه عملکرد یک فتومتر است. جریان تشعشعی که بر روی عنصر حساس به نور نیمه هادی می افتد، الکترون ها را می شکند که به طور منظم شروع به حرکت می کنند. بنابراین، مدار الکتریکی بسته می شود. علاوه بر این، مقدار فعلی به طور مستقیم با شدت روشنایی فتوسل متناسب است که در مقیاس یک لوکس متر آنالوگ منعکس می شود. امروزه ابزارهای دارای پیکان عملاً ناپدید شده اند و جایگزین آنها به ابزارهای دیجیتال شده است. آنها مجهز به نمایشگرهای کریستال مایع هستند که در آن خود سنسور حساس به نور در یک محفظه جداگانه قرار دارد و با استفاده از یک سیم انعطاف پذیر به صفحه نمایش متصل می شود.

در طول آزمایش برای اندازه گیری روشنایی، دستگاه در حالت افقی نصب می شود. علاوه بر این، مطابق با الزامات GOST، آنها در نقاط مختلف اتاق، طبق یک طرح خاص قرار می گیرند. در سال 2012، روسیه استاندارد جدیدی را برای اندازه گیری ویژگی های مقدار شار نوری اتخاذ کرد. در دستگاه مفهومی قدیمی، هنگام اندازه گیری، از اصطلاحات یک کمیت معین استفاده می شد مانند:

• حداقل، متوسط، حداکثر، استوانه ای;
• طبیعی؛
• شیب سهام؛
• راندمان نسبی جریان پرتو منسجم

در حال حاضر انواع روشنایی زیر به آنها اضافه شده است:

• اورژانس؛
• کار کردن؛
• امنیت؛
• تخلیه؛
• پشتیبان گیری

این استاندارد با جزئیات تمام پیچیدگی های انجام مطالعات اندازه گیری را شرح می دهد.

اندازه گیری ها به طور جداگانه برای روشنایی طبیعی و مصنوعی انجام می شود. در طول آزمایش، نمی توان اجازه داد که حتی کوچکترین سایه ای روی دستگاه بیفتد و باید حداقل 1 منبع امواج الکترومغناطیسی در نزدیکی آن وجود داشته باشد. همه آنها در عملکرد دستگاه اختلال ایجاد می کنند.

پس از انجام اندازه گیری های روشنایی لازم، مقدار مورد نیاز تعیین می شود. با مقدار استاندارد مقایسه می شود. سپس نتایج در مورد کافی بودن روشنایی قلمرو یا اتاق خلاصه می شود. هر نوع آزمایش اندازه گیری در یک پروتکل ارزیابی ویژه ثبت شده است که توسط GOST مورد نیاز است.

اندازه گیری میزان نور دستگاه های LED و نمونه هایی در طبیعت

لامپ های LED به دلیل صرفه جویی در مصرف انرژی بسیار محبوب شده اند. اما ال‌ای‌دی‌ها و منابع تغذیه آن‌ها هنگام روشن شدن، گرما منتشر می‌کنند که با استفاده از مواد رسانای گرما (آلومینیوم) و ویژگی های طراحی(دنده ها، مساحت بزرگ رادیاتور). علیرغم عدم ارتباط آشکار بین اتلاف گرما و روشنایی، کارشناسان همیشه هنگام ایجاد دستگاه های جدید آن را در نظر می گیرند.

مشکلات با کار لامپ های ال ای دیدر حین کار با افزایش دما از +50 درجه سانتیگراد شروع می شود. چرا توصیه می شود نور ال ای دی ها را بعد از 2 ساعت کارکرد یعنی بعد از رسیدن به اندازه گیری کنید. حالت بهینه. برای از بین بردن خطاها، اندازه گیری های مکرر در طول شیفت کاری انجام می شود. انجام این مطالعات حداقل یک بار در سال توصیه می شود. به منظور حذف هر گونه خطا در حین طراحی، بسته به ویژگی های فیزیکی جسم، ضریب کاهش نور تعیین می شود.

به طور معمول، تولید کنندگان دستگاه های LED تضمین عملکرد بی عیب و نقص خود را به مدت 3 سال ارائه می دهند. تمام پارامترهای عملکرد چنین لامپ ها، از جمله روشنایی، باید با مقادیر اعلام شده مطابقت داشته باشد. اگر شرایط کار دستگاه ها در دمای بیرون از 45 درجه سانتیگراد رخ دهد، اندازه گیری نور باید خیلی بیشتر انجام شود. در غیر این صورت، طراحی نادرست و نتایج به دست آمده منجر به افت سریع عملکرد نور می شود.

در مورد نمونه هایی از روشنایی در طبیعت، در مدار زمین و استوا در ظهر این مقدار برابر با 135 هزار لوکس است. در یک روز آفتابی تا 100 هزار لوکس، در روز ابری فقط 1 هزار لوکس است، اما از ماه فقط 0.2 لوکس است. اندازه گیری نور در خیابان در عرض جغرافیایی مسکو در دوره زمستانیاز 4 تا 5 هزار لوکس را نشان داد.در شب بدون ماه، روشنایی آن هزار برابر کمتر از ماه کامل است و با ابری 10 نقطه ای، 10 هزار برابر کمتر است. چه چیزی برای اندازه گیری روشنایی در یک اتاق استفاده می شود و شرایط طبیعی، به کمیت های فیزیکی موجود در سیستم بین المللی واحدها اشاره دارد.



لوکس (واحد روشنایی) لوکس(از لاتین lux ≈ light)، واحد روشنایی در سیستم بین المللی واحدها. نام اختصاری: lk روسی، بین المللی lx. 1 L. ≈ روشنایی سطحی به مساحت 1 متر مربع با شار نورانی تابش تابیده شده بر روی آن برابر با 1 lm. ═ 1 لیتر = 10-4 فوت (واحد روشنایی سیستم GHS واحدها).

بزرگ دایره المعارف شوروی. - م.: دایره المعارف شوروی. 1969-1978 .

ببینید "Lux (واحد روشنایی)" در فرهنگ های دیگر چیست:

لوکس (نماد: lux، lx) یک واحد اندازه گیری روشنایی در سیستم SI است. لوکس برابر است با روشنایی سطحی به مساحت 1 متر مربع با شار نورانی تابش تابیده شده بر روی آن برابر با 1 Lm. مضرب و مضرب اعشاری مضرب و فرعی ... ویکی پدیا

1. لوکس، ثابت (تجهیزات مجلل)؛ cabinlux 2. luxury, a (اتاق هتل، کابین، کوپه و غیره از بالاترین رده); زندگی در یک سوئیت 3. suite, a; r pl. ov، شمارش f. لوکس (واحد روشنایی) ... کلمه روسی استرس

1. LUX، a; m [از لات. نور lux] Phys. واحد اندازه گیری های روشنایی. 2. LUX [از فرانسوی. لوکس لوکس]. I. بدون تغییر; در امضا صفت مجلل، راحت مجهز، متمایز کیفیت بالا. کوپه l. کابین l. هتل l. II. الف م رازگ...... فرهنگ لغت دایره المعارفی

1) (لاتین لوکس نور) یک واحد روشنایی در سیستم بین المللی واحدها (SI)، برابر با روشنایی سطحی به مساحت 1 متر مربع با شار نورانی تابش تابیده شده بر روی آن برابر با 1 لومن. abbr نامگذاری: lx، lx. 2) (لات لوکس لوکس فرانسوی.…… فرهنگ لغت کلمات خارجی زبان روسی

لوکس، آه، شوهر. (متخصص.). واحد روشنایی II. LUX 1. a، شوهر بهترین اتاق هتل، کالسکه، سالن، کابین از نظر تجهیزات و خدمات. زندگی (رانندگی، بادبانی) در یک لوکس. 2. غیر قابل تغییر بالاترین کلاس، دسته، درجه. کابین l. شکلات ل. آتلیه l. |…… فرهنگ توضیحی اوژگوف

LUX 1, a, m (ویژه). واحد روشنایی فرهنگ لغت توضیحی اوژگوف. S.I. اوژگوف، ن.یو. شودووا. 1949 1992 … فرهنگ توضیحی اوژگوف

این اصطلاح معانی دیگری دارد، به لوکس (معانی) مراجعه کنید. درخواست "lk" به اینجا هدایت می شود. معانی دیگر را نیز ببینید. لوکس (از لاتین lux light؛ نام روسی: lk، نام بین المللی: lx) واحد اندازه گیری... ... ویکی پدیا

من (فرانسوی لوکس لوکس، شکوه، از لاتین luxus splendor) نام فروشگاه‌های مجلل، هتل‌ها، کوپه‌ها، کابین‌ها و برخی کالاها. II (از لاتین lux light) واحد روشنایی در سیستم بین المللی... ... دایره المعارف بزرگ شوروی

نور و تشعشع
منظور ما از نور است تابش الکترومغناطیسی، باعث ایجاد حس بینایی در چشم انسان می شود. در این مورد، ما در مورد تابش در محدوده 360 تا 830 نانومتر صحبت می کنیم که بخش کوچکی از کل طیف تابش الکترومغناطیسی را که ما شناخته ایم را اشغال می کند.
شار نورانی F
واحد اندازه گیری: لومن* [lm]. شار نوری Ф کل قدرت تابش یک منبع نور است که توسط حس نور چشم انسان تخمین زده می شود. یک لامپ رشته ای 100 وات معمولی شار نوری تقریبا 1300 lm تولید می کند. یک لامپ فلورسنت فشرده با توان 26 وات، شار نوری تقریبا 1600 lm ایجاد می کند. شار نوری خورشید 3.8 است؟ 1028 lm.
شدت نور I
واحد اندازه گیری: candela** [cd]. منبع نور شار نوری F را در جهات مختلف با شدت های مختلف ساطع می کند. شدت نوری که در جهت معینی ساطع می شود را شدت نوری I می نامند.
روشنایی E
واحد اندازه گیری: lux*** [lx]. روشنایی E نشان دهنده نسبت شار نوری فرودی به ناحیه نورانی است. روشنایی برابر با 1 لوکس است اگر شار نوری 1 لیتری به طور مساوی در مساحت 1 متر مربع توزیع شود.
روشنایی L
واحد اندازه گیری: کندلا در هر متر مربع[cd/m2]. روشنایی نور L منبع نور یا ناحیه روشن شده عامل اصلی سطح احساس نور در چشم انسان است.
دمای رنگ
واحد اندازه گیری: کلوین**** [K]. دمای رنگ منبع نور با مقایسه با به اصطلاح "بدنه سیاه" تعیین می شود و با "خط بدنه سیاه" نمایش داده می شود. اگر دمای "جسم سیاه" افزایش یابد، جزء آبی در طیف افزایش می یابد و جزء قرمز کاهش می یابد. یک لامپ رشته ای با نور سفید گرم، به عنوان مثال، دمای رنگ 2700 کلوین دارد، در حالی که یک لامپ فلورسنت با رنگ نور روز دارای دمای رنگ 6000 کلوین است.

رنگ های رایج نور
سه رنگ اصلی نور وجود دارد: سفید گرم 5000 K.

نمایش رنگ
بسته به محل قرارگیری لامپ ها و وظیفه ای که انجام می دهند، نور مصنوعی باید بهترین درک رنگ ممکن را ارائه دهد (مانند موارد طبیعی نور روز). این قابلیت با ویژگی های رندر رنگ منبع نور مشخص می شود که بر حسب درجات مختلف «شاخص رندر عمومی رنگ» Ra بیان می شود. شاخص رندر رنگ، سطح مطابقت بین رنگ طبیعی بدن و رنگ قابل مشاهده آن بدن را هنگامی که توسط منبع نور مرجع روشن می شود، منعکس می کند. برای تعیین مقدار، تغییر رنگ Ra با استفاده از هشت رنگ مرجع استاندارد مشخص شده در DIN 6169 ثبت می شود که زمانی مشاهده می شود که نور منبع نور مورد آزمایش به سمت این رنگ های مرجع هدایت شود. هر چه انحراف رنگ نور ساطع شده توسط لامپ مورد آزمایش از رنگ های مرجع کمتر باشد، ویژگی های رندر رنگ این لامپ بهتر است. یک منبع نور با شاخص رندر رنگ Ra = 100 نوری را منتشر می کند که به طور بهینه همه رنگ ها را منعکس می کند، مانند نور منبع نور مرجع. هرچه مقدار Ra کمتر باشد، رنگ های جسم روشن شده بدتر بازتولید می شوند.

* یک لومن برابر است با شار نوری ساطع شده از یک منبع همسانگرد نقطه ای، با شدت نوری برابر با یک کاندلا، در زاویه جامد یک استرادیان (1 lm = 1 cd x sr). کل شار نوری ایجاد شده توسط یک منبع همسانگرد با شدت نوری یک کندلا برابر با 4n لومن است.

** Candela (نام: cd, cd؛ از لاتین candela - candle) برابر است با شدت نور ساطع شده در جهت معین توسط منبع تابش تک رنگ با فرکانس 540·1012 هرتز که شدت انرژی آن در این جهت (1/683) W /avg است.

*** لوکس (نام: lux، lx) - واحد اندازه گیری روشنایی، برابر با روشنایی سطحی با مساحت 1 متر؟ با شار نورانی تشعشعی که بر روی آن تابیده شده است برابر با 1 lm

**** کلوین (نام: K) واحد اندازه گیری دما است، یک کلوین برابر است با 1/273.16 دمای ترمودینامیکی نقطه سه گانه آب. ابتدای مقیاس (0 K) با صفر مطلق منطبق است. تبدیل به درجه سانتیگراد C = K - 273.15

نور چیزی است که بدون آن هیچ چیز روی زمین نمی تواند وجود داشته باشد. مانند تمام کمیت های فیزیکی، می توان آن را محاسبه کرد، به این معنی که یک واحد اندازه گیری برای شار نوری وجود دارد. اسمش چیه و معادل چیه؟ بیایید پاسخ این سوالات را پیدا کنیم.

"شار نورانی" چیست؟

اول از همه، ارزش درک این را دارد که این اصطلاح در فیزیک چه نامیده می شود.

شار نوری قدرت گسیل نور است که با حس نوری که از دید چشم انسان ایجاد می کند ارزیابی می شود. این یک مشخصه کمی تابش یک منبع نور است.

مقدار عددی در نظر گرفته شده برابر با انرژی شار نوری است که در واحد زمان از سطح خاصی عبور می کند.

واحد شار نورانی

کمیت فیزیکی مورد نظر چگونه اندازه گیری می شود؟

با توجه به استانداردهای فعلی SI (سیستم بین المللی واحدها) از یک واحد تخصصی به نام لومن استفاده می کند.

این کلمه از اسم لاتین به معنای "نور" - lūmen گرفته شده است. به هر حال، این کلمه همچنین باعث به وجود آمدن نام سازمان مخفی "Illuminati" شد که چندین سال پیش موضوع مورد توجه عمومی قرار گرفت.

در سال 1960، لومن رسماً در سراسر جهان به عنوان واحد اندازه گیری شار نور استفاده شد و تا به امروز نیز به همین شکل باقی مانده است.

به صورت اختصاری در روسی، این واحد به عنوان "lm" و در انگلیسی - lm نوشته می شود.

شایان ذکر است که در بسیاری از کشورها قدرت نور لامپ ها نه بر حسب وات (مانند وسعت وسیع اتحاد جماهیر شوروی سابق)، بلکه بر حسب لومن اندازه گیری می شود. به عبارت دیگر، مصرف کنندگان خارج از کشور نه مقدار انرژی مصرف شده، بلکه قدرت نور ساطع شده را در نظر می گیرند.

به هر حال، به همین دلیل، بسته بندی اکثر لامپ های کم مصرف مدرن حاوی اطلاعاتی در مورد ویژگی های آنها در هر دو وات و لومن است.

فرمول

واحد اندازه گیری شار نوری مورد نظر از نظر عددی برابر است با نور یک منبع همسانگرد نقطه ای (با نیروی کاندلا) که به یک زاویه جامد برابر با یک استرادیان گسیل می شود.

در قالب یک فرمول، به نظر می رسد: 1 lm = 1 cd x 1 avg.

اگر در نظر بگیریم که یک کره کامل زاویه جامد 4P sr را تشکیل می دهد، معلوم می شود که کل شار نوری منبع فوق با توان یک کندلا برابر با 4P lm است.

"کاندلا" چیست؟

با دانستن اینکه لومن چیست، باید به واحد مرتبط با آن توجه کنید. ما در مورد سی دی صحبت می کنیم - یعنی کاندلا.

این نام از کلمه لاتین "شمع" (candela) گرفته شده است. از سال 1979 تا به امروز طبق SI (سیستم بین المللی واحدها) است.

در واقع، یک کاندلا، شدت نوری است که از یک شمع ساطع می شود (از این رو نام آن است). شایان ذکر است که در زبان روسی برای مدت طولانی به جای اصطلاح "candela" از کلمه "شمع" استفاده می شد. با این حال، این نام قدیمی است.

از پاراگراف قبل مشخص است که لومن و کندلا به هم مرتبط هستند (1 lm = 1 cd x 1 sr).

لومن و لوکس

هنگام در نظر گرفتن ویژگی های چنین مقدار نور به عنوان لومن، ارزش توجه به مفهوم نزدیکی مانند "lux" (lx) را دارد.

مانند کندل و لومن، لوکس نیز یک واحد روشنایی است. لوکس یک واحد روشنایی است که در سیستم SI استفاده می شود.

رابطه بین لوکس و لومن به شرح زیر است: 1 لوکس برابر با 1 lm شار نورانی است که به طور مساوی در سطح 1 متر مربع توزیع شده است. بنابراین، علاوه بر فرمول لومن فوق (1 lm = 1 cd x 1 sr)، این واحد یک عدد دیگر نیز دارد: 1 lm = 1 lx/m2.

به عبارت ساده تر، لومن نشانگر میزان نور ساطع شده از یک منبع خاص، به عنوان مثال، همان لامپ است. اما لوکس نشان می‌دهد که اتاق واقعا چقدر روشن است، زیرا همه پرتوهای نور به سطح روشن نمی‌رسند. به عبارت دیگر، لومن نوری است که از منبع خارج شده است، لوکس مقداری از آن است که در واقع به سطح روشن شده رسیده است.

همانطور که قبلا ذکر شد، همه نور ساطع شده همیشه به سطح روشن نمی رسد، زیرا اغلب در مسیر چنین پرتوهایی موانعی وجود دارد که سایه ایجاد می کند. و هرچه تعداد بیشتری در راه باشد، روشنایی کمتری وجود دارد.

به عنوان مثال، زمانی که سالن کتابخانه ساخته شد، لامپ های زیادی در آن آویزان شده بود. کل روشنایی این اتاق خالی 250 لوکس بود. اما وقتی کار بازسازیتکمیل شد و مبلمان به سالن آورده شد، سطح نور به 200 لوکس کاهش یافت. این در حالی است که لامپ ها، مانند قبل، همان مقدار لومن انرژی نور را تولید می کردند. با این حال، در مسیر هر یک از پرتوهای آن، اکنون موانعی به شکل قفسه هایی با کتاب ها و سایر مبلمان کتابخانه و همچنین بازدیدکنندگان و کارمندان ظاهر می شد. بنابراین، آنها بخشی از نور ساطع شده را جذب کردند و میزان کل روشنایی سالن را کاهش دادند.

وضعیتی که به عنوان مثال ذکر شد در نوع خود مستثنی نیست. بنابراین، هنگام ساخت هر ساختمان جدید یا تزئین فضای داخلی ساختمان های موجود، همیشه مهم است که نور آن را در نظر بگیرید. برای اکثر موسسات حتی یک سیستم استاندارد روشنایی وجود دارد که به طور طبیعی در لوکس اندازه گیری می شود.

در دنیای مدرنچندین برنامه وجود دارد که در آنها نه تنها می توانید طراحی اتاق خود را شبیه سازی کنید، بلکه میزان نور آن را نیز محاسبه کنید. پس از همه، چشم انداز ساکنان آن به این بستگی دارد.

لومن و وات

در گذشته در کشور ما هنگام انتخاب یک لامپ با توجه به تعداد وات مصرفی آن راهنمایی می شدیم. هرچه تعداد آنها بیشتر باشد، نور این دستگاه بهتر است.
امروزه حتی در کشور ما قدرت تشعشع به طور فزاینده ای بر حسب لومن اندازه گیری می شود. در این رابطه، برخی معتقدند که lm و W کمیتی از یک نوع هستند، به این معنی که لومن ها به وات و بالعکس می توانند آزادانه مانند سایر واحدهای SI تبدیل شوند.

این نظر کاملاً صحیح نیست. واقعیت این است که هر دو واحد اندازه گیری مورد بررسی برای کمیت های مختلف استفاده می شود. بنابراین، یک وات یک واحد نور نیست، بلکه یک واحد انرژی است که قدرت یک منبع روشنایی را نشان می دهد. در حالی که لومن نشان می دهد که یک دستگاه خاص چقدر نور ساطع می کند.

به عنوان مثال، یک لامپ رشته ای معمولی که 100 وات مصرف می کند، 1340 لومن نور تولید می کند. در همان زمان، "خواهر" LED پیشرفته تر (امروزه) آن 1000 لیتر در حالی که تنها 13 وات مصرف می کند، تولید می کند. بنابراین، معلوم می شود که شدت نور یک لامپ همیشه مستقیماً به مقدار و قدرت انرژی جذب شده توسط آن بستگی ندارد. ماده ای که برای نورپردازی در دستگاه استفاده می شود نیز در این امر نقش بسزایی دارد. این بدان معنی است که هیچ رابطه مستقیمی بین لومن و وات وجود ندارد.

علاوه بر این، این مقادیر واقعاً به یکدیگر مرتبط هستند. بازده نوری هر منبع نوری (رابطه بین انرژی مصرف شده و مقدار نور تولید شده) بر حسب لومن بر وات (Lm/W) اندازه گیری می شود. این واحد است که گواه کارآمدی یک دستگاه روشنایی خاص و همچنین کارایی آن است.

شایان ذکر است که در صورت لزوم، هنوز امکان تبدیل لومن به وات و بالعکس وجود دارد. اما برای این شما باید چندین تفاوت ظریف اضافی را در نظر بگیرید.

• ماهیت منبع نور. کدام لامپ در محاسبات استفاده می شود: رشته ای، LED، جیوه، هالوژن، فلورسنت و غیره.
• خروجی نور دستگاه (چقدر وات مصرف می کند و چند لومن تولید می کند).

با این حال، برای اینکه زندگی خود را پیچیده نکنید، برای انجام چنین محاسباتی، می توانید به سادگی از یک ماشین حساب آنلاین استفاده کنید یا یک برنامه مشابه را در رایانه یا دستگاه دیگر خود دانلود کنید.

چندین واحد لومن

لومن، مانند تمام "بستگان" خود در سیستم SI، دارای تعدادی مضرب و زیر چندگانه استاندارد است. برخی از آنها برای سهولت در محاسبه زمانی که باید با مقادیر خیلی کوچک یا خیلی بزرگ سر و کار داشته باشید استفاده می شود.

اگر در مورد دومی صحبت می کنیم ، آنها به شکل یک درجه مثبت نوشته می شوند ، اگر در مورد اولی - به شکل منفی. بنابراین، بزرگترین واحد چندگانه لومن - iottalumen - برابر با 10 24 lm است. اغلب برای توصیف اجسام کیهانی استفاده می شود. به عنوان مثال، شار نور خورشید 36300 Ilm است.

رایج ترین واحدهای مورد استفاده چهار مضرب هستند: کیلولومن (10 3)، مگالومن (10 6)، گیگالومن (10 9) و ترالومن (10 12).

زیر واحدهای لومن

کوچکترین واحد فرعیلومن ioctolumen - ilm (10 -24) است، با این حال، مانند iottalumen، عملا در محاسبات واقعی استفاده نمی شود.

واحدهای رایج مورد استفاده عبارتند از: میلی لومن (10-3)، میکرولومن (10-6) و نانولومن (10-9).

هر منبع نوری منبع شار نوری است و هر چه شار نورانی که به سطح جسم نورانی برخورد می کند بیشتر باشد، این جسم بهتر دیده می شود. کمیت فیزیکی که از نظر عددی برابر با شار نور در واحد سطح سطح روشن است، روشنایی نامیده می شود.

روشنایی با نماد E نشان داده می شود و مقدار آن با استفاده از فرمول E = Ф/S که Ф شار نوری است و S مساحت سطح روشن شده است. در سیستم SI، روشنایی بر حسب لوکس (Lx) اندازه گیری می شود و یک لوکس، روشنایی است که در آن شار نوری وارد شده بر یک متر مربع از بدنه روشن شده برابر با یک لومن است. یعنی 1 لوکس = 1 لومن / 1 متر مربع.

به عنوان مثال، در اینجا برخی از مقادیر معمولی روشنایی آورده شده است:

روز آفتابی در عرض های جغرافیایی متوسط ​​- 100000 لوکس؛

روز ابری در عرض های جغرافیایی متوسط ​​- 1000 لوکس.

یک اتاق روشن که توسط پرتوهای خورشید روشن شده است - 100 لوکس؛

روشنایی مصنوعی در خیابان - تا 4 لوکس.

نور در شب با ماه کامل - 0.2 لوکس؛

نور آسمان پر ستاره در یک شب تاریک بدون ماه 0.0003 لوکس است.

تصور کنید که در آن نشسته اید اتاق تاریکبا چراغ قوه و سعی در خواندن کتاب. برای خواندن، شما نیاز به روشنایی حداقل 30 لوکس دارید. چه خواهید کرد؟ ابتدا چراغ قوه را به کتاب نزدیک می کنید، یعنی روشنایی مربوط به فاصله منبع نور تا جسم نورانی است. ثانیاً، شما چراغ قوه را در زاویه قائم با متن قرار می دهید، به این معنی که روشنایی به زاویه ای که این سطح در آن روشن می شود نیز بستگی دارد. ثالثاً ، می توانید به سادگی یک چراغ قوه قدرتمندتر تهیه کنید ، زیرا واضح است که روشنایی بیشتر است ، هر چه شدت نور منبع بیشتر باشد.

فرض کنید یک شار نور به صفحه ای که در فاصله ای از منبع نور قرار دارد برخورد می کند. اجازه دهید این فاصله را دوبرابر کنیم، سپس مساحت قسمت نورانی سطح 4 برابر افزایش می یابد. از آنجایی که E = Ф/S، روشنایی تا 4 برابر کاهش می یابد. یعنی روشنایی با مجذور فاصله منبع نقطه ای نور تا جسم روشن شده نسبت معکوس دارد.

هنگامی که یک پرتو نور در زاویه قائم به یک سطح می افتد، شار نوری روی آن توزیع می شود. کوچکترین منطقه، اگر زاویه افزایش یابد، مساحت افزایش می یابد و بر این اساس، روشنایی کاهش می یابد.

همانطور که در بالا ذکر شد، روشنایی رابطه مستقیمی با شدت نور دارد و هر چه شدت نور بیشتر باشد، روشنایی بیشتر است. مدتهاست که به طور تجربی ثابت شده است که روشنایی با شدت منبع نور نسبت مستقیم دارد.

البته، اگر نور توسط مه، دود یا ذرات گرد و غبار مسدود شود، روشنایی کاهش می یابد، اما اگر سطح روشنایی در زاویه قائم با منبع نور قرار داشته باشد و نور از طریق هوای تمیز و شفاف منتشر شود، روشنایی مستقیماً تعیین می شود. با فرمول E = I / R2، که در آن I شدت نور است و R فاصله منبع نور تا جسم روشن شده است.

در آمریکا و انگلستان، واحد روشنایی مورد استفاده لومن بر فوت مربع یا Foot-Candela است که به عنوان واحد روشنایی از منبعی با شدت نور یک کندلا و در فاصله یک فوتی از سطح روشن قرار دارد.

محققان ثابت کرده اند که نور از طریق شبکیه چشم انسان بر فرآیندهایی که در مغز اتفاق می افتد تأثیر می گذارد. به همین دلیل روشنایی ناکافی باعث خواب آلودگی می شود و توانایی کار را مهار می کند و روشنایی بیش از حد برعکس باعث هیجان می شود و به فعال شدن منابع اضافی بدن کمک می کند، اما در صورت وقوع غیرقابل توجیه آنها را فرسوده می کند.

در طول عملیات روزانه تاسیسات روشنایی، کاهش روشنایی امکان پذیر است، بنابراین، برای جبران این کمبود، حتی در مرحله طراحی تاسیسات روشنایی، ضریب ایمنی ویژه ای معرفی می شود. کاهش روشنایی را در حین کار دستگاه های روشنایی به دلیل آلودگی، از دست دادن خواص بازتابی و انتقال عناصر بازتابی، نوری و سایر عناصر دستگاه ها در نظر می گیرد. نور مصنوعی. آلودگی سطح، خرابی لامپ، همه این عوامل در نظر گرفته می شود.

برای نور طبیعیآنها یک ضریب کاهش را برای KEO (عامل نور طبیعی) معرفی می کنند، زیرا با گذشت زمان ممکن است پرکننده های نیمه شفاف منافذ نور کثیف شوند و سطوح بازتابنده محل ممکن است کثیف شوند.

استاندارد اروپا استانداردهای روشنایی را برای شرایط مختلف، به عنوان مثال، اگر در دفتر نیازی به در نظر گرفتن وجود ندارد جزئیات کوچک، پس 300 لوکس کافی است، اگر افراد در رایانه کار می کنند - 500 لوکس توصیه می شود، اگر نقشه ها ساخته شده و خوانده شوند - 750 لوکس.

روشنایی با یک دستگاه قابل حمل - لوکس متر اندازه گیری می شود. اصل عملکرد آن شبیه به یک فتومتر است. نور به سطح برخورد می کند و جریانی را در نیمه هادی تحریک می کند و مقدار جریان تولید شده دقیقاً متناسب با روشنایی است. نورسنج آنالوگ و دیجیتال وجود دارد.

غالباً قسمت اندازه گیری با سیم مارپیچ قابل انعطاف به دستگاه متصل می شود تا بتوان اندازه گیری ها را در غیرقابل دسترس ترین و در عین حال مهم ترین مکان ها انجام داد. مجموعه ای از فیلترهای نور به دستگاه متصل می شود تا محدودیت های اندازه گیری را با در نظر گرفتن ضرایب تنظیم کند. طبق GOST، خطای ابزار نباید بیش از 10٪ باشد.

هنگام اندازه گیری، از این قانون پیروی کنید که دستگاه باید به صورت افقی قرار گیرد. طبق طرح GOST R 54944-2012 یک به یک در هر نقطه مورد نیاز نصب می شود. GOST، در میان چیزهای دیگر، روشنایی امنیتی، روشنایی اضطراری، روشنایی تخلیه و روشنایی نیمه استوانه ای را در نظر می گیرد و روش اندازه گیری را نیز شرح می دهد.

اندازه گیری های مصنوعی و طبیعی به طور جداگانه انجام می شود و مهم است که هیچ سایه تصادفی روی دستگاه نیفتد. بر اساس نتایج به‌دست‌آمده، با استفاده از فرمول‌های خاص، ارزیابی کلی انجام می‌شود و تصمیم‌گیری می‌شود که آیا چیزی نیاز به تنظیم دارد یا اینکه روشنایی اتاق یا منطقه کافی است.

آندری پوونی

شار نوری انرژی نوری است که از یک منبع نقطه ای ساطع می شود. از آنجایی که بستگی به فاصله دارد، در زوایای مکانی بیان می شود.

لومن واحد اندازه گیری قدرت تابش نور است که با احساس نور به چشم انسان تخمین زده می شود.

واحد اندازه گیری شار نور، لومن، را می توان به عنوان مقدار کل نور در نظر گرفت. به عنوان مثال، یک لامپ رشته ای 40 وات شار نوری مربوط به 415 لومن ایجاد می کند، یک لامپ فلورسنت شار 3200 لومن ایجاد می کند. هر سیستم نوری را در اطراف منبع نور قرار دهید، مقدار نور (لومن) یکسان خواهد بود. بنابراین، اگر تعداد لومن ها روی یک منبع نور غیر جهت دار نوشته نشده باشد، مشخص نیست که چگونه روشن می شود.

روشنایی و روشنایی

روشنایی مقدار نور است، آن نور را کمیت می کندکه روی سطح خاصی از بدن می افتد. این بستگی به طول موج نور دارد، زیرا چشم انسان روشنایی طول موج های مختلف نور را به طور متفاوت و به عبارت دیگر رنگ های مختلف درک می کند.

روشنایی برای طول موج های مختلف به طور جداگانه محاسبه می شود. مردم روشن ترین رنگ ها را به این صورت درک می کنند:

• سبز - نور با طول موج 550 نانومتر؛
• زرد، نارنجی آنها در کنار آن در طیف قرار دارند.

نوری که از قرمز، آبی و گل های بنفش، دارای طول موج کوتاه یا بلند هستند، بنابراین تیره تر در نظر گرفته می شوند. مفهوم روشنایی اغلب با مفهوم روشنایی در ارتباط است.

هنگام روشن کردن یک منطقه با یک لامپ، یک منطقه بزرگ کمتر از یک منطقه کوچک روشن می شود.

تفاوت بین روشنایی و روشنایی

زبان روسی به این سوال که روشنایی چیست، دو پاسخ می دهد. روشنایی به معنای ویژگی اجسام نورانی استیعنی یک کمیت فیزیکی. همچنین یک مفهوم ذهنی را تعریف می کند که به عوامل زیادی بستگی دارد، به عنوان مثال:

• ویژگی های ساختاری چشم انسان؛
• مقدار نور در اتاق

هر چه نور کمتر باشد محیط زیست، هر چه منبع نور برای ما روشن تر به نظر برسد. شما باید بین روشنایی و روشنایی تمایز قائل شوید و موارد زیر را به خاطر بسپارید:

• روشنایی نوری است که از سطح یک جسم نورانی منعکس می شود.
• روشنایی نوری است که بر روی سطح نورانی می افتد.

در نجوم، روشنایی شامل دو مفهوم است، جایی که ستاره ها ساطع می کنند و سیارات منعکس می شوند. در این علم، ستاره ای روشنایی در مقیاس فتومتریک اندازه گیری می شودو روشنایی بیشتر ستاره با مقدار کمتری همبستگی دارد. بیشترین ستاره های درخشان.

واحد روشنایی (کاندلا بر متر مربع) برای اهداف کاربردی یا فیزیولوژیکی استفاده می شود.

واحد لوکس برای محاسبه سطوح نور استفاده می شود. یک لوکس برابر با یک لومن در هر متر مربع است. از شمع پا نیز برای اندازه گیری روشنایی استفاده می شود. او در زمینه های سینما و عکاسی و برخی دیگر مشاوره دارد. پا در نام است زیرا پا شمع به معنای روشنایی شمعدانی یک فوت مربع از سطح است، اندازه گیری در فواصل یک پا.

فتومتر

فتومتر وسیله ای است که میزان روشنایی را اندازه گیری می کند. نور به یک آشکارساز نوری فرستاده می شود، سپس به سیگنال الکتریکی تبدیل می شود و اندازه گیری می شود. نورسنج هایی وجود دارند که بر اساس اصول متفاوتی کار می کنند. بیشتر فتومترها سطوح نور را بر حسب لوکس نشان می دهند، اما کسانی نیز هستند که از واحدهای دیگر استفاده می کنند. این فتومترها که نورسنج نیز نامیده می شوند، در تعیین سرعت شاتر و دیافراگم نقش دارند و در نتیجه به عکاسان و فیلمبرداران کمک می کنند. علاوه بر این، نورسنج ها برای تعیین سطح روشنایی ایمن در مناطق دیگر، به عنوان مثال، در تولید محصولات زراعی، در موزه ها، جایی که نیاز به حفظ نور مورد نیاز است، استفاده می شود.

جریان ایمن نور در محل کار

کار در یک اتاق تاریک یا کم نور می تواند باعث مشکلات سلامتی مختلف شود، اعم از تاری دید، افسردگی یا سایر اختلالات فیزیولوژیکی و روانی. به همین دلیل، در محیط کار، به عنوان بخشی از مقررات ایمنی شغلی، حداقل الزامات روشنایی ایمن در نظر گرفته شده است. در نتیجه نهاییاندازه گیری تولید شده توسط فتومتر شامل مساحت انتشار نور است. این شاخص ها روشنایی کافی کل اتاق را تضمین می کنند.

شار نور و نمایشگاه های موزه

سرعت خراب شدن و محو شدن آثار موزه به روشنایی و شدت جریان منبع نور بستگی دارد. کارگران موزه در حال کار برای تعیین روشنایی نمایشگاه ها هستند. این کار به منظور اطمینان از وجود مقدار مطمئنی از شار نور در واحدهای موزه و همچنین برای اطمینان از سطح کافی از روشنایی برای بازدیدکنندگان هنگام مشاهده نمایشگاه انجام می شود.

سطح روشنایی را می توان با یک فتومتر اندازه گیری کرد که انجام این کار آسان نیست زیرا باید تا حد امکان نزدیک به نمایشگاه نصب شود، و این مستلزم برداشتن شیشه محافظ، خاموش کردن دزدگیر و کسب مجوز است. این کار به روش دیگری آسان تر می شود که اغلب توسط کارکنان موزه استفاده می شود. به جای فتومتر از دوربین استفاده می شود که در مواقعی که بیشتر جایگزین فتومتر نمی شود. اندازه گیری های دقیقمشکل روشنایی پیدا کرد، اما برای شناسایی انحراف از هنجار کاملاً کافی است.

می توانید نوردهی را با دوربین خود بر اساس خوانش سطح نور تعیین کنید. تعیین سطح نوردهی با استفاده از محاسبات ساده آسان است. کارکنان موزه به یک فرمول متوسل شوید یا از یک جدول استفاده کنید، که در آن نوردهی در واحدهای روشنایی نشان داده می شود. هنگام انجام محاسبات، فراموش نکنید که دوربین مقدار مشخصی نور را جذب می کند، بنابراین باید این را در نظر بگیرید.

قبل از تامین نور مورد نیاز گیاه برای فتوسنتز، باید بدانید که هر محصول به چه مقدار نیاز دارد. باغبانان و پرورش دهندگان نباتات این را می دانند. آنها سطوح نور را اندازه گیری می کنند تا مطمئن شوند که هر گیاه مقدار نور مورد نیاز خود را دریافت می کند. اغلب برای چنین رویه هایی از نورسنج استفاده می شود.

فتومترها نیز به طور گسترده در عمل آزمایشگاهی استفاده می شوند. برای مثال محدوده ای از نمونه ها به کمک آن ها تعیین می شود ترکیب شیمیایی. یک کلاس خاص از چنین دستگاه هایی شامل یک فتومتر شعله است. او فلزات قلیایی را در نمونه ها تشخیص می دهدمانند سدیم، لیتیوم، پتاسیم. برای شناسایی آنها، باید نمونه را در رایت کنید دمای بالاو از فتومتر برای تجزیه و تحلیل طیف شعله استفاده کنید. حل این مشکل از راه های دیگر بسیار دشوارتر است.

فتومترهای مدرن تشعشعات نور را به تکانه های الکتریکی تبدیل می کنند.

فتومتر ابزاری است که بسیاری از زمینه های دانش مانند شیمی، زیست شناسی مولکولی، فیزیک، علم مواد و غیره را پوشش می دهد. فتومتر به طور گسترده در صنایع، لیزر و محصولات نوری استفاده می شود. فتومتر علاوه بر آزمایشگاه شیمیایی، در آزمایشگاه های پزشکی قانونی نیز کاربرد دارد.

بنابراین، از مطالب بالا در مورد واحدهای اندازه گیری نور، که بهتر است لامپ هایی با تعداد لومن مشخص خریداری کنیدکه مفاهیم روشنایی و روشنایی متفاوت است و میزان نور را می توان با دستگاه مخصوص اندازه گیری کرد.

مطمئناً شما قبلاً می دانید که نور بسیار کم یا برعکس بسیار روشن در یک اتاق تأثیر منفی بر بدن انسان دارد. علاوه بر خواب آلودگی ابدی، مقدار ناکافی نور مصنوعی و طبیعی خطرات جدی تری را به همراه دارد - تاری دید و اختلال. وضعیت روانی. حل مشکل بسیار ساده است - لامپ های مناسب تر را نصب کنید و روشنایی هر اتاق را به درستی سازماندهی کنید. با این حال، قبل از این، باید دریابید که چه استانداردهای روشنایی برای اماکن مسکونی وجود دارد. این دقیقاً همان چیزی است که اکنون در مورد آن صحبت خواهیم کرد.

SNiP چه می گوید؟

سند اصلی که استانداردهای موجود را مشخص می کند SNiP (کدها و مقررات ساختمانی) است. بنابراین، طبق این سند، استانداردهای زیر برای روشنایی در لوکس (Lx) باید در یک آپارتمان و یک خانه خصوصی رعایت شود:

• پاساژ زیر شیروانی و زیرزمین - 20;
• توالت، دوش، حمام - 50;
• سالن، راهرو - 50;
• کمد لباس - 75;
• حمام، استخر شنا - 100;
• اتاق خواب، آشپزخانه - 150;
• کودکان - 200;
• دفتر شخصی، کتابخانه، اتاق ابزار، اتاق با بیلیارد - 300.

لطفا توجه داشته باشید که در حمام می توانید به صورت اختیاری نور مصنوعی را تا 100 لوکس افزایش دهید، زیرا ... برای استفاده از آرایش و اصلاح، مقدار مشخص شده در SNiP 05/23/2010 ممکن است کافی نباشد.

برای اینکه بدانید چگونه اعداد ارائه شده را به مقادیر آشناتر تبدیل کنید، به یاد داشته باشید - 1 لوکس 1 لومن / 1 متر مربع اتاق است. هر لامپ باید مشخصه ای مانند شار نوری (بر حسب لومن، Lm) را نشان دهد. تنها کاری که باید انجام دهید این است که ابتدا نور استاندارد یک فضای نشیمن، در مورد شما یکی از اتاق ها را محاسبه کنید، سپس مقدار را به لومن تبدیل کنید و لامپ های مناسب را انتخاب کنید. بیایید با استفاده از یک مثال به فناوری محاسبه نگاه کنیم.

ما محاسبات را انجام می دهیم

فرض کنید باید استاندارد روشنایی اتاق خوابی که مساحت آن 20 متر مربع است را بیابید. اول از همه، ما هنجار را طبق SNiP برای این اتاق در مساحت، یعنی 150 * 20 ضرب می کنیم، در مجموع 3000 لوکس می گیریم. بر این اساس، با این مقدار، کل شار نوری لامپ ها باید 3000 Lm باشد. کافی است لامپ های مناسب فضای زندگی خود را انتخاب کنید، به عنوان مثال در صورت تمایل می توانید از 3 لامپ هر کدام 12 وات استفاده کنید که در مجموع مطابق جدول 3600 Lm بیشتر نمی دهد:

این محاسبه تقریبی است، زیرا هر کدام معانی خاص خود را دارند که پس از خرید می توانید به آن پی ببرید. به این ترتیب به راحتی می توانید انجام دهید نور مصنوعیدر اتاق مطابق با استانداردهای روشنایی برای اماکن مسکونی مطابق با SNiP.

به هر حال، این مقدار را می توان با استفاده از اندازه گیری کرد دستگاه خاص– یک لوکس متر که استفاده از آن بسیار آسان است، همانطور که در ویدیوی زیر ثابت شده است.

کار اندازه گیری