È difficile incontrare una persona che non capisca le misure di lunghezza, area, volume e peso. Non è difficile calcolare il tempo o determinare la temperatura. Ma se chiedi a qualcuno informazioni sulle quantità fotometriche, nella maggior parte dei casi non puoi aspettarti una risposta chiara. Nel frattempo viviamo in costante contatto con l'illuminazione, naturale o artificiale. Ciò significa che dobbiamo imparare a valutarlo in qualche modo.

Naturalmente, una tale valutazione viene sempre fatta da tutti, ma molto spesso - puramente a livello di percezione soggettiva: c'è abbastanza luce oppure no. Tuttavia, tale “gradazione” è proprio soggettiva e può produrre errori significativi. Le conseguenze di tali valutazioni errate non possono essere sottovalutate: sia un'illuminazione insufficiente che il suo eccesso influiscono negativamente sia sugli organi visivi di una persona che sul suo stato psico-emotivo.

Nel frattempo, esiste un valore speciale: l'illuminazione, il cui valore è regolato da atti legislativi nel campo dell'edilizia e dei servizi igienico-sanitari. Cioè, l'illuminazione è proprio il criterio di qualità che consente di valutare correttamente l'organizzazione di un sistema di illuminazione ambientale. In questo articolo parleremo di questo parametro e di altre grandezze fotometriche ad esso associate, e vedremo come questo può essere utilizzato in un'applicazione pratica.

Per abitudine radicata, molti continuano a credere che la valutazione dell'illuminazione della stanza possa essere effettuata in unità di energia: watt. Questo malinteso è facilmente spiegabile: ci rimane questo persistente stereotipo come eredità dei tempi del completo dominio delle lampade a incandescenza.

Le lampade a incandescenza sono state prodotte con diversi consumi energetici: 15, 25, 40, 60, 75, 100, 150 e più watt. E ogni proprietario di una casa o di un appartamento sapeva per esperienza personale che per l'illuminazione normale del soggiorno, ad esempio, deve avvitare tre lampadine da 60 watt in un lampadario, una “quaranta” sarà sufficiente per una lampada da tavolo, una uno da cento watt per la cucina, ecc.

Tra l'altro, una chiara eredità di ciò è ancora la pratica utilizzata dai produttori di lampade di indicare sulle confezioni, oltre al consumo energetico, anche l'efficienza luminosa espressa in potenza equivalente delle vecchie lampade a incandescenza.

Ricordiamo quindi la prima cosa: né il flusso luminoso emesso da una lampada né l'illuminazione superficiale che ne risulta si misurano in watt. I watt indicati sul corpo dell'apparecchio rappresentano la quantità di energia elettrica consumata dalla lampada, la quale, attraverso alcune trasformazioni fisiche, viene convertita in luce visibile.

Alcune persone della vecchia generazione sono generalmente sicure che la potenza luminosa di un apparecchio di illuminazione sia misurata in candele. A proposito, questo non è così lontano dalla verità, e il motivo sarà chiaro di seguito. Ma ancora una volta, questa non è affatto illuminazione.

È quindi opportuno considerare in ordine le principali grandezze fotometriche, dalla sorgente luminosa alla superficie illuminata. Facciamo subito una prenotazione: questo argomento è abbastanza difficile da comprendere per una persona impreparata. Cercheremo quindi di semplificare il più possibile la presentazione e di non sovraccaricarla con formule macchinose. In modo che ci sia semplicemente una comprensione generale della questione.

Flusso luminoso

La luce, come è noto, ha natura ondulatoria. In un certo intervallo di lunghezze d'onda, la radiazione elettromagnetica viene percepita dagli organi visivi umani, cioè diventa visibile. I confini approssimativi di questo intervallo vanno da 400÷450 nm (parte rossa dello spettro) a 630÷650 (regione viola).

Le onde elettromagnetiche sono portatrici di energia: è l'energia del Sole che fornisce la vita sulla Terra. Ma divaghiamo dalle categorie astronomiche e torniamo alle sorgenti luminose ordinarie.

Quindi, poiché una sorgente emette luce, ciò significa radiazione e trasferimento di una certa energia. La quantità di questa energia radiante (We) trasferita per unità di tempo è chiamata flusso radiante (Fe). E si misura in watt.

Stiamo però parlando di illuminazione, cioè della percezione del colore da parte della visione umana. E stimare la quantità di energia “a occhio” significa introdurre immediatamente un grosso errore. Ad esempio, due sorgenti con uguale potenza di radiazione, ma con colori differenti anche i bagliori verranno percepiti dall'occhio in modo diverso.

Per unificare questo parametro è stata introdotta una quantità fisica speciale: il flusso luminoso (F). Questo è anche un indicatore della potenza del flusso radiante, ma solo di quella parte di esso percepita dall'occhio umano sano medio.

Il flusso luminoso può anche essere misurato in watt (è piuttosto un indicatore di energia) o in lumen (un indicatore di luce). In pratica, di solito vengono utilizzati i lumen.

Per il valore esatto di un lumen è stata presa come standard la radiazione proveniente dalla parte centrale, verde dello spettro visibile, con una lunghezza di 555 nm.

Pertanto, è accettato che un flusso radiante con una lunghezza d'onda di 555 nm e un valore di 1 watt corrisponda a 683 lumen. Perché un coefficiente così strano? È solo che l'approvazione definitiva di questa unità nel sistema SI avvenne nel 1979, e i primi esperimenti di fotometria con l'introduzione dell'indicatore flusso luminoso cominciò a essere prodotto molto prima. A quel tempo, quando l'illuminazione elettrica non esisteva ancora e una normale candela fungeva da fonte di luce “di riferimento” più o meno stabile. E l'attuale rapporto tra energia watt e lume luminosoè stato ricalcolato nel tempo e tramandato fino ai giorni nostri.

Ricordiamo ancora una volta che i watt sopra citati, che possono essere utilizzati anche per misurare il flusso luminoso, non hanno nulla a che vedere con quelli indicati sulla confezione della lampada. Mostra il consumo della lampada, cioè la quantità di energia che “prenderà” dalla rete. Dovremmo essere più preoccupati per la sua emissione di luce energetica: quanta energia radiante visibile “emetterà”. Quindi, quando si sceglie una lampada, sarebbe molto più corretto prestare attenzione non alle effimere analogie comparative in watt, ma al valore chiaramente indicato del flusso luminoso in lumen.

Emissione luminosa

Si tratta di una grandezza molto interessante dal punto di vista pratico, poiché caratterizza essenzialmente l'efficienza della sorgente luminosa. È importante scegliere una lampada non in base al suo consumo di energia elettrica, ma a come questa energia viene utilizzata quando viene convertita in energia luminosa.

Pertanto, il valore di emissione luminosa mostra la quantità di flusso luminoso prodotto dalla lampada durante la conversione di un watt di energia consumata. È chiaro che si misura in lumen per watt (lm/W).

La conversione di un tipo di energia in un altro viene effettuata in modi diversi. Ad esempio, nelle lampade a incandescenza convenzionali viene utilizzato il principio resistivo: il bagliore è causato da una bobina rovente con elevata resistenza elettrica. È chiaro che ciò è accompagnato da enormi perdite di calore. Più efficienti sono i moderni dispositivi di illuminazione basati sui principi del bagliore delle matrici di semiconduttori quando viene fatta passare corrente o vengono ionizzate miscele di gas appositamente selezionate. Qui viene sprecata molta meno energia per il riscaldamento non necessario.

È già stato menzionato in precedenza che il picco della normale percezione della luce da parte dell'occhio umano avviene alla lunghezza d'onda di 555 nm. E dentro condizioni ideali, con trasformazione completa energia elettrica con un flusso luminoso monocromatico della lunghezza d'onda specificata, cioè senza alcuna perdita, è teoricamente possibile ottenere un'emissione luminosa di 683 lm/W. Questa è chiamata sorgente luminosa ideale, che purtroppo non esiste in natura.

La tabella seguente mostra caratteristiche comparative per le lampade più comunemente utilizzate nella vita di tutti i giorni: a incandescenza, fluorescenti e LED. È chiaramente visibile quanto diventa più economico l'uso delle moderne sorgenti luminose, cioè come aumenta l'efficienza luminosa.

(I valori nella tabella sono approssimativi. In qualsiasi categoria di lampade potrebbero esserci deviazioni in una direzione o nell'altra - questo dipende dalla qualità del modello particolare. Ma la tabella presenta il quadro generale abbastanza chiaramente).

Flusso luminoso, Lm	Lampade a incandescenza		Lampade fluorescenti		Lampadine a LED
	Consumato Potenza, W	Emissione luminosa lm/W	Consumato Potenza, W	Emissione luminosa lm/W	Consumato Potenza, W	Emissione luminosa lm/W
250	20	12.5	5÷7	41.7	2÷3	100
400	40	10	10÷13	36.4	4÷5	88.9
700	60	11.7	15÷16	45.2	6÷10	87.5
900	75	12	18÷20	47.4	10÷12	81.8
1200	100	12	25÷30	43.6	12÷15	88.9
1800	150	12	40÷50	40	18÷20	94.7
2500	200	12.5	60÷80	38.5	25÷30	90.9

Il valore specifico dell'efficienza luminosa non è sempre presente, ma è comunque indicato da alcuni produttori di lampade sulla confezione. Potrebbe trattarsi della scritta "emissione luminosa" o "effetto luminoso". In caso contrario, è facile determinarlo dividendo il flusso luminoso della targa per il consumo energetico specificato.

È abbastanza ovvio che tra tutte le lampade utilizzate in condizioni di vita, i dispositivi LED hanno i migliori indicatori di emissione luminosa: per loro questa cifra raggiunge i 100 lm/W e potrebbe anche essere leggermente superiore. Ma i progressi non si fermano e gli sviluppatori annunciano un rilascio imminente produzione seriale lampade con efficienza luminosa di circa 200 lm/W. Ma la fonte ideale è ancora, oh, così lontana...

A proposito, gli scienziati sono riusciti a stimare l'efficienza luminosa del Sole, e non è così alta: circa 93 lm/W.

Informazioni sull'efficienza luminosa delle sorgenti luminose vari tipi Ciò è spiegato anche nel video qui sotto:

Video: cos'è l'efficienza luminosa e qual è l'applicazione pratica di questo parametro?

Il potere della luce

In fisica esiste il concetto di sorgente puntiforme di luce: propaga la radiazione esattamente allo stesso modo in tutte le direzioni. In pratica, se ciò accade, è estremamente raro, e anche in questo caso, con una certa semplificazione dei concetti. In effetti, il flusso luminoso nelle diverse direzioni non è uniforme. E per stimarne, diciamo, la densità spaziale, si opera con l’entità dell’intensità luminosa. E per capire di cosa si tratta dovrai ricordare anche il concetto di angolo solido.

Cominciamo con la geometria. Quindi, un angolo solido è una parte dello spazio che unisce tutti i raggi provenienti da un punto e che intersecano una determinata superficie (si chiama superficie sottente). In fotometria, ovviamente, questa è una superficie illuminata. Questo angolo è misurato in quantità speciali - steradianti (sr), ed è solitamente indicato nelle formule dal simbolo Ω .

L'ampiezza dell'angolo solido è il rapporto tra l'area della superficie sotteso e il raggio della sfera.

Ω = S/R²

Cioè, se prendiamo, ad esempio, una sfera con un raggio di un metro, allora un angolo solido di uno steradiante “taglierà” un punto sulla sua superficie con un'area di uno metro quadro.

Perché saperlo? Il fatto è che il concetto di intensità luminosa è direttamente correlato all'angolo solido. Nello specifico, un flusso luminoso di un lumen, propagandosi in uno spazio limitato da un angolo solido di uno steradiante, ha un'intensità luminosa di una candela. Matematicamente, questa relazione assomiglia a questa:

I = Ô/Ω

E se parliamo dell'intensità energetica della luce pari a una candela, allora è 1/683 W/sr.

A proposito, la candela è una delle sette quantità fondamentali del sistema SI.

Candela significa letteralmente candela in latino. Questa è esattamente quella "reliquia del passato" di cui abbiamo già parlato sopra, ma mostra molto chiaramente l'intera interconnessione delle quantità.

Spieghiamo nella figura:

Quindi, c'è una fonte di luce puntiforme: una candela. Il suo stoppino ardente emette luce con un'intensità di una candela (rif. 1).

In uno spazio limitato da un angolo solido pari ad uno steradiante (punto 2), si propagherà un flusso luminoso (punto 3) pari ad un lumen. Ad una certa distanza dalla sorgente (raggio della sfera - posizione 4), questo flusso illumina la superficie di una certa area (posizione 5). Guardando al futuro, diremo subito che se l'area è pari a un metro quadrato, in tali condizioni in questo "punto luminoso" viene fornita un'illuminazione pari a un lux (lx).

Se torniamo alla candela come sorgente luminosa di riferimento, è facile calcolare il suo flusso luminoso totale. Una sfera completa ha un angolo solido di 4π, cioè, con leggero arrotondamento, è pari a 12,56 steradianti. Ciò significa che una candela che emette la luce di una candela in tutte le direzioni produce un flusso luminoso totale di 12,56 lumen.

È interessante notare che non molto tempo fa l'emissività delle sorgenti luminose veniva valutata “a candele”. Ad esempio, hanno detto che hai bisogno di una "lampadina per sessanta candele". Venditori e acquirenti si sono capiti perfettamente: è stata acquistata una lampadina a incandescenza da 60 W, anche se, in realtà, questi valori non sono in alcun modo correlati tra loro in questo caso, da un punto di vista fisico, non sono correlati. E la cosa divertente è che era vicino alla verità.

Vediamo: 60 candele da 12,56 lumen daranno un totale di 753,6 lumen. Diamo un'occhiata alla tabella sopra: una lampada a incandescenza con un consumo di 60 watt ha un flusso luminoso di circa 700 lumen. Molto vicino!

Ma, lo ripetiamo, una corretta valutazione delle sorgenti luminose va comunque effettuata in lumen.

Luminosità leggera

Un altro parametro da considerare è la luminosità della sorgente luminosa. Il fatto è che praticamente non è necessario occuparsi di fonti puntiformi. Cioè, la maggior parte delle fonti ha qualche tipo di specifico superficie radiante. E a parità di flusso luminoso, ma con una diversa area di emissione luminosa, verrà percepito diversamente dalla vista.

Cioè, in sostanza, la luminosità è la forza della luce emessa da una certa area unitaria della superficie visibile di una sorgente luminosa.

È chiaro che l'unità di luminosità sarà la candela per metro quadrato.

Questo è un valore importante, poiché gli organi visivi, quando guardano una sorgente luminosa, reagiscono piuttosto non all'intensità della luce in quanto tale, ma piuttosto alla luminosità. Quando il suo valore è elevato (oltre 160mila candele per metro quadrato), la luce può causare irritazione agli occhi, dolore e lacrimazione. Pertanto, i produttori apparecchi di illuminazione e produrre lampade con lampadine smerigliate. Praticamente senza perdita di flusso luminoso, la radiazione non proviene specificamente da un filamento a incandescenza o da un LED con le loro piccole superfici, ma da una superficie molto più ampia della lampadina. Questo bagliore è molto più sicuro per la retina dell'occhio e viene percepito molto più comodamente dalla vista.

Illuminazione di superficie

Infine siamo arrivati ​​all'illuminazione. Questo valore può essere considerato il più applicato, poiché viene valutata l'illuminazione di una particolare area lavoro generale apparecchi di illuminazione.

In senso figurato, l'illuminazione (E) è la densità superficiale del flusso luminoso (F) distribuito su una determinata area (S). Se lo affrontiamo con qualche semplificazione, ciò può essere espresso dalla seguente formula:

Come abbiamo visto sopra, un lumen di flusso luminoso su una superficie di un metro quadrato crea un'illuminazione pari a un lux (lx).

L'illuminazione dipende da una serie di fattori, anche se non si prendono in considerazione le caratteristiche proprie della sorgente luminosa.

• Innanzitutto, quanto più lontana è la sorgente dalla superficie illuminata, tanto maggiore è l'area del “punto luminoso” (ricordate il cono ad angolo solido). Cioè, il flusso luminoso è distribuito area più ampia. Inoltre, come ricordiamo, questa dipendenza è quadratica. Cioè, quando la distanza cambia della metà, l'illuminazione diminuirà di quattro volte, di tre volte, di nove volte, ecc.

Se consideriamo una sorgente puntiforme possiamo applicare la formula di Keplero:

Non ripeteremo il significato delle quantità incluse nella formula: sono riportate sopra.

• In secondo luogo, la formula di Keplero sopra riportata è valida solo per una superficie perpendicolare alla direzione del flusso luminoso. In realtà, ovviamente, questo non accade spesso. Cioè, nel caso in cui il piano illuminato si trova ad un certo angolo α rispetto alla direzione del flusso, è necessario apportare delle correzioni:

E = (I/r²) × cos α.

Ricorda: quando devi illuminare una superficie nel modo più luminoso possibile, punta la torcia perpendicolarmente ad essa. Ma se lo posizioni in un angolo, l'illuminazione diminuirà drasticamente, poiché la luce sembra essere "spalmata" sulla superficie.

• In terzo luogo, l'illuminazione di una determinata area dipende anche, per così dire, dall'ambiente circostante. Il fatto è che la maggior parte delle superfici non assorbono tutta la luce che le colpisce, ma la riflettono in gran parte. E così diventano loro stessi fonti diverse Sveta.

Ricordiamo cosa è stato detto nella sezione sulla luminosità del bagliore. Sì, in effetti, la luminosità di tali aree illuminate non è particolarmente elevata. Ma la radiazione proviene da un'area decente e di conseguenza viene creato un flusso luminoso molto significativo.

E la luminosità di una superficie così illuminata dipende sia dalla sua illuminazione che dalla sua riflettività diffusa, che ha un nome separato: albedo. Più alto è l'albedo, più luminoso è il bagliore. E poiché è più luminoso, il flusso di colore “secondario” è più studiato.

Alcuni esempi illustrativi luce riflessa. Un foglio di carta bianca con un'illuminazione di soli 50 lux avrà una luminosità di 15 cd/m². Il bagliore della luna piena (e questa, come sappiamo, è la luce solare riflessa dalla sua superficie) è caratterizzato da una luminosità di 2500 cd/m². E la superficie della neve bianca pura in una giornata di sole raggiunge una luminosità fino a 3000 cd/m². Parecchio!

Questo fenomeno è molto utilizzato nell'illuminazione e progetto camere. Vengono prodotte intere linee di modelli di lampade appositamente progettate per essere orientate verso pareti o soffitti, cioè sono le aree illuminate che rientrano nel lavoro di illuminazione generale della stanza. Lo stesso effetto viene utilizzato quando si creano strutture di soffitto a più livelli con illuminazione a strisce LED.

È facile intuire che l'illuminazione della stanza dipenderà dallo stile scelto per la sua decorazione. La stessa lampadina, ad esempio, in una stanza bianca fornirà un'illuminazione molto maggiore che in una dipinta con colori scuri.

Poiché il risultato finale atteso dal funzionamento dei dispositivi di illuminazione è la creazione di indicatori luminosi confortevoli e salutari nella stanza, è il valore dell'illuminazione superficiale ad essere soggetto a regolamentazione. Gli atti legislativi (SNiP e SanPiN) indicano quale illuminazione dovrebbe essere ottenuta nelle varie stanze, a seconda del loro scopo.

Pertanto, l'attuale SNiP 23-05-95 nella sua versione aggiornata (Codice delle regole SP 52.13330.2011) specifica i seguenti indicatori di illuminazione standard per gli edifici residenziali:

Tipo (scopo) dei locali	Standard di illuminazione conformi a SNiP attuale, lusso
Salotti	150
Camere per bambini	200
Ufficio, laboratorio o biblioteca	300
Armadio per lavori di disegno di precisione	500
Cucina	150
Bagno con doccia, bagno separato o combinato, bagno	50
Sauna, spogliatoio, piscina	100
Ingresso, corridoio, sala	50
Atrio d'ingresso	30
Scale e pianerottoli	20
Armadio	75
Sala sportiva (palestra).	150
Sala biliardo	300
Deposito per passeggini o biciclette	30
Locali tecnici: locale caldaia, locale pompe, sala di controllo elettrico, ecc.	20
Passaggi ausiliari, anche nelle soffitte e negli scantinati	20
Zona all'ingresso principale della casa (portico)	6
Area presso l'ingresso di emergenza o tecnico	4
Percorso pedonale all'ingresso della casa per 4 metri	4

In questo caso la valutazione dell'illuminamento dovrà essere effettuata su un piano orizzontale ad altezza pavimento. Per scale - sia ad altezza pavimento che su piattaforme e gradini di transizione.

Per valutare il livello di illuminazione vengono utilizzati dispositivi speciali: luxmetri. Sono costituiti da un fotorilevatore con una superficie del sensore sferica e da un'unità di conversione con indicazione analogica (freccia) o digitale delle letture.

È chiaro che il luxmetro è un apparecchio altamente professionale, costoso, utilizzato da specialisti e che non è assolutamente obbligatorio avere in casa. Ma comprendere le grandezze fotometriche di base non danneggerà nessun proprietario di una casa o di un appartamento.

Per quello? - potrebbero chiedersi in molti. Sì, almeno per poter pianificare autonomamente l'utilizzo di determinate fonti luminose per ottenere l'illuminazione richiesta. Dopotutto, la salute e l'umore generale di tutti i membri della famiglia dipendono direttamente da questo.

La posizione pratica di questa conoscenza sarà discussa nella prossima sezione della pubblicazione.

Temperatura colorata

Per concludere il discorso sulle principali caratteristiche delle sorgenti luminose è necessario soffermarsi sulla loro temperatura di colore.

Con indicatori completamente uguali del flusso luminoso emesso, una lampadina può dare un caldo colore giallastro, un'altra - un bianco neutro e una terza, ad esempio, può brillare con una fredda tonalità di blu. Come distinguerli con questo parametro? A questo scopo è stata sviluppata una speciale scala della temperatura del colore.

Facciamo subito una prenotazione: non esiste alcuna connessione tra la temperatura dell'aria nella stanza o la temperatura di riscaldamento della sorgente luminosa stessa. Il bagliore di un corpo fisico riscaldato ad alte temperature è semplicemente preso come standard.

Qualsiasi corpo, se la sua temperatura è superiore allo zero assoluto, è esso stesso una sorgente radiazione infrarossa. All'aumentare della temperatura, la lunghezza d'onda di questa radiazione cambia e ad un certo momento raggiunge la parte visibile dello spettro.

Probabilmente tutti lo hanno osservato: una volta riscaldata, l'asta di metallo diventa prima rossa, quindi inizia a brillare di una luce rossa brillante, puoi riscaldarla, come si suol dire, "incandescente". E quando si eseguono lavori di saldatura elettrica, quando la temperatura dell'arco raggiunge livelli molto elevati, il metallo fuso può acquisire una tinta blu.

È questa gradazione che costituisce la base della scala della temperatura del colore. È indicato in Kelvin e sulla scala puoi vedere che tipo di bagliore emetterà la lampada.

Questa temperatura di colore è solitamente indicata sull'etichetta della lampada. A volte è accompagnato da un testo esplicativo o anche da una scala in miniatura che mostra in quale regione dello spettro visibile si illuminerà la lampada.

La scelta delle lampade in base alla loro temperatura di colore dipende dal tipo di ambiente che si intende mantenere nella stanza. Naturalmente anche qui giocherà un ruolo significativo anche un fattore soggettivo, ovvero le preferenze dei proprietari. E non ci sono "ricette" già pronte per questo. Ma la tabella seguente fornisce una panoramica consigliata delle lampade in base alla loro luminosità. Forse questo aiuterà qualcuno nella scelta.

Temperatura colorata	Percezione visiva	Possibili definizioni dell'atmosfera creata	Applicazioni tipiche
2700K	Luce calda	Aperto, caldo, amichevole, accogliente, rilassante	Soggiorni, lobby di hotel, piccole boutique, ristoranti, caffè
3000K	luce bianca	Intimo, amichevole, favorevole alla comunicazione	Salotti, biblioteche, negozi, uffici
3700K	Luce neutra	Amichevole, favorevole alla comunicazione, dà una sensazione di sicurezza, aumenta l'attenzione	Musei e sale espositive, librerie, uffici
4100K	Luce fredda	Promozione della concentrazione, pulito, chiaro, produttivo	Locali di formazione, uffici di progettazione, uffici, Bolgitsy, grandi magazzini, stazioni ferroviarie
5000 - 6500K	Luce del giorno fredda	Colori inquietanti, eccessivamente accesi, enfatizzati, sterili, stancanti nel tempo	Musei, gioiellerie, alcuni uffici di istituti medici

Esecuzione di calcoli indipendenti.

Come promesso, questa sezione della pubblicazione discuterà l'algoritmo per il calcolo dell'illuminazione. Più precisamente, per essere più corretti, il calcolo va proprio nella direzione opposta. Cioè, conosciamo già il valore di illuminazione normale. E i calcoli dovrebbero portarci al risultato di quante lampade e con quale flusso luminoso saranno necessarie per fornirla.

Formula generale per i calcoli

Cominciamo quindi con la formula che servirà come base per i nostri calcoli.

Fl = (En × Sp × k × q) / (Nc × n × η)

Florida- questo è il flusso luminoso della lampada che deve essere installata nella lampada. Cioè, questo è proprio il valore che è lo scopo dei calcoli.

Yong- illuminazione standard delle superfici, a seconda del tipo di stanza. Corrisponde ai parametri stabiliti da SNiP e riportati sopra nella tabella, ovvero partiamo dal valore standard.

Sp- area della superficie illuminata. Di solito l'area della stanza appare qui se calcolata illuminazione generale. Ma se l'obiettivo è calcolare l'illuminazione di un'area locale (ad esempio, area di lavoro), allora è l'area di questa zona che viene sostituita.

K- fattore di correzione, spesso chiamato fattore di sicurezza. La sua introduzione tiene conto di diverse circostanze che influiscono sull'efficienza luminosa delle lampade. In primo luogo, col tempo, molte lampade iniziano a sprecare il loro potenziale di emissione, in poche parole, ad attenuarsi. In secondo luogo, anche l'emissività può essere influenzata da alcuni fattori esterni- questa è la polverosità della stanza o, diciamo, un'alta concentrazione di vapore, che impedisce la libera propagazione dei raggi luminosi.

Poiché stiamo parlando di locali residenziali, dove non dovrebbe esistere vapore denso e la polvere viene rimossa mediante una pulizia regolare, il secondo gruppo di fattori può essere scartato. E per la graduale perdita di emissività, il coefficiente per tipi diversi le lampade possono essere adottate come segue:

Lampade fluorescenti (a scarica di gas): 1,2;

Lampade ad incandescenza e alogene convenzionali: 1.1;

Lampade a LED: 1,0.

Q- un coefficiente che tiene conto del bagliore irregolare di alcuni tipi di lampade. È considerato uguale a:

Per lampade ad incandescenza e a scarica di gas lampade al mercurio: 1.2;

Per compatto lampade fluorescenti Sorgenti luminose a incandescenza e LED: 1.1.

Passiamo al denominatore della frazione.

NC- il numero di apparecchi di illuminazione previsti per l'installazione nel locale o in una zona separata per la quale si sta effettuando il calcolo.

N- il numero di trombe della lampada prevista per l'installazione.

Probabilmente è chiaro che il prodotto degli ultimi due valori mostra quante lampade sono previste per l'installazione. Ad esempio, è installato un lampadario a cinque bracci. Poi NC=1 e N=5. Oppure pensi di illuminare la stanza con due apparecchi, ciascuno con tre lampadine: NC=2, a N=3, Ma se l'illuminazione è fornita da un apparecchio con una lampada, entrambe queste quantità saranno uguali a uno.

η - fattore di utilizzo del flusso luminoso. Questo valore correttivo tiene conto di molteplici fattori relativi sia alle caratteristiche dell'ambiente che alle specificità degli apparecchi illuminanti previsti per l'installazione.

Poiché è proprio questo coefficiente a rimanere un valore sconosciuto, i calcoli dovrebbero iniziare con esso.

Determinazione del fattore di utilizzo del flusso luminoso

Questo valore può essere chiamato valore empirico tabellare. Dipende dall'area della stanza, dalla posizione della lampada, dalla direzione principale del flusso luminoso e dalla finitura delle superfici del flusso, delle pareti e dei pavimenti.

Innanzitutto per entrare nella tabella dovrai definire il cosiddetto indice delle premesse. Tiene conto delle dimensioni della stanza, inoltre, proprio nel rapporto tra lunghezza e larghezza, poiché in stanza quadrata e in una forma rettangolare allungata il flusso luminoso si diffonderà comunque in modo diverso. In secondo luogo, tiene conto dell'altezza della lampada rispetto alla superficie illuminata. Come ricordiamo, secondo i requisiti SNiP, l'illuminazione viene valutata su un piano orizzontale a livello del pavimento.

Importante: a volte l'altezza del soffitto di una stanza viene confusa con l'altezza di installazione della lampada. Ma questa non è ancora la stessa cosa! Ad esempio, un apparecchio illuminante può essere montato a parete (applique), installato su un supporto o posizionato su un tavolo o comodino (lampada da terra o lampada da tavolo), sospeso dal flusso ad una certa distanza da superficie del soffitto(lampadario).

La formula probabilmente non ti dirà nulla. Sarebbe meglio suggerire di utilizzare un calcolatore online per determinare questo indice della stanza.

Spesso l'illuminazione di una casa o di un appartamento è determinata da un minimo di parametri. Questo è il design e il posizionamento dell'illuminazione. E anche conoscendo gli standard di illuminazione, molti semplicemente non ne tengono conto. Questo non è certamente un errore critico. Ma se selezioni l'illuminazione secondo le regole e gli standard di illuminazione, calcoli correttamente la quantità di luce necessaria per una determinata stanza dell'appartamento, puoi raggiungere uno stato psico-emotivo e fisico stabile per una persona.

Quanti lumen sono necessari per 1 m2

Parte integrante di un soggiorno confortevole a casa o al lavoro è l'illuminazione. Poche persone sanno che la giusta luce aiuta ad alleviare lo stress psicologico o, al contrario, a concentrarsi sul lavoro. Ma prima di passare ai calcoli è necessario comprendere i valori misurati. Lumen (Lm) è un'unità di misura del flusso luminoso, Lux (Lx) - l'illuminazione di una superficie è misurata in lux. 1 lux equivale a 1 lumen per metro quadrato.

Il calcolo (misurazione) dell'intensità luminosa viene effettuato utilizzando una formula semplice (UNXBXC) in cui:

• A – illuminazione richiesta secondo gli standard SNiP;
• B – superficie del locale (mq);
• C – Coefficiente di altezza.

Il coefficiente di altezza è un valore di correzione e viene calcolato in base all'altezza del soffitto. 2,5 e 2,7 – coefficiente uguale a uno; se 2,7 e 3 metri - 1,2; soffitti con un'altezza di 3 e 3,5 metri - 1,5; da 3,5 a 4,5 metri – coefficiente 2.

Tabella degli standard di illuminazione secondo SNiP in lux (Lx):

Per uffici	Norma (grado) di illuminazione	Per locali residenziali	Standard di illuminazione
Ufficio che utilizza i computer		Soggiorni, cucine
Ufficio di disegno
Sala riunioni		Bagno
Scala		Scala
		Biblioteca
Locali di servizio
		Armadio

Facciamo un calcolo. Supponiamo che tu debba scoprire la quantità di luce richiesta per una stanza per bambini, la cui superficie è di 15 metri quadrati, con un'altezza del soffitto di 2,7 m. Per precisione, utilizziamo una calcolatrice. Moltiplichiamo la quantità di illuminazione per metri quadrati e per il coefficiente di altezza: 200 x 15 x 1 = 3000. Di conseguenza, il flusso luminoso dovrebbe essere di 3000 lumen (Lm).

Dividi le stanze di forma irregolare in forme (ad esempio, un quadrato e un triangolo) ed esegui il calcolo separatamente per ciascuna.

Puoi misurare il livello di illuminazione di casa con un luxmetro.

Illuminazione dello spazio abitativo

L'illuminazione in casa è importante quanto gli interni. Innanzitutto dividono l'intero spazio in aree che differiscono non solo per dimensioni, ma anche per funzionalità.

Vale a dire:

1. Corridoio– la sua ubicazione implica una mancanza di illuminazione naturale, quindi nel corridoio viene creata un’illuminazione artificiale. A questo scopo vengono utilizzati apparecchi di illuminazione direzionale con ampi angoli di dispersione.
2. Soggiorno (ingresso)- una stanza con molte funzioni. La massima funzionalità si ottiene quindi con l'illuminazione, abbinando l'illuminazione generale a quella puntuale.
3. Cucina- un'area che presenta aree di lavoro separate, in cui l'illuminazione puntuale si aggiunge a quella generale.
4. Camera da letto– destinato direttamente al riposo e al sonno. Per le camere da letto vengono selezionati colori tenui e caldi luce artificiale. Inoltre, è logico che regolino l’intensità della luce.
5. Bagno– come nei casi precedenti, a quella principale si aggiunge l’illuminazione locale.

Quando si sceglie un apparecchio di illuminazione per un bagno, è necessario assicurarsi che questo campione abbia un elevato grado di protezione (IP) dall'umidità.

Una corretta illuminazione nell'appartamento aiuterà non solo a enfatizzare o evidenziare una determinata area, ma anche a cancellare i confini visivi.

Lampade a LED per ambienti residenziali

Qualche tempo fa l’illuminazione a LED era considerata inaccettabile per la casa. I fattori principali sono stati il ​​prezzo elevato, nonché la luminosità e il colore dell'illuminazione.

Ma oggi tale illuminazione sta diventando relativamente poco costosa. E la scelta in termini di potenza, design, portata e dimensioni è semplicemente enorme. L'unico limite può essere la tua immaginazione, dove e come utilizzare le lampade a LED. Inoltre, tali lampade presentano numerosi vantaggi.

Vantaggi:

• Basso consumo energetico (consente un utilizzo a lungo termine per recuperare rapidamente il costo della lampada);
• Durata (se si sceglie un prodotto di qualità, la durata è molte volte più lunga di quella delle tradizionali lampade a incandescenza, fluorescenti e alogene);
• Non si riscalda durante il funzionamento (il che aumenta le possibilità di posizionamento secondo il progetto).

E questi non sono tutti indicatori. L'opzione migliore illuminazione, selezionabile per spettro e luminosità (tutti i valori sono indicati sulla confezione del prodotto). Per la tua casa, scegli lampade che diano luce calda.

Quando si sceglie Lampade a LED, si prega di prestare attenzione al produttore. Più il marchio è famoso, migliore è il prodotto.

Un fattore importante è il rispetto dell’ambiente. Le lampade a LED non emettono radiazioni UV e non creano fluttuazioni nell'emissione luminosa.

Se decidi di realizzare una buona illuminazione nella tua casa, allora è meglio scegliere le lampade a LED.

Standard di illuminazione degli uffici: valore richiesto

Non è così comune trovare uffici in cui Attenzione specialeè stato dedicato all'illuminazione. Di solito si tratta di quadrati luminosi con tremolio luminescente, integrati nel soffitto. Ma la luce influenza sia lo stato psicologico che quello emotivo di una persona. Con un'illuminazione adeguata, puoi ottenere un'elevata produttività dei dipendenti durante il giorno.

Il livello di illuminazione in ufficio è determinato da due standard:

• Russo – livello di illuminazione (scala richiesta), consigliato entro 300 – 400 lux (Lx);
• Standard internazionale (standard europei) – 500 lux (Lx).

L'illuminazione è divisa in generale (diretta e riflessa), la luce proveniente da sorgenti luminose è diffusa in tutta l'area ufficio e locale (illuminazione direttamente sui luoghi di lavoro stessi), l'illuminazione viene effettuata da vari dispositivi di illuminazione per l'illuminazione locale (lampade da tavolo e lampade ).

La collocazione dei corpi illuminanti parallelamente alle finestre è la più corretta in questo modo si garantisce che la luce delle lampade corrisponda a quella delle finestre;

Importante e approccio individuale per ogni postazione di lavoro in ufficio, ciò è dovuto alla differenza nelle esigenze di illuminazione di ciascun dipendente. Ciò è influenzato da fattori come la vista e l’età.

Illuminazione dei parchi giochi per bambini: norme

I campi da gioco moderni, ovviamente, differiscono da quelli sportivi, ma in termini di funzionalità possono essere equiparati tra loro. Oltre ai consueti scivoli, altalene e giostre, si aggiungono tante attrezzature sportive per lo sviluppo fisico dei bambini. Pertanto è semplicemente necessaria un'illuminazione competente ed efficace per i parchi giochi per bambini.

Con queste caratteristiche, per bambini campi da giocoè necessario tenere conto di parametri importanti.

Elenco dei parametri:

• Garantire comfort e sicurezza;
• Prevenzione degli infortuni;
• Possibilità di essere sul posto la sera (soprattutto in inverno).

Lo standard di illuminazione per i parchi giochi per bambini secondo lo standard russo è di 10 lux. Ma man mano che i siti vengono migliorati, il livello di illuminazione richiesto (normale) dovrebbe essere compreso tra 70 e 100 lux.

Il livello di resa cromatica è di grande importanza quando si illuminano i parchi giochi per bambini. Per una facile identificazione di oggetti piccoli e in movimento.

In base alle dimensioni, per vari parchi giochi viene selezionato il rapporto ottimale tra altezza e posizione degli apparecchi di illuminazione. Questi includono cantilever (fino a 10 metri di altezza) e locali (fino a 4 metri di altezza). La potenza di un dispositivo di illuminazione stradale separato viene calcolata secondo gli standard SNiP.

Se il sito non è sufficientemente illuminato è necessario migliorare l'illuminazione aggiungendo corpi illuminanti.

Vale la pena tenere conto della componente estetica scegliendo lampade che mettono in risalto l'esterno del sito.

Quanti watt sono necessari per illuminare una stanza: conversione dei lumen in watt

Le domande - come determinare quale tipo di illuminazione dovrebbe essere in una stanza separata o in una stanza, come convertire i lux in watt, come selezionare e calcolare il numero richiesto di lampade - hanno risposte abbastanza semplici.

Facciamo il calcolo usando un esempio. Dobbiamo illuminare una sala di 20 mq con un lampadario con cinque lampadine a incandescenza. Quale potenza in watt dovrei scegliere per le lampade?

Per calcolare avrai bisogno di:

• Livello di illuminazione;
• Superficie in mq.

Moltiplichiamo il tasso di illuminazione per metri quadrati. 150 x 20 = 3000. Il flusso luminoso totale dovrebbe essere di 3000 Lumen. Ciò significa che per l'illuminazione normale avrai bisogno di 5 lampade da 60 watt ciascuna. Se ci convertiamo agli standard europei, otteniamo 4000 lumen.

A causa degli standard obsoleti, moltiplicare la velocità di illuminazione per 1,5 volte.

Non dimenticare che, a differenza delle lampade a incandescenza, esistono molti altri tipi di fonti di illuminazione artificiale più affidabili ed economiche.

Cosa sono gli standard di illuminazione (video)

La luce giusta serve non solo a casa o in ufficio. È necessario per riposo confortevole in un albergo, camminando per strada, importante è il suo utilizzo negli asili nido e nei centri commerciali. L'unica differenza è lo scopo e la funzionalità. Sulla base dei test condotti, gli psicologi hanno dimostrato che con un'illuminazione ben progettata, non solo migliora la condizione psico-emotiva, ma anche quella generale di una persona.

Il flusso luminoso può essere misurato solo in condizioni di laboratorio, altrimenti è semplicemente impossibile determinare il livello di illuminazione. Tuttavia, i dispositivi per ogni stanza dispongono già di determinati contrassegni, in base ai quali è possibile calcolare il grado di illuminazione della stanza, espresso in unità di illuminazione. Le condizioni principali sono conoscere il territorio e avere competenze di calcolo di base.

Principali caratteristiche della luce

La luce è una quantità fisica, che ha proprietà come potenza del flusso luminoso, luminosità, intensità luminosa, illuminazione e luminosità.

La potenza del flusso luminoso, cioè la radiazione luminosa visibile, può essere valutata dall'effetto percepito della luce sulla visione umana. L’unità di misura del flusso luminoso è il lumen.

Una normale lampada a incandescenza da 100 watt ha una potenza nominale di 1350 lumen, mentre una lampada fluorescente con lo stesso "wattaggio" mostra molto di più: 3200 lumen.

Più nel dettaglio, una sorgente puntiforme con intensità luminosa di 1 candela emette un flusso luminoso di 1 lumen. L'angolo solido in questo caso ha valore 1 steradiante.

La caratteristica successiva della luce è la sua intensità, che caratterizza la densità del flusso; questo valore si misura in candele; Molto generalmente in precedenza si credeva che 1 cd equivalesse alla luce di 1 candela questa unità era addirittura equiparata a 1 W; È possibile aumentare l'intensità della luce installando un riflettore a specchio concavo su un lato della lampadina.

Per quanto riguarda la luminosità, questo valore è espresso in termini di rapporto candele per metro quadrato. m, cioè la proiezione del flusso luminoso su una superficie piana illuminata ad angolo retto. La luminosità, o luminosità, riflette la densità del flusso luminoso rispetto all'area della superficie illuminata - 1 lumen per metro quadrato. M.

Una caratteristica della luce come l'illuminamento dimostra la densità superficiale della luce che illumina una determinata area. Questo valore è espresso attraverso il rapporto li/sq. m. In fisica, ci sono unità speciali in cui viene misurata l'illuminazione: lux.

Caratteristiche di calcolo

Quando si calcola il grado di illuminazione di una stanza, è necessario tenere conto della legge di additività. Funziona quando sono presenti più fonti luminose che interessano una determinata area.

La legge di additività è espressa nella somma dell'illuminazione prodotta da ciascun oggetto luminoso separatamente:

∑ MI = MI1 + MI2 +… + En.

L'indice di illuminamento si applica solo alle superfici che riflettono la luce anziché emettere luce propria. Ad esempio, la luna, i muri, il pavimento e qualsiasi altro piano. L'illuminazione della stanza viene misurata come segue:

• Per una stanza di dimensioni 3x3x3 m, a condizione che sia dotata di un LED da cinque watt con una potenza di 100 lumen, è necessario calcolare l'area totale di tutte le superfici illuminate - pavimento, soffitto e pareti, quindi dividere il flusso luminoso della zona.
• Ottieni 100 lumen/9 mq. m * 6=100/54= 1,85 lux - unità di misura dell'illuminazione.
• Se la sorgente luminosa è dotata di una lente speciale, grazie alla quale un cerchio con un diametro, ad esempio, di 1 m sarà illuminato più luminoso su una delle superfici (l'area del cerchio, rispettivamente, sarà uguale a 0,78 mq), allora l'illuminamento di quest'area avrà un valore di 128 lux.

Esistono anche indicatori abbastanza standard: in determinate condizioni la luce mostra approssimativamente gli stessi valori, quindi situazioni simili possono essere generalizzate. Alcuni esempi di illuminazione includono quanto segue:

Dispositivo di misurazione

Esiste dispositivo speciale per misurare i livelli di illuminazione della superficie- luxmetro. Il suo dispositivo include una fotocellula che cattura la luce. Il meccanismo di funzionamento di un luxmetro può essere digitale o analogico: in entrambi i casi la precisione della misurazione è piuttosto elevata. GOST presuppone un errore massimo di circa il 10%.

In molti modelli, la sezione contenente la fotocellula è collegata al resto tramite un filo elastico attorcigliato per lavorare in punti difficili da raggiungere. Il dispositivo è dotato di filtri luminosi, utilizzando il quale è possibile regolare il processo di misurazione, tenendo conto delle sfumature speciali del terreno.

Quando si lavora con il dispositivo, è necessario posizionarlo orizzontalmente: qualsiasi deviazione da questo piano può influire negativamente sulla precisione delle misurazioni. È inoltre necessario evitare l'influenza delle ombre casuali. I metodi dettagliati per ciascun tipo di illuminazione sono descritti nella corrispondente norma statale.

La luce è semplicemente necessaria affinché ogni persona abbia un ottimo umore e salute mentale. Grazie ad esso, abbiamo l'opportunità di vedere gli oggetti, distinguere la loro forma e struttura dei materiali, perché estensione artificiale ore diurne consente di aumentare l’efficienza e la produttività. Quando scegli apparecchi e lampade per te, non dimenticare che la luce deve essere selezionata correttamente. Al chiuso per vari scopi Un approccio variabile all'intensità dell'illuminazione è accettabile. E per scegliere le lampade giuste è necessario sapere come viene misurata la luce.

e artificiale

Tutti gli esperti di salute umana dichiarano all'unanimità che la migliore fonte di luce per le persone è una fonte di luce naturale. Promuove la produzione di numerose vitamine e microelementi nel corpo ed è anche molto benefico per gli occhi. Ogni articolo a luce naturale può essere visto senza distorsioni o abbagliamenti.

Ma sfortunatamente, mondo moderno detta le sue condizioni e al buio non possiamo più fare a meno delle fonti di luce artificiale, altrimenti la vita delle città si fermerebbe completamente. Ogni appartamento contiene molto varie lampade, molto spesso non abbiamo idea di come viene misurata la luce e a cosa dobbiamo prestare attenzione nel negozio quando acquistiamo una varietà di applique, lampade da terra e paralumi.

Che tipo di luce c'è?

Non meno importante della scelta dell'intensità luminosa è la categoria o il tipo di illuminazione. Come abbiamo già detto, il più piacevole e luce sicuraè una fonte naturale di illuminazione. Ha una tinta calda ed è meno dannoso per gli occhi. La cosa più vicina a un tono simile erano le vecchie lampade a incandescenza con una sfumatura rossastra di emissione luminosa. Non irritavano gli occhi e copiavano la luce del sole che entrava dalle finestre degli appartamenti.

Le lampade moderne presentano molte varianti nell'elemento di lavoro e nel tipo di luce. Prima di acquistare una nuova lampada, assicurati di controllare quale tipo di luce è indicata sulla confezione. Per esempio, luce calda sarà l'ideale per i locali residenziali. E il neutro viene solitamente utilizzato negli uffici e nelle grandi dimensioni locali di produzione. La luce fredda viene spesso utilizzata nei laboratori di orologeria, dove la sua tinta bluastra aiuta a distinguere piccole parti. Le tonalità fredde della luce sono benvenute anche nei paesi subtropicali, dove creano una sensazione di ulteriore freschezza e trasparenza dell'aria.

In base a quanto sopra, puoi sempre scegliere il giusto tipo di lampadina che creerà l'atmosfera e il livello di comfort desiderati in un'atmosfera domestica rilassante. Gli psicologi hanno dimostrato che il tipo di luce gioca un ruolo importante nel plasmare l'atmosfera lavorativa nelle imprese. Naturalmente da questo dipende anche la produttività del lavoro.

Quali parametri vengono utilizzati per misurare l'intensità della luce?

L'acquirente medio non pensa nemmeno a come viene misurata la luce e a quanto ammonta Informazioni importanti. Dopotutto, la luce, essendo misurata, viene misurata secondo molti parametri quantitativi e qualitativi. Devono essere presi in considerazione quando si pianificano i lavori di ristrutturazione dell'appartamento e si conta il numero di lampadine necessarie per ogni stanza.

La luce può essere misurata in base alle seguenti caratteristiche:

• intensità;
• forza;
• luminosità

Non sarai in grado di determinare tutti i parametri necessari solo a occhio, quindi dovresti occuparti dell'acquisto di dispositivi che ti aiuteranno a mantenere la vista e un atteggiamento psicologico positivo in qualsiasi momento della giornata.

Come viene misurata la luminosità della luce?

La luminosità è una caratteristica molto importante di una sorgente luminosa. È la luminosità dell'illuminazione che ci permette di vedere tutti gli oggetti intorno a noi in modo chiaro e in contrasto. La luminosità migliora la percezione spaziale e l'esposizione dei bianchi e dei neri. Inoltre, è la luminosità della sorgente luminosa che determina il grado di comfort durante la lettura del testo stampato e questo, come è noto, influisce direttamente sulla salute degli occhi.

Se parliamo di luminosità, ricordare in quali unità viene misurata la luce è molto semplice. La candela viene spesso utilizzata per misurare la luminosità di una sorgente luminosa. Questa unità indica la luminosità della combustione di una candela; è da essa che tutte le altre vengono respinte strumenti di misura. A volte gli esperti utilizzano anche altre unità di misura: lambert e apostilbe.

Quale dispositivo può misurare la luminosità dell'illuminazione?

I moderni negozi di attrezzature specializzate sono sempre pronti a fornire ai clienti un'ampia varietà di strumenti per misurare la luminosità della luce. I misuratori di luminosità e i colorimetri svolgono il lavoro migliore. Sono in grado di darti informazioni non solo sul grado di luminosità in una particolare stanza, ma anche di determinarlo temperatura di colore camere.

I dispositivi con funzionalità avanzate sono adatti ai fotografi professionisti coinvolti nelle riprese in studio. E per le esigenze domestiche, è adatto un normale misuratore di luminosità che non dispone di opzioni aggiuntive.

In cosa

Intensità luminosa - Secondo corso scolastico In fisica può essere descritta come energia luminosa che può essere trasferita da un punto a un altro in un certo periodo di tempo. Questa energia può cambiare direzione a seconda della traiettoria data.

L'energia luminosa si misura in candele. Cioè, avendo acquistato un misuratore di luminosità per uso domestico, puoi sempre misurare non solo la luminosità, ma anche l'intensità della luce.

Intensità luminosa: in cosa si misura?

L'intensità della luce è spesso chiamata illuminamento ed è importante anche nella scelta degli apparecchi di illuminazione e vari tipi lampade Anche un bambino può ricordare come viene misurata l'intensità della luce, anche se qui dovrebbero essere prese in considerazione alcune sfumature.

Se stiamo parlando di qualcosa che cade su una determinata superficie, è necessario misurarlo in lumen. Ma se vuoi scoprire il grado di illuminazione di oggetti o superfici, devi parlare di lux.

Tali sottigliezze spesso spaventano gli acquirenti che hanno sentito da qualche parte che la luce si misura in lumen e sono perplessi dalle incomprensibili unità di misura indicate sulla confezione della lampadina. Un dispositivo molto comune - un luxmetro - ti aiuterà ad affrontare il problema di determinare il grado di illuminazione in una stanza.

Luxometro: un dispositivo che preserva una vista sana

Se hai difficoltà a ricordare in quali unità viene misurata la luce, un luxmetro ti farà risparmiare tempo e cellule nervose. Questo dispositivo ha taglia piccola e peso, molto spesso è costituito da un display e da una parte di misurazione.

Puoi utilizzare questo assistente a casa, in istituzioni educative O locali per uffici. Per ottenere i dati è sufficiente accendere la sorgente luminosa ed effettuare le misurazioni. Entro pochi secondi vedrai il risultato sul display, che ti mostrerà quanto sono sicure per gli occhi le tue lampadine e lampade.

per appartamenti e altri locali residenziali

Per scegliere un’illuminazione confortevole per gli occhi non è sufficiente sapere come viene misurata la luce. È inoltre necessario disporre di informazioni sugli standard di illuminazione, che dovrebbero essere utilizzati quando si pianifica la posizione degli apparecchi di illuminazione nell'appartamento.

Ogni stanza e spazio ha il proprio livello di illuminazione richiesto, misurato in lux. Ad esempio, la stanza dei bambini dovrebbe essere la stanza più illuminata dell'appartamento. Qui non possono esserci meno di duecento suite, altrimenti la salute del bambino sarà in grave pericolo.

La cucina e le altre stanze possono essere illuminate con centocinquanta lux, ma i locali di servizio e i corridoi possono bastare con cinquanta lux. Il rispetto di questi standard garantisce alla tua famiglia un'esistenza confortevole, un umore eccellente e una visione che persino un'aquila invidierà.

Se tieni alla tua famiglia, dovresti sapere esattamente che tipo di lampadine sono installate nelle lampade del tuo appartamento. Dopotutto, ogni persona sana di mente sogna di tornare dal lavoro in una casa dove lo aspettano bambini allegri e una moglie premurosa di buon umore. E un ruolo importante affinché il sogno diventi finalmente realtà lo gioca un'illuminazione ben scelta.

>>Illuminazione

• Ricorda come ti sei sentito quando sei entrato in una stanza buia. Diventa in qualche modo inquietante, perché non puoi vedere nulla intorno... Ma non appena accendi la torcia, gli oggetti vicini diventano chiaramente visibili. Quelli che si trovano da qualche parte più lontano si distinguono a malapena dai loro contorni. In questi casi, dicono, gli oggetti sono illuminati in modo diverso. Scopriamo cos'è l'illuminazione e da cosa dipende.

1. Determinare l'illuminazione

Un flusso luminoso si diffonde da qualsiasi fonte luminosa. Maggiore è il flusso luminoso che cade sulla superficie di un particolare corpo, migliore è la sua visibilità.

• Si chiama illuminazione una quantità fisica numericamente uguale al flusso luminoso incidente su un'unità di superficie illuminata.

L'illuminazione è indicata dal simbolo E ed è determinata dalla formula:

dove F è il flusso luminoso; S è la superficie su cui cade il flusso luminoso.

Nel SI, l'unità di illuminazione è lux (lx) (dal latino Iux - luce).

Un lux è l'illuminazione di tale superficie, per metro quadrato di cui cade un flusso luminoso pari a un lumen:

Ecco alcuni valori di superficie (vicino al suolo).

Illuminazione E:

Luce solare a mezzogiorno (alle medie latitudini) - 100.000 lux;
luce solare in un luogo aperto in una giornata nuvolosa - 1000 lux;
raggi del sole dentro stanza luminosa(vicino alla finestra) - 100 lux;
per strada a illuminazione artificiale- fino a 4lux;
dalla luna piena - 0,2 lux;
dal cielo stellato in una notte senza luna - 0,0003 lux.

2. Scopri da cosa dipende l'illuminazione

Probabilmente avete visto tutti film di spionaggio. Immagina: qualche eroe, alla luce di una debole torcia, esamina attentamente i documenti alla ricerca dei “dati segreti” necessari. In generale, per leggere senza affaticare la vista, occorrono un'illuminazione di almeno 30 lux (Fig. 3.9), e questo è tanto. E come fa il nostro eroe a raggiungere tale illuminazione?

Innanzitutto, tiene la torcia il più vicino possibile al documento che sta visualizzando. Ciò significa che l'illuminazione dipende dalla distanza dall'oggetto illuminato.

In secondo luogo, posiziona la torcia perpendicolarmente alla superficie del documento, il che significa che l'illuminazione dipende dall'angolo con cui la luce colpisce la superficie.

Riso. 3.10. Se aumenta la distanza dalla sorgente luminosa, aumenta l'area della superficie illuminata

E alla fine, per migliore illuminazione può semplicemente prendere una torcia più potente, poiché è ovvio che all'aumentare della fonte di luce aumenta l'illuminazione.

Scopriamo come cambia l'illuminazione quando aumenta la distanza da una sorgente luminosa puntiforme alla superficie illuminata. Supponiamo, ad esempio, che un flusso luminoso proveniente da una sorgente puntiforme cada su uno schermo situato ad una certa distanza dalla sorgente. Se raddoppi la distanza, noterai che lo stesso flusso luminoso illuminerà un'area 4 volte più grande. Poiché l'illuminazione in questo caso diminuirà di 4 volte. Se aumenti la distanza di 3 volte, l'illuminazione diminuirà di 9 - 3 2 volte. Cioè, l'illuminazione è inversamente proporzionale al quadrato della distanza da una sorgente luminosa puntiforme alla superficie (Fig. 3 10).

Se un fascio di luce cade perpendicolarmente alla superficie, il flusso luminoso si distribuisce su un'area minima. Se aumenta l'angolo di incidenza della luce, aumenta l'area su cui cade il flusso luminoso, quindi l'illuminamento diminuisce (Fig. 3.11). Abbiamo già detto che se aumenta l'intensità della sorgente luminosa, aumenta l'illuminazione. È stato sperimentalmente stabilito che l'illuminazione è direttamente proporzionale all'intensità luminosa della sorgente.

(L'illuminazione diminuisce se nell'aria sono presenti particelle di polvere, nebbia, fumo, poiché riflettono e disperdono una certa parte dell'energia luminosa.)

Se la superficie si trova perpendicolare alla direzione di propagazione della luce proveniente da una sorgente puntiforme e la luce si propaga nell'aria pulita, l'illuminazione può essere determinata dalla formula:

dove I è l'intensità luminosa della sorgente, R è la distanza dalla sorgente luminosa alla superficie.

Riso. 3.11 Nel caso di aumento dell'angolo di incidenza dei raggi paralleli sulla superficie (a 1< а 2 < а 3) освещенность этой поверхности уменьшается, поскольку падающий световой поток распределя­ется по все большей площади поверхности

3. Imparare a risolvere i problemi

Il tavolo è illuminato da una lampada situata ad un'altezza di 1,2 m direttamente sopra il tavolo. Determina l'illuminazione del tavolo direttamente sotto la lampada se il flusso luminoso totale della lampada è di 750 lm. Considera una lampada come una fonte di luce puntiforme.

• Riassumiamo

Una quantità fisica numericamente uguale al flusso luminoso F incidente su un'unità di superficie illuminata S è chiamata illuminazione. Nel SI si prende come unità di illuminazione il lux (lx).

L'illuminazione della superficie E dipende: a) dalla distanza R dalla superficie illuminata b) dall'angolo con cui la luce cade sulla superficie (minore è l'angolo di incidenza, maggiore è l'illuminazione); c) sull'intensità luminosa I della sorgente (E - I); d) trasparenza del mezzo in cui si propaga la luce, passando dalla sorgente alla superficie.

• Domande di controllo

1. Cosa si chiama illuminazione? In quali unità si misura?
2. È possibile leggere senza affaticare gli occhi in una stanza luminosa? all'aperto sotto la luce artificiale? sotto la luna piena?

3. Come si può aumentare l'illuminazione di una determinata superficie?

4. La distanza dalla sorgente luminosa puntiforme alla superficie è stata aumentata di 2 volte. Come è cambiata l'illuminazione della superficie?

5. L'illuminazione di una superficie dipende dall'intensità della sorgente luminosa che illumina questa superficie? Se dipende, allora come?

• Esercizi

1. Perché l'illuminazione delle superfici orizzontali a mezzogiorno è maggiore che al mattino e alla sera?

2. È noto che l'illuminazione proveniente da più fonti è uguale alla somma dell'illuminazione proveniente da ciascuna di queste fonti separatamente. Fornire esempi di come questa regola viene applicata nella pratica.

3. Dopo aver studiato l'argomento "Illuminazione", gli alunni della seconda media hanno deciso di aumentare l'illuminazione del loro posto di lavoro:

Pétja sostituì la lampadina della sua lampada da scrivania con una più potente;
- Natasha ne ha messo un altro lampada da tavolo;
- Anton alzò più in alto il lampadario appeso sopra il suo tavolo;
- Yuri ha posizionato la lampada da tavolo in modo tale che la luce cominciasse a cadere quasi perpendicolare al tavolo.

Quali studenti hanno fatto la cosa giusta? Giustifica la tua risposta.

4. In un mezzogiorno sereno, l'illuminazione della superficie terrestre dovuta alla luce solare diretta è di 100.000 lux. Determinare il flusso luminoso incidente su un'area di 100 cm2.

5. Determinare l'illuminazione di una lampadina elettrica da 60 W situata a una distanza di 2 m. Questa illuminazione è sufficiente per leggere un libro?

6. Due lampadine affiancate illuminano lo schermo. La distanza tra le lampadine e lo schermo è di m. Una lampadina era spenta. Quanto più vicino è necessario spostare lo schermo in modo che la sua illuminazione non cambi?

• Compito sperimentale

Per misurare l'intensità della luce si utilizzano strumenti chiamati fotometri. Crea un semplice analogo di un fotometro. Per fare questo, prendi Lista bianca(schermo) e posizionarlo su di esso macchia di grasso(ad esempio, olio). Fissare il telo verticalmente e illuminarlo da entrambi i lati con diverse fonti luminose (S 1, S 2) (vedi figura). (La luce delle sorgenti dovrebbe cadere perpendicolare alla superficie del foglio.) Muovi lentamente una delle sorgenti finché il punto diventa quasi invisibile. Ciò accadrà quando l'illuminazione del punto su uno e sull'altro lato sarà la stessa. Cioè E1 = E2.

Perché il . Misurare la distanza dalla prima sorgente allo schermo (R 1) e la distanza dalla seconda sorgente allo schermo (R 2).

Confronta quante volte l'intensità luminosa della prima sorgente differisce dall'intensità luminosa della seconda sorgente: .

• Fisica e tecnologia in Ucraina

Complesso di ricerca e produzione "Fotopribor" (Cherkassy) Lo scopo dell'impresa è lo sviluppo e la produzione di dispositivi meccanici di precisione, optoelettronici e optomeccanici per vari scopi, attrezzature mediche e forensi, beni familiari, orologi da ufficio di una classe rappresentativa. HBK Fotopribor sviluppa e produce mirini periscopici per una varietà di installazioni di artiglieria, girobussole, giroscopi, apparecchiature ottico-elettroniche per elicotteri, veicoli blindati, nonché vasta gamma apparecchiature e dispositivi ottici per vari scopi.

Fisica. 7a elementare: libro di testo / F. Ya Bozhinova, N. M. Kiryukhin, E. A. Kiryukhina. - X.: Casa editrice "Ranok", 2007. - 192 p.: ill.

Contenuto della lezione appunti delle lezioni e cornice di supporto presentazione delle lezioni metodi di insegnamento dell'acceleratore di tecnologie interattive Pratica test, test, compiti online ed esercizi, laboratori di compiti a casa e domande di formazione per discussioni in classe Illustrazioni materiali video e audio fotografie, immagini, grafici, tabelle, diagrammi, fumetti, parabole, detti, cruciverba, aneddoti, barzellette, citazioni Componenti aggiuntivi abstract foglietti illustrativi suggerimenti per i curiosi articoli (MAN) letteratura dizionario di termini di base e aggiuntivo Miglioramento di libri di testo e lezioni correggere gli errori nel libro di testo, sostituendo le conoscenze obsolete con nuove Solo per insegnanti piani del calendario programmi di apprendimento linee guida