Sunku sutikti žmogų, kuris nesupranta ilgio, ploto, tūrio ir svorio. Nesunku apskaičiuoti laiką ar nustatyti temperatūrą. Bet jei ko nors paklausite apie fotometrinius kiekius, daugeliu atvejų negalite tikėtis aiškaus atsakymo. Tuo tarpu mes gyvename nuolat kontaktuodami su natūraliu ar dirbtiniu apšvietimu. Tai reiškia, kad turime išmokti tai kažkaip įvertinti.

Žinoma, tokį vertinimą visada daro visi, bet dažniausiai – grynai subjektyvaus suvokimo lygmenyje: ar užtenka šviesos, ar ne. Tačiau tokia „gradacija“ yra subjektyvi ir gali sukelti didelių klaidų. Tokių neteisingų vertinimų pasekmių negalima neįvertinti – tiek nepakankamas apšvietimas, tiek jo perteklius neigiamai veikia tiek žmogaus regos organus, tiek jo psichoemocinę būseną.

Tuo tarpu yra ypatinga vertybė – apšvietimas, kurio vertę reglamentuoja statybos ir sanitarijos srities teisės aktai. Tai yra, apšvietimas yra būtent kokybės kriterijus, leidžiantis teisingai įvertinti kambario apšvietimo sistemos organizavimą. Šiame straipsnyje kalbėsime apie šį parametrą ir kitus su juo susijusius fotometrinius dydžius bei pamatysime, kaip tai galima panaudoti praktiškai.

Dėl įsisenėjusio įpročio daugelis ir toliau mano, kad patalpų apšvietimo vertinimas gali būti atliekamas energijos vienetais – vatais. Šis klaidingas supratimas lengvai paaiškinamas – šis stereotipas mums liko kaip palikimas iš visiško kaitinamųjų lempų dominavimo laikų.

Kaitinamosios lempos buvo gaminamos su skirtingomis energijos sąnaudomis – 15, 25, 40, 60, 75, 100, 150 ir daugiau vatų. Ir kiekvienas namo ar buto savininkas iš savo patirties žinojo, kad normaliam svetainės apšvietimui, pavyzdžiui, į liustra turi įsukti tris 60 vatų lemputes, stalinei lempai užteks „keturiasdešimties“, šimto vatų, skirtas virtuvei ir pan.

Beje, aiškus to palikimas iki šiol yra lempų gamintojų taikoma praktika – ant pakuotės, be energijos suvartojimo, nurodyti ir šviesos efektyvumą, išreikštą lygiaverte senų kaitinamųjų lempų galia.

Taigi prisiminkime pirmą dalyką – nei lempos skleidžiamas šviesos srautas, nei dėl to atsirandantis paviršiaus apšvietimas nėra matuojami vatais. Ant prietaiso korpuso nurodyti vatai – tai lempos sunaudotas elektros kiekis, kuris per tam tikras fizines transformacijas paverčiamas matoma šviesa.

Kai kurie vyresnės kartos žmonės paprastai yra įsitikinę, kad šviesos srautas šviestuvas matuojamas žvakėmis. Beje, tai nėra taip toli nuo tiesos, o kodėl paaiškės žemiau. Bet vėlgi, tai visai ne apšvietimas.

Taigi tikslinga apsvarstyti pagrindinius fotometrinius dydžius eilės tvarka, nuo šviesos šaltinio iki apšviečiamo paviršiaus. Iš karto padarykime išlygą – šią temą gana sunku suprasti nepasiruošusiam žmogui. Todėl pristatymą stengsimės kiek įmanoma supaprastinti ir neperkrauti gremėzdiškomis formulėmis. Kad būtų tiesiog bendras problemos supratimas.

Šviesos srautas

Šviesa, kaip žinoma, turi banginį pobūdį. Tam tikrame bangos ilgių diapazone elektromagnetinę spinduliuotę suvokia žmogaus regos organai, tai yra, ji tampa matoma. Apytikslės šio diapazono ribos yra nuo 400÷450 nm (raudona spektro dalis) iki 630÷650 (violetinė sritis).

Elektromagnetinės bangos yra energijos nešėjas – tai Saulės energija, teikianti gyvybę Žemėje. Tačiau nukrypkime nuo astronominių kategorijų ir grįžkime prie įprastų šviesos šaltinių.

Taigi, kadangi šaltinis skleidžia šviesą, tai reiškia spinduliavimą ir tam tikros energijos perdavimą. Šios spinduliavimo energijos (We) kiekis, perduodamas per laiko vienetą, vadinamas spinduliavimo srautu (Fe). Ir matuojama vatais.

Tačiau mes kalbame apie apšvietimą, tai yra spalvų suvokimą žmogaus regėjimu. O energijos kiekio įvertinimas „iš akies“ reiškia iš karto įvesti didelę klaidą. Pavyzdžiui, du šaltiniai su vienoda spinduliuotės galia, bet su skirtingos spalvosšvytėjimą taip pat akis suvoks skirtingai.

Šiam parametrui suvienodinti buvo įvestas specialus fizinis dydis – šviesos srautas (F). Tai taip pat yra spinduliavimo srauto galios rodiklis, bet tik ta jo dalis, kurią suvokia vidutinė sveiko žmogaus akis.

Šviesos srautas taip pat gali būti matuojamas vatais (tai veikiau energijos indikatorius) arba liumenais (šviesos indikatorius). Praktikoje dažniausiai naudojami liumenai.

Tiksliai vieno liumeno vertei 555 nm ilgio centrinės žaliosios matomo spektro dalies spinduliuotė buvo laikoma standartine.

Taigi, priimta, kad spinduliavimo srautas, kurio bangos ilgis yra 555 nm ir 1 vatas, atitinka 683 liumenus. Kodėl toks keistas koeficientas? Tiesiog galutinis šio vieneto patvirtinimas SI sistemoje įvyko 1979 m., o pirmieji fotometrijos eksperimentai įvedus indikatorių šviesos srautas pradėtas gaminti gerokai prieš tai. Tuo metu, kai elektrinio apšvietimo dar nebuvo, o įprasta žvakė tarnavo kaip daugiau ar mažiau stabilus, „atskaitos“ šviesos šaltinis. Ir dabartinis energijos santykis vatais ir šviesos liumenas laikui bėgant buvo perskaičiuotas ir perkeltas iki šių dienų.

Dar kartą priminsime, kad aukščiau paminėti vatai, kuriais galima matuoti ir šviesos srautą, neturi nieko bendra su nurodytais ant lempos pakuotės. Tai rodo lempos suvartojimą, tai yra, energijos kiekį, kurį ji „paims“ iš tinklo. Turėtume labiau susirūpinti dėl jo energingos šviesos išvesties – kiek matomos spinduliuotės energijos jis „išduos“. Taigi, renkantis lempą, daug teisingiau būtų atkreipti dėmesį ne į trumpalaikes lyginamąsias analogijas vatais, o į aiškiai nurodytą šviesos srauto reikšmę liumenais.

Šviesos išėjimas

Praktiškai tai labai įdomus dydis, nes jis iš esmės apibūdina šviesos šaltinio efektyvumą. Svarbu pasirinkti lempą ne pagal jos suvartojamą elektros energiją, o pagal tai, kaip ši galia naudojama pavertus šviesos energija.

Taigi, šviesos išėjimo vertė parodo, kiek šviesos srauto sukuria lempa konvertuojant vieną vatą sunaudotos energijos. Akivaizdu, kad jis matuojamas liumenais vatui (lm/W).

Vienos rūšies energija paverčiama kita energija įvairiais būdais. Pavyzdžiui, įprastose kaitrinėse lempose naudojamas varžos principas – švytėjimą sukelia raudonai įkaitusi ritė su didele elektrine varža. Akivaizdu, kad tai lydi didžiuliai šilumos nuostoliai. Efektyvesni yra šiuolaikiniai apšvietimo įrenginiai, pagrįsti puslaidininkinių matricų švytėjimo principais, kai praleidžiama srovė arba jonizuojami specialiai parinkti dujų mišiniai. Čia ženkliai mažiau energijos eikvojama nereikalingam šildymui.

Jau buvo minėta aukščiau, kad žmogaus akies normalaus šviesos suvokimo smailė atsiranda esant 555 nm bangos ilgiui. Ir į idealios sąlygos, su pilna transformacija elektros energija monochromatiniame nurodyto bangos ilgio šviesos sraute, tai yra visiškai be nuostolių, teoriškai įmanoma pasiekti 683 lm/W šviesos srautą. Tai vadinama idealiu šviesos šaltiniu, kurio, deja, gamtoje nėra.

Žemiau esančioje lentelėje parodyta lyginamąsias charakteristikas kasdieniame gyvenime dažniausiai naudojamoms lempoms - kaitrinėms, fluorescencinėms ir LED. Aiškiai matosi, kaip ekonomiškiau tampa šiuolaikinių šviesos šaltinių naudojimas, tai yra, kaip didėja šviesos efektyvumas.

(Lentelėje pateiktos vertės yra apytikslės. Bet kurioje lempų kategorijoje gali būti nukrypimų viena ar kita kryptimi – tai priklauso nuo konkretaus modelio kokybės. Tačiau lentelėje gana aiškiai pateikiamas bendras vaizdas).

Šviesos srautas, Lm	Kaitinamosios lempos		Liuminescencinės lempos		LED lemputės
	Suvartojo Galia, W	Šviesos išėjimas lm/W	Suvartojo Galia, W	Šviesos išėjimas lm/W	Suvartojo Galia, W	Šviesos išėjimas 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

Konkrečią šviesos efektyvumo vertę ne visada nurodo kai kurie lempų gamintojai ant savo pakuotės. Tai gali būti užrašas „šviesos galia“ arba „Apšvietimo efektas“. Jei ne, tai lengva nustatyti patiems, padalijus vardinėje plokštelėje esantį šviesos srautą iš nurodytos energijos sąnaudos.

Visiškai akivaizdu, kad iš visų naudojamų lempų gyvenimo sąlygos, turi geriausius šviesos srauto indikatorius LED prietaisai– jiems šis rodiklis siekia 100 lm/W, o gali būti net šiek tiek didesnis. Tačiau pažanga nestovi vietoje, o kūrėjai praneša apie neišvengiamą išleidimą serijinė gamyba lempos, kurių šviesos efektyvumas yra apie 200 lm/W. Tačiau idealus šaltinis vis dar yra taip toli...

Beje, mokslininkams pavyko įvertinti Saulės šviesos efektyvumą, o jis nėra toks didelis: maždaug 93 lm/W.

Apie šviesos šaltinių šviesos efektyvumą įvairių tipų Tai taip pat paaiškinta toliau pateiktame vaizdo įraše:

Vaizdo įrašas: kas yra šviesos efektyvumas ir koks šio parametro praktinis pritaikymas?

Šviesos galia

Fizikoje yra taškinio šviesos šaltinio samprata – jis spinduliuotę skleidžia lygiai vienodai visomis kryptimis. Praktiškai, jei taip atsitinka, tai labai retai, ir net tada - šiek tiek supaprastinus sąvokas. Tiesą sakant, šviesos srautas skirtingomis kryptimis yra netolygus. Ir norėdami įvertinti, tarkime, jo erdvinį tankį, jie veikia pagal šviesos intensyvumo dydį. Ir norint suprasti, kas tai yra, taip pat turėsite prisiminti kietojo kampo sąvoką.

Pradėkime nuo geometrijos. Taigi, kietasis kampas yra erdvės dalis, jungianti visus spindulius, sklindančius iš vieno taško ir kertančius tam tikrą paviršių (tai vadinama sulenkiamu paviršiumi). Fotometrijoje, žinoma, tai yra apšviestas paviršius. Šis kampas matuojamas specialiais dydžiais – steradianais (sr), o formulėse dažniausiai nurodomas simboliu Ω .

Kietojo kampo dydis yra sulenkto paviršiaus ploto ir sferos spindulio santykis.

Ω = S/R²

Tai yra, jei paimsime, pavyzdžiui, sferą, kurios spindulys yra vienas metras, tada vieno steradiano kietasis kampas ant jo paviršiaus „nukirs“ vieno ploto dėmę. kvadratinis metras.

Kodėl tai žinoti? Faktas yra tas, kad šviesos stiprio sąvoka yra tiesiogiai susijusi su erdviniu kampu. Tiksliau, vieno liumeno šviesos srautas, sklindantis erdvėje, kurią riboja vieno steradiano erdvės kampas, šviesos stipris yra viena kandela. Matematiškai šis ryšys atrodo taip:

I = Ф/ Ω

Ir jei mes kalbame apie šviesos energijos intensyvumą, lygų vienai kandelei, tai yra 1/683 W/sr.

Beje, kandela yra vienas iš septynių pagrindinių SI sistemos dydžių.

Candela lotyniškai reiškia žvakę. Tai yra būtent tas „praeities reliktas“, kuris jau buvo minėtas aukščiau, tačiau tai labai aiškiai parodo visą kiekių tarpusavio ryšį.

Paaiškinkime paveikslėlyje:

Taigi, yra taškinis šviesos šaltinis – žvakė. Jo degantis dagtis skleidžia vienos kandelos intensyvumą šviesą (1 punktas).

Erdvėje, kurią riboja vieno steradiano erdvės kampas (2 punktas), sklis šviesos srautas (3 punktas), lygus vienam liumenui. Tam tikru atstumu nuo šaltinio (sferos spindulys – 4 padėtis) šis srautas apšviečia tam tikros srities paviršių (5 padėtis). Žvelgiant į ateitį, iš karto pasakysime, kad jei plotas lygus vienam kvadratiniam metrui, tai tokiomis sąlygomis šioje „šviesos taške“ suteikiamas vieno liukso (lx) apšvietimas.

Jei grįšime prie žvakės kaip atskaitos šviesos šaltinio, tada nesunku apskaičiuoti bendrą jos šviesos srautą. Visos sferos kietasis kampas yra 4π, ​​tai yra, šiek tiek suapvalinus, jis yra lygus 12,56 steradiano. Tai reiškia, kad vienos kandelos šviesą visomis kryptimis skleidžianti žvakė sukuria 12,56 liumenų bendrą šviesos srautą.

Įdomu tai, kad ne taip seniai šviesos šaltinių spinduliuotė buvo vertinama „žvakėse“. Pavyzdžiui, jie sakė, kad jums reikia „lemputės šešiasdešimčiai žvakių“. Pardavėjai ir pirkėjai puikiai vienas kitą suprato – įsigyta 60 W kaitrinė lemputė, nors iš tikrųjų šios reikšmės viena su kita niekaip nesusijusios tokiu atveju, fizikos požiūriu, nėra susiję. Ir kas juokinga, kad tai buvo arti tiesos.

Pažiūrėkime – 60 žvakių po 12,56 liumenų iš viso duos 753,6 liumenų. Pažiūrėkime į aukščiau esančią lentelę – 60 vatų sunaudojančios kaitrinės lempos šviesos srautas yra maždaug 700 liumenų. Labai arti!

Tačiau kartojame, kad teisingas šviesos šaltinių įvertinimas vis tiek turėtų būti atliktas liumenais.

Šviesos ryškumas

Kitas parametras, į kurį verta atkreipti dėmesį, yra šviesos šaltinio ryškumas. Faktas yra tas, kad praktiškai nereikia dirbti su taškiniais šaltiniais. Tai reiškia, kad dauguma šaltinių turi tam tikrą skleidžiamą paviršių. Ir esant vienodam šviesos srautui, bet skirtingam šviesos spinduliavimo plotui, jis bus suvokiamas skirtingai.

Tai yra, iš esmės ryškumas yra šviesos, skleidžiamos iš tam tikro matomo šviesos šaltinio paviršiaus ploto vieneto, stiprumas.

Aišku, kad ryškumo vienetas bus kandela kvadratiniam metrui.

Tai svarbi vertybė, nes regėjimo organai, žvelgdami į šviesos šaltinį, veikiau reaguoja ne į šviesos intensyvumą kaip tokį, o į ryškumą. Kai jos vertė yra didelė (virš 160 tūkst. kandelų kvadratiniame metre), šviesa gali sukelti akių dirginimą, skausmą, ašarojimą. Štai kodėl apšvietimo gamintojai gamina lempas su matinėmis lemputėmis. Praktiškai neprarandant šviesos srauto, spinduliuotė sklinda ne specialiai kaitinamųjų siūlų ar šviesos diodų, kurių plotai yra nedideli, o iš daug didesnio lemputės paviršiaus ploto. Šis švytėjimas yra daug saugesnis akies tinklainei ir yra daug patogiau suvokiamas regėjimu.

Paviršiaus apšvietimas

Pagaliau priėjome prie apšvietimo. Šią vertę galima laikyti labiausiai taikoma, nes vertinamas tam tikros srities apšvietimas bendras darbasšviestuvai.

Vaizdžiai tariant, apšvietimas (E) yra šviesos srauto (F) paviršiaus tankis, paskirstytas tam tikrame plote (S). Jei žiūrėsime į tai šiek tiek supaprastindami, tai galima išreikšti šia formule:

Kaip matėme aukščiau, vienas šviesos srauto liumenas vieno kvadratinio metro plote sukuria apšvietimą, lygų vienam liuksui (lx).

Apšvietimas priklauso nuo daugelio veiksnių, net jei neatsižvelgiate į šviesos šaltinio savybes.

• Pirma, kuo toliau nuo apšviesto paviršiaus yra šaltinis, tuo didesnis „šviesos taško“ plotas (prisiminkite kietojo kampo kūgį). Tai yra, šviesos srautas paskirstomas didesnis plotas. Be to, kaip prisimename, ši priklausomybė yra kvadratinė. Tai yra, jei atstumas padidės dvigubai, apšvietimas sumažės keturis kartus, tris kartus - devynis kartus ir tt.

Jei atsižvelgsime į taškinį šaltinį, galime pritaikyti Keplerio formulę:

Į formulę įtrauktų kiekių reikšmės nekartosime – jie pateikti aukščiau.

• Antra, aukščiau parodyta Keplerio formulė galioja tik paviršiui, statmenam šviesos srauto krypčiai. Realybėje, žinoma, taip nutinka nedažnai. Tai reiškia, kad tuo atveju, kai apšviesta plokštuma yra tam tikru kampu α srauto kryptimi, reikia atlikti pataisymus:

E = (I / r²) × cos α.

Atminkite – kai reikia apšviesti paviršių kuo ryškiau, žibintuvėlį nukreipkite jam statmenai. Bet jei pastatysite jį kampu, apšvietimas smarkiai sumažės, nes atrodo, kad šviesa „ištepta“ per paviršių.

• Trečia, konkrečios zonos apšvietimas taip pat priklauso nuo jos, galima sakyti, aplinkos. Faktas yra tas, kad dauguma paviršių nesugeria visos į juos patenkančios šviesos, bet didžiąja dalimi ją atspindi. Ir taip jie patys tampa pirminiais šviesos šaltiniais.

Prisiminkime, kas buvo pasakyta skyriuje apie švytėjimo ryškumą. Taip, iš tiesų, tokių apšviestų zonų ryškumas nėra itin didelis. Tačiau spinduliuotė sklinda iš tinkamos vietos, todėl sukuriamas labai didelis šviesos srautas.

O tokio apšviečiamo paviršiaus ryškumas priklauso ir nuo jo apšvietimo, ir nuo difuzinio atspindžio, kuris turi atskirą pavadinimą – albedas. Kuo didesnis albedas, tuo ryškesnis švytėjimas. Ir kadangi jis yra ryškesnis, „antrinis“ spalvų srautas yra labiau tiriamas.

Kai kurie iliustruojančių pavyzdžių atspindėta šviesa. Balto popieriaus lapo, kurio apšvietimas yra tik 50 liuksų, ryškumas bus 15 cd/m². Mėnulio pilnaties švytėjimas (o tai, kaip žinome, nuo jo paviršiaus atsispindi saulės šviesa) pasižymi 2500 cd/m² šviesumu. O gryno balto sniego paviršius saulėtą dieną pasiekia iki 3000 cd/m² šviesumą. Daugoka!

Šis reiškinys labai plačiai naudojamas apšvietime ir dizainas kambariai. Gaminamos visos modelių lempų linijos, kurios yra specialiai sukurtos nukreipti į sienas ar lubas, ty būtent apšviestos zonos yra įtrauktos į bendro patalpos apšvietimo darbą. Tas pats efektas naudojamas kuriant daugiapakopes lubų konstrukcijas su LED juostiniu apšvietimu.

Nesunku atspėti, kad kambario apšvietimas priklausys nuo pasirinkto jo dekoravimo stiliaus. Ta pati lemputė, tarkime, baltame kambaryje suteiks daug didesnį apšvietimą nei nudažytoje tamsiomis spalvomis.

Kadangi galutinis numatomas apšvietimo prietaisų veikimo rezultatas yra patogaus ir sveiko apšvietimo lygių sukūrimas patalpoje, būtent paviršiaus apšvietimo vertė yra reguliuojama. Teisės aktai (SNiP ir SanPiN) nurodo, koks apšvietimas turėtų būti pasiektas įvairiose patalpose, atsižvelgiant į jų paskirtį.

Taigi dabartinis SNiP 23-05-95 atnaujintoje versijoje (Taisyklių kodeksas SP 52.13330.2011) nurodo šiuos standartinius gyvenamųjų pastatų apšvietimo rodiklius:

Patalpų tipas (paskirtis).	Apšvietimo standartai pagal dabartinis SNiP, prabanga
Gyvenamieji kambariai	150
Vaikų kambariai	200
Biuras, dirbtuvės ar biblioteka	300
Spintelė tiksliam piešimo darbui	500
Virtuvė	150
Dušo kambarys, atskiras arba kombinuotas vonios kambarys, vonia	50
Pirtis, rūbinė, baseinas	100
Prieškambaris, koridorius, holas	50
Įėjimo fojė	30
Laiptai ir laiptai	20
Drabužinė	75
Sporto (sporto) salė	150
Biliardo kambarys	300
Vežimėlių ar dviračių sandėliukas	30
Techninės patalpos – katilinė, siurblinė, elektros valdymo patalpa ir kt.	20
Pagalbiniai praėjimai, įskaitant palėpėse ir rūsiuose	20
Teritorija prie pagrindinio įėjimo į namą (veranda)	6
Teritorija prie avarinio arba techninio įėjimo	4
Pėsčiųjų takas prie įėjimo į namą 4 metrai	4

Šiuo atveju apšvietimas turėtų būti vertinamas horizontalioje plokštumoje grindų aukštyje. Laiptams - tiek grindų aukštyje, tiek ant perėjimo platformų ir laiptelių.

Apšvietimo lygiui įvertinti naudojami specialūs prietaisai – liukso matuokliai. Jas sudaro fotodetektorius su sferiniu jutiklio paviršiumi ir keitiklio blokas su analogine (rodyklė) arba skaitmenine rodmenų indikacija.

Akivaizdu, kad liukso matuoklis yra labai specializuotas, brangus specialistų naudojamas prietaisas, kurio namuose turėti visiškai neprivaloma. Tačiau pagrindinių fotometrinių dydžių supratimas nepakenks nė vienam namo ar buto savininkui.

Kam? – gali paklausti daugelis. Taip, bent jau tam, kad būtų galima savarankiškai planuoti tam tikrų šviesos šaltinių naudojimą reikalingas apšvietimas. Juk nuo to tiesiogiai priklauso visų šeimos narių sveikata ir bendra nuotaika.

Praktinė šių žinių padėtis bus aptarta kitame leidinio skyriuje.

Spalvinga temperatūra

Norėdami baigti pokalbį apie pagrindines šviesos šaltinių charakteristikas, būtina pasilikti ties jų spalvos temperatūra.

Esant visiškai vienodiems skleidžiamo šviesos srauto rodikliams, viena lemputė gali suteikti šiltą gelsvą spalvą, kita – neutraliai baltą, o trečia, pavyzdžiui, gali švytėti šaltu mėlynos spalvos atspalviu. Kaip juos atskirti pagal šį parametrą? Tam buvo sukurta speciali spalvų temperatūros skalė.

Iš karto rezervuokime – nėra ryšio tarp oro temperatūros patalpoje ar paties šviesos šaltinio šildymo temperatūros. Iki aukštos temperatūros įkaitinto fizinio kūno švytėjimas tiesiog laikomas standartu.

Bet kuris kūnas, jei jo temperatūra viršija absoliutų nulį, pats yra šaltinis infraraudonoji spinduliuotė. Kylant temperatūrai šios spinduliuotės bangos ilgis kinta ir tam tikru momentu pasiekia matomą spektro dalį.

Tikriausiai visi tai pastebėjo - kaitinant metalinis strypas pirmiausia pasidaro raudonas, tada pradeda švytėti ryškiai raudona šviesa, galite jį šildyti, kaip sakoma, „baltai karšta“. O atliekant elektrinio suvirinimo darbus, lanko temperatūrai pasiekus labai aukštus lygius, tirpstantis metalas gali įgauti mėlyną atspalvį.

Būtent ši gradacija yra spalvų temperatūros skalės pagrindas. Jis nurodomas kelvinais – ir skalėje matosi, kokį švytėjimą skleis lempa.

Ši spalvos temperatūra paprastai nurodoma lempos etiketėje. Kartais prie jo pridedamas tekstinis paaiškinimas ar net miniatiūrinė skalė, rodanti, kurioje matomo spektro srityje lemputė šviečia.

Šviestuvų pasirinkimas pagal jų spalvinę temperatūrą priklauso nuo to, kokią aplinką patalpoje planuojate palaikyti. Žinoma, čia reikšmingą vaidmenį vaidins ir subjektyvus veiksnys – tai yra savininkų pageidavimai. Ir tam nėra paruoštų „receptų“. Tačiau toliau pateiktoje lentelėje pateikiama rekomenduojama lempų apžvalga pagal jų švytėjimą. Galbūt tai kam nors padės renkantis.

Spalvinga temperatūra	Vizualinis suvokimas	Galimi kuriamos atmosferos apibrėžimai	Tipinės programos
2700 tūkst	Šilta šviesa	Atvira, šilta, draugiška, jauki, atpalaiduojanti	Svetainės, viešbučių fojė, nedideli butikai, restoranai, kavinės
3000 tūkst	balta šviesa	Intymus, draugiškas, palankus bendravimui	Svetainės, bibliotekos, parduotuvės, biurai
3700 tūkst	Neutrali šviesa	Draugiškas, palankus bendravimui, suteikiantis saugumo jausmą, didinantis dėmesingumą	Muziejai ir parodų salės, knygynai, biurai
4100 tūkst	Šalta šviesa	Dėmesį skatinantis, švarus, aiškus, produktyvus	Mokymo patalpos, projektavimo biurai, biurai, Bolgitsy, didelės parduotuvės, traukinių stotys
5000–6500 tūkst	Šalta dienos šviesa	Trikdantys, pernelyg ryškūs, pabrėžiantys spalvas, sterilūs, laikui bėgant varginantys	Muziejai, juvelyrikos parduotuvės, kai kurie kabinetai gydymo įstaigose

Nepriklausomų skaičiavimų atlikimas.

Kaip ir žadėta, šioje leidinio dalyje bus aptariamas apšvietimo skaičiavimo algoritmas. Tiksliau, teisingiau, skaičiavimo kryptis yra priešinga. Tai yra, mes jau žinome įprastą apšvietimo vertę. Skaičiavimai turėtų padėti mums gauti rezultatą, kiek lempų ir kokio šviesos srauto reikės norint jį pateikti.

Bendroji skaičiavimo formulė

Taigi, pradėkime nuo formulės, kuri bus mūsų skaičiavimų pagrindas.

Fl = (En × Sp × k × q) / (Nc × n × η)

Fl- tai lempos šviesos srautas, kurį reikia sumontuoti lempoje. Tai yra ta pati vertė, kuri yra skaičiavimų tikslas.

Yong- standartinis paviršių apšvietimas, priklausomai nuo patalpos tipo. Tai atitinka SNiP nustatytus ir aukščiau pateiktus lentelėje parametrus. Tai yra, mes pradedame nuo standartinės vertės.

Sp- apšviečiamo paviršiaus plotas. Paprastai čia rodomas kambario plotas, jei jis apskaičiuojamas bendras apšvietimas. Bet jei tikslas yra apskaičiuoti vietos apšvietimą (pvz., darbo zona), tada pakeičiamas šios zonos plotas.

k- pataisos koeficientas, kuris dažnai vadinamas saugos koeficientu. Įvedant jį atsižvelgiama į keletą aplinkybių, turinčių įtakos lempų šviesos efektyvumui. Pirma, daugelis lempų laikui bėgant pradeda eikvoti savo spinduliavimo potencialą arba, paprasčiau tariant, pritemsta. Antra, spinduliuotę gali paveikti ir kai kurie išoriniai veiksniai – patalpos dulkėtumas arba, tarkime, didelė garų koncentracija, kuri neleidžia laisvai sklisti šviesos spinduliams.

Kadangi kalbame apie gyvenamąsias patalpas, kuriose neturėtų būti tankių garų, o dulkės pašalinamos reguliariai valant, tai antroji veiksnių grupė gali būti neįtraukta. O už laipsnišką spinduliuotės praradimą koeficientas už skirtingi tipai lempos gali būti pritaikytos taip:

Liuminescencinės lempos (dujų išlydžio): 1,2;

Įprastos kaitrinės ir halogeninės lempos: 1.1;

LED lempos: 1.0.

q- koeficientas, kuriame atsižvelgiama į netolygų tam tikrų tipų lempų švytėjimą. Jis imamas lygus:

Kaitrinėms lempoms ir dujų išlydžio gyvsidabrio lempoms: 1,2;

Kompaktinėms fluorescencinėms kaitrinėms lempoms ir LED šviesos šaltiniams: 1.1.

Pereikime prie trupmenos vardiklio.

Nc- šviestuvų, planuojamų įrengti patalpoje arba atskiroje zonoje, kuriai atliekamas skaičiavimas, skaičius.

n- planuojamo montuoti lempos ragų skaičius.

Tikriausiai aišku, kad pastarųjų dviejų verčių sandauga parodo, kiek lempų planuojama montuoti. Pavyzdžiui, sumontuota viena penkių rankų liustra. Tada Nc=1 ir n=5. Arba planuojate apšviesti kambarį dviem prietaisais, kurių kiekvienas turi tris lemputes: Nc=2, a n=3, Bet jei apšvietimą užtikrina vienas įrenginys su viena lempa, abu šie dydžiai bus lygūs vienam.

η - šviesos srauto panaudojimo koeficientas. Šioje pataisos vertėje atsižvelgiama į daugelį veiksnių, susijusių tiek su patalpos savybėmis, tiek su planuojamų įrengti šviestuvų specifika.

Kadangi būtent šis koeficientas lieka nežinoma reikšmė, skaičiavimai turėtų prasidėti nuo jo.

Šviesos srauto panaudojimo koeficiento nustatymas

Šią reikšmę galima pavadinti lentelės empirine verte. Tai priklauso nuo patalpos ploto ir nuo lempos vietos, ir nuo pagrindinės šviesos srauto krypties, ir nuo srauto paviršių, sienų ir grindų apdailos.

Visų pirma, norėdami patekti į lentelę, turėsite apibrėžti vadinamąjį patalpų indeksą. Jame atsižvelgiama į kambario matmenis, be to, tiksliai atsižvelgiant į ilgio ir pločio santykį, nes kvadratinis kambarys o pailgos stačiakampės formos šviesos srautas vis tiek skirsis kitaip. Antra, atsižvelgiama į lempos aukštį virš apšviečiamo paviršiaus. Kaip prisimename, pagal SNiP reikalavimus apšvietimas vertinamas horizontalioje plokštumoje grindų lygyje.

Svarbu – kartais lubų aukštis patalpoje painiojamas su šviestuvo montavimo aukščiu. Bet tai vis tiek nėra tas pats! Pavyzdžiui, šviestuvą galima montuoti ant sienos (skono), montuoti ant stovo arba pastatyti ant stalo ar naktinio staliuko (toršeras arba stalinė lempa), pakabintas nuo srauto tam tikru atstumu nuo lubų paviršius(liustra).

Formulė tikriausiai nieko nepasakys. Šiam kambario indeksui nustatyti geriau rekomenduoti naudoti internetinį skaičiuotuvą.

Tikrai jau žinote, kad per blankus arba, atvirkščiai, per ryškus apšvietimas patalpoje neigiamai veikia žmogaus organizmą. Be amžino mieguistumo, nepakankamas dirbtinės ir natūralios šviesos kiekis kelia rimtesnių pavojų – neryškų matymą ir sutrikimą. psichologinė būsena. Išspręsti problemą gana paprasta – įrengti tinkamesnius šviestuvus ir tinkamai organizuoti apšvietimą kiekviename kambaryje. Tačiau prieš tai turite išsiaiškinti, kokie yra gyvenamųjų patalpų apšvietimo standartai. Būtent apie tai dabar ir kalbėsime.

Ką sako SNiP?

Pagrindinis dokumentas, nurodantis esamus standartus, yra SNiP (statybos kodeksai ir taisyklės). Taigi, remiantis šiuo dokumentu, bute ir privačiame name turi būti laikomasi šių apšvietimo liuksais (Lx) standartų:

• palėpės ir rūsio praėjimas – 20;
• tualetas, dušas, vonia – 50;
• salė, koridorius – 50;
• spinta – 75;
• pirtis, baseinas – 100;
• miegamasis, virtuvė – 150;
• vaikų - 200;
• asmeninis biuras, biblioteka, buitinė patalpa, kambarys su biliardu - 300.

Atkreipkite dėmesį, kad vonios kambaryje dirbtinį apšvietimą galite pasirinktinai padidinti iki 100 liuksų, nes... makiažui ir skutimuisi SNiP 2010-05-23 nurodytos vertės gali nepakakti.

Kad suprastumėte, kaip pateiktus skaičius konvertuoti į labiau pažįstamas reikšmes, atminkite – 1 liuksas yra 1 liumenas/1 kvadratinis metras kambario. Kiekviena lemputė turi nurodyti tokią charakteristiką kaip šviesos srautas (liumenais, Lm). Tereikia iš pradžių apskaičiuoti standartinį gyvenamojo ploto, jūsų atveju vieno iš kambarių, apšvietimą, tada konvertuoti reikšmę į liumenus ir pasirinkti tinkamas lemputes. Pažvelkime į skaičiavimo technologiją naudodami pavyzdį.

Atliekame skaičiavimus

Tarkime, reikia išsiaiškinti apšvietimo standartą miegamajame, kurio plotas yra 20 m2. Visų pirma, šio kambario normą pagal SNiP padauginame iš ploto, būtent 150 * 20, iš viso gauname 3000 liuksų. Atitinkamai, esant šiai vertei, bendras lempų šviesos srautas turėtų būti 3000 Lm. Tereikia išsirinkti savo gyvenamajai erdvei tinkamas lemputes, pavyzdžiui, jei norite, galite naudoti 3 lemputes po 12 W, kurios iš viso duos ne daugiau 3600 Lm pagal lentelę:

Šis skaičiavimas yra apytikslis, nes Kiekvienas turi savo reikšmes, kurias galite sužinoti įsigiję. Tokiu būdu jūs galite lengvai padaryti dirbtinį apšvietimą kambaryje tokį, kokį rekomenduoja gyvenamųjų patalpų apšvietimo standartai pagal SNiP.

Beje, šią vertę galima išmatuoti naudojant specialus prietaisas- liukso matuoklis, kurį gana paprasta naudoti, kaip įrodo toliau pateiktas vaizdo įrašas.

Matavimo darbai

Prastas patalpų, darbo vietos ar buto kambario apšvietimas neigiamai veikia žmogaus sveikatą, mažina koncentraciją, darbingumą, dirglumą, psichikos sutrikimus. Labai ryški šviesa taip pat dirgina ir nieko teigiamo žmogui neteikia.

Todėl būtina užtikrinti normalų patalpų apšvietimą, kurį reguliuoja tam tikras SNiP standartas. Tai reikalauja lengvas montavimas kiekvienam kambariui tinkamos apšvietimo lempos.

Patalpų apšvietimas vardine išraiška yra šviesos srautas, kuris stačiu kampu skleidžiamas ant paviršiaus ploto vienetui. Kai šviesa krinta ūmiu kampu, apšvietimas mažėja priklausomai nuo pasvirimo kampo.

Apšvietimas matuojamas liuksais, kurie yra lygūs 1 liumenui (šviesos srauto vienetui) vienam m2.

Patalpų apšvietimas tiesiogiai priklauso nuo šviesos, sklindančios iš šaltinio, stiprumo. Kuo didesnis atstumas nuo šviesos šaltinio iki paviršiaus, tuo mažesnis apšvietimo parametras.

Normos

Kiekvienas kambario tipas turi savo apšvietimo standartus. Pavyzdžiui, bakalėjos parduotuvėje didžiausia pulsacijos vertė nustatyta 15%, apšvietimas yra 300 liuksų, tačiau sporto prekių skyriui arba Statybinės medžiagos normos visai kitokios. Taisyklės taip pat nustato tam tikrą leistiną apšvietimą poliklinikose, vaikų darželiuose, autoservisuose ir kituose objektuose.

Apšvietimo skaičiavimo pavyzdys

Nustatykime reikiamą miegamojo apšvietimą. Miegamojo plotas 25 m2. Normos vertė pagal šio tipo patalpų taisykles padauginama iš ploto: 150 x 22 = 3300 liuksų. Bendras apšvietimo įtaisų šviesos srautas esant tokiam apšvietimo lygiui turi būti ne mažesnis kaip 3300 liumenų.

Dabar belieka išsirinkti tinkamas miegamojo apšvietimo lempas. Renkantis galite, pavyzdžiui, įsigyti tris tokias 12 vatų lempas. Tai užtikrins 3600 liumenų šviesos srauto sukūrimą, kaip matyti iš lentelės verčių.

Šis skaičiavimas yra apytikslis, nes LED lemputės turi skirtingus šviesos parametrus, priklausomai nuo gamintojo. Taigi, jūs galite lengvai savarankiškai apskaičiuoti reikiamą lempų galią ir tipą, kad sukurtumėte standartinį bet kurio kambario apšvietimą pagal SNiP taisykles.

Apšvietimo matavimo prietaisai

Kambario apšvietimui matuoti naudojami įvairūs prietaisai, kurie turi savo dizaino ypatybes ir matavimo metodus. Pažvelkime į pagrindinius įrenginius išsamiau.

Liuksmetras

Liukso matuokliai skirstomi į elektroninius ir analoginius, kurie nebegaminami, o tokių modelių lieka tik seni pavyzdžiai.

Šis liukso matuoklis naudojamas:

• Patikrinti, ar kambario apšvietimas atitinka norminius duomenis.
• Apšvietimo parametrų matavimas atliekant darbus, siekiant įvertinti darbo sąlygas.
• Atliekant elektros instaliacijos darbus palyginti apšvietimo indikatorius su apšvietimo prietaisų skaičiavimais.

Liukso matuoklio veikimo principas pagrįstas įmontuoto, į kurį nukreipiamas šviesos srautas, veikimu. Tokiu atveju fotoelemente atsiranda didelis įkrautų dalelių srautas. Dėl to atsiranda srovė elektros srovė, kurio stiprumas priklauso nuo šviesos srauto, nukreipto į fotoelementą, stiprumo. Paprastai šis parametras rodomas prietaiso skalėje.

Liukso skaitiklių tipai

Atsižvelgiant į jutiklio, kuris matuoja kambario apšvietimą, vietą, liukso matuokliai skirstomi į tipus:

Monoblokas (vieno gabalo įrenginys) . Jutiklis yra pritvirtintas pačiame įrenginio korpuse.

Prietaisas su nuotolinio valdymo jutikliu , sujungtas lanksčia viela.

Gaminti paprasti matavimai tinka įprastas monoblokinis liukso matuoklis, be pagalbinio įvairių funkcijų. Norint nustatyti kelis apšvietimo parametrus atliekant profesionalius skaičiavimus, būtina naudoti įrenginius, kurie turi papildomą funkcijų rinkinį. Tokie įrenginiai turi įmontuotą atmintį ir gali nustatyti vidutines parametrų reikšmes.

Reikšmingas liukso metro privalumas yra specialių šviesos filtrų buvimas, padedantis tiksliau nustatyti šviesos intensyvumo vertę, gaunamą iš apšvietimo prietaisų su skirtingų atspalvių spalvos.

Liuksmetro nuotolinio jutiklio buvimas leidžia tiksliau nustatyti apšvietimą, nes šiuo atveju įtaka išoriniai veiksniai mažėja. Šiuolaikiniai modeliai turi skystųjų kristalų ekraną. Tai leidžia daug lengviau paimti rodmenis iš įrenginio.

Fototechnikos prietaisai

Fotografijos įranga naudoja tokius įrenginius kaip ekspozicijos matuokliai ir ekspozicijos matuokliai . Jie skirti nustatyti ryškumo ir ekspozicijos apšvietimo parametrus. Profesionalus fotografas, nustatęs šių rodiklių reikšmes, gali gauti aukštos kokybės nuotraukas.

Ekspozicijos matuokliai skirstomi į tipus:

• Vidinis.
• Išorinis.

Blykstės matuokliai

Tokie prietaisai skirti apšvietimui matuoti fotografuojant. Kuriame papildomas elementas naudoti impulsinio tipo apšvietimo prietaisus (fotoblykstes). Šiuolaikiniuose fotoaparatų modeliuose blykstės matuoklis yra korpuse. Jis keičia blykstės galią esant skirtingam apšvietimo lygiui.

Profesionalai naudoja blykstės matuoklius su nuotoliniu jutikliu, jie tiksliau nustato apšvietimą.

Fotometras

Toks prietaisas vadinamas multimetru. Jis yra daugiau modernus modelis blykstės matuoklis. Jo pranašumas yra ekspozicijos matuoklio ir blykstės matuoklio parinkčių derinys.

Lengvas pulsavimas

Apšvietimo prietaisų šviesos srauto vienodumas palieka daug norimų rezultatų. Poveikis, išreiškiamas esant šviesos srauto svyravimams, akiai nematomas, tačiau jo įtaka žmogaus sveikatai turi didelę reikšmę.

Tokios šviesos pavojus yra tas, kad vizualiai neįmanoma nustatyti šviesos impulsų buvimo. O dėl jų veikimo gali sutrikti miegas, atsirasti diskomfortas, depresija, silpnumas, širdies nepakankamumas ir kiti simptomai.

Pulsacijos parametras yra jo koeficientas, išreiškiantis šviesos srauto, nukreipto į paviršiaus ploto vienetą, kitimo jėgą per tam tikrą laikotarpį. Šio koeficiento apskaičiavimo formulė yra gana paprasta. Švitinimo bangos koeficientas nustatomas pagal didžiausio ir mažiausio apšvietimo tam tikrą laiką skirtumą, padalijus iš dvigubo vidutinio apšviestumo, o rezultatas padauginamas iš 100%.

Sanitarinės taisyklės nustato viršutinę pulsacijos koeficiento ribą. Darbo vietoje jis turėtų būti ne didesnis kaip 20% ir priklauso nuo darbuotojo darbo atsakomybės laipsnio. Kuo atsakingesnis darbas, tuo mažesnis turėtų būti apšvietimo pulsacijos koeficientas.

Administracinėms patalpoms ir biurams, kuriuose intensyvus vizualinis darbas, šis koeficientas neturėtų pakilti aukščiau 5% ribos. Šiuo atveju atsižvelgiama į šviesos srautą, kurio pulsacijos dažnis yra iki 300 hercų, nes nėra prasmės atsižvelgti į didesnį dažnį, nes žmogaus akis jo nesuvokia ir daro. neturi neigiamo poveikio.

Apšvietimo pulsacijos nustatymas

Šviesos pulsacijai nustatyti naudojamas efektyvus paprastas prietaisas, matuojantis patalpų ryškumą, pulsaciją ir apšvietimą, vadinamas liuksmetru-pulsometru-ryškumo matuokliu.

Prietaiso funkcijos

• Šviesos bangų, atsirandančių mirgant įvairiems apšvietimo įtaisams, pulsacijos matavimas.
• Kompiuterių monitorių ir kitų ekranų apšvietimo pulsacijos matavimas.
• Kambario apšvietimo nustatymas.
• Apšvietimo prietaisų ir monitorių ryškumo nustatymas.

Prietaiso veikimo principas yra patikrinti apšvietimo lygį naudojant fotojutiklį su tolesniu signalo konvertavimu ir rezultato rodymu skystųjų kristalų ekrane.

Šviesos pulsacijos koeficientą galima nustatyti naudojant kompiuteryje esančią programą arba galite patys analizuoti matavimus. Matavimams analizuoti kompiuteriu naudojama speciali programa „Ecolight-AP“, kuri veikia su įrenginiu „Ecolight-02“.

Skiriamieji bruožai matavimo prietaisai Veiksniai, lemiantys pulsaciją, yra jautrumo lygiai, maitinimo tipas ir fotosensorių kokybė.

Didžiausią pulsacijos koeficientą sukuria LED lempos, kurias naudojant šis parametras kartais pasiekia 100%. ir turi mažą pulsacijos koeficientą. Kaitinamųjų lempų pulsacijos koeficientas ne didesnis kaip 25%. Šiuo atveju lempų kaina ir kokybė neturi reikšmės. Net brangios lempos gali sukelti didelį šviesos pulsavimą.

Apšvietimo pulsacijos mažinimo metodai

• Apšvietimo prietaisų, veikiančių kintamąja srove, kurios dažnis didesnis nei 400 hercų, naudojimas.
• Įvairių fazių šviestuvų su trifaziu tinklu montavimas.
• Balasto kompensavimo įtaiso () montavimas į apšvietimo įrenginį ir specialus ofsetinių lempų prijungimas. Pirmoji lempa veikia su vėluojančia srove, o antroji - pagal pagrindinę srovę.
• Šviestuvų su elektroniniais balastais montavimas. Juose sumontuotas elektroninis balastas, kuris išlygina bangavimą ir stabilizuoja įtampą.

Jei apšvietimo prietaisai kambaryje yra prijungti prie vienos fazės, tada prijungti juos prie skirtingų fazių bus problematiška. Todėl bus patogiau įsigyti šviestuvai su elektroniniais balastiniais įtaisais. Jų pranašumas yra tas, kad jie atitinka visus reglamentus.

Apšvietimo pulsavimo lygio kontrolė yra būtina žmogaus sveikatai, nes nukrypimai nuo normų trikdo darbuotojų darbą ir gerovę.

Gyvenamiesiems pastatams taip pat svarbus patalpų apšvietimas. Šviesos pulsavimas nėra matomas, tačiau laikui bėgant išryškėja neigiamas jo poveikis.



Liuksas (apšviestumo vienetas) Liuksas(iš lot. lux ≈ šviesa), apšvietimo vienetas in Tarptautinė vienetų sistema. Sutrumpintas pavadinimas: Russian lk, international lx. 1 L. ≈ 1 m2 ploto paviršiaus apšvietimas, kai ant jo patenkančios spinduliuotės šviesos srautas lygus 1 lm. ═ 1 L = 10-4 nuotraukos (apšvietimo vienetas GHS vienetų sistema).

Didelis Sovietinė enciklopedija. - M.: Tarybinė enciklopedija. 1969-1978 .

Pažiūrėkite, kas yra „Liuksas (apšviestumo vienetas)“ kituose žodynuose:

Liuksas (simbolis: lx, lx) – apšvietimo matavimo vienetas SI sistemoje. Liuksas yra lygus 1 m² paviršiaus apšvietimui, kai ant jo patenkančios spinduliuotės šviesos srautas yra lygus 1 lm. Dauginiai ir pogrupiai Dešimtainiai kartotiniai ir pogrupiai ... Vikipedija

1. liuksas, pastovus (prabangiai įrengtas); cabinlux 2. prabanga, a (aukščiausios kategorijos viešbučio kambarys, kajutė, kupė ir pan.); gyventi apartamentuose 3. apartamentai, a; R. pl. ov, skaičiuojant f. liuksai (apšviestumo vienetas) ... Rusų kalbos kirčiavimas

1. LUX, a; m [iš lat. liukso šviesa] Fiz. Vienetas apšvietimo matavimai. 2. LUX [iš prancūzų k. prabanga prabanga]. I. nepakitęs; zn. adj. Prabangiai, patogiai įrengtas, savitas aukštos kokybės. Kupė l. Kabina l. Viešbutis l. II. A; m. Razg... enciklopedinis žodynas

1) (lotynų liuksų šviesa) tarptautinėje vienetų sistemoje (si) yra apšvietimo vienetas, lygus 1 m2 ploto paviršiaus apšvietimui, kai ant jo patenkančios spinduliuotės šviesos srautas yra lygus 1 liumenui; santrumpa pavadinimai: lx, lx. 2) (prancūzų prabangus prabangus lat.… … Rusų kalbos svetimžodžių žodynas

LUX, oi, vyras. (specialistas.). Apšvietimo vienetas. II. LUX 1. a, vyras Geriausias viešbučio kambarys, karieta, salonas, kajutė pagal įrangą ir aptarnavimą. Gyvenkite (vairuokite, plaukiokite) prabangiai. 2. nekeičiamas Aukščiausia klasė, kategorija, klasė. Kabina l. Šokoladas l. Ateljė l. |… … Ožegovo aiškinamasis žodynas

LUX 1, a, m (specialus). Apšvietimo vienetas. Ožegovo aiškinamąjį žodyną. S.I. Ožegovas, N. Yu. Švedova. 1949 1992… Ožegovo aiškinamasis žodynas

Šis terminas turi kitas reikšmes, žr. Lux (reikšmės). Užklausa "lk" nukreipiama čia; taip pat žr. kitas reikšmes. Liuksas (iš lot. lux light; rusiškas pavadinimas: lk, tarptautinis pavadinimas: lx) matavimo vienetas... ... Vikipedija

I (pranc. luxe luxury, splendor, iš lot. luxus splendor) prabangiai įrengtų parduotuvių, viešbučių, kupė, namelių ir kai kurių prekių žymėjimas. II (iš lot. liukso šviesos) apšvietimo vienetas tarptautinėje sistemoje... ... Didžioji sovietinė enciklopedija

Šviesa ir spinduliuotė
Šviesa apibrėžiama kaip elektromagnetinė spinduliuotė, sukelianti regėjimo pojūtį žmogaus akyje. Šiuo atveju kalbame apie spinduliuotę nuo 360 iki 830 nm, kuri užima nedidelę viso mums žinomo elektromagnetinės spinduliuotės spektro dalį.
Šviesos srautas F
Matavimo vienetas: liumenas* [lm]. Šviesos srautas Ф yra visa šviesos šaltinio spinduliuotės galia, apskaičiuota pagal žmogaus akies šviesos jutimą. Įprasta 100 W kaitrinė lempa sukuria maždaug 1300 lm šviesos srautą. 26 W galios kompaktinė fluorescencinė fluorescencinė lempa sukuria maždaug 1600 lm šviesos srautą. Saulės šviesos srautas yra 3,8? 1028 lm.
Šviesos intensyvumas I
Matavimo vienetas: kandela** [cd]. Šviesos šaltinis skleidžia šviesos srautą F skirtingomis kryptimis su skirtingu intensyvumu. Tam tikra kryptimi skleidžiamos šviesos intensyvumas vadinamas I šviesos intensyvumu.
Apšvietimas E
Matavimo vienetas: liuksas*** [lx]. Apšvietimas E atspindi krintančio šviesos srauto ir apšviestos srities santykį. Apšvietimas lygus 1 liuksui, jei 1 lm šviesos srautas yra tolygiai paskirstytas 1 m2 plote
Ryškumas L
Matavimo vienetas: kandela kvadratiniam metrui [cd/m2]. Šviesos šaltinio arba apšviestos srities šviesos ryškumas L yra pagrindinis veiksnys, lemiantis žmogaus akies šviesos jutimo lygį.
Spalvinga temperatūra
Matavimo vienetas: Kelvinas**** [K]. Šviesos šaltinio spalvinė temperatūra nustatoma lyginant su vadinamuoju „juodu korpusu“ ir rodoma „juoda korpuso linija“. Jei „juodojo kūno“ temperatūra pakyla, mėlynas komponentas spektre didėja, o raudonasis komponentas mažėja. Pavyzdžiui, kaitinamosios lempos su šiltai balta šviesa spalvos temperatūra yra 2700 K, o fluorescencinės lempos dienos šviesos spalva – 6000 K.

Įprastos šviesos spalvos
Yra trys pagrindinės šviesos spalvos: šilta balta 5000 K.

Spalvų perteikimas
Priklausomai nuo to, kur sumontuotos lempos ir kokia jų atliekama užduotis, dirbtinė šviesa turėtų užtikrinti geriausią įmanomą spalvų suvokimą (kaip natūralioje dienos šviesoje). Šią galimybę lemia šviesos šaltinio spalvų perteikimo charakteristikos, kurios išreiškiamos skirtingais „bendrojo spalvų perteikimo indekso“ Ra laipsniais. Spalvų perteikimo indeksas atspindi natūralios kūno spalvos ir matomos to kūno spalvos atitikimo lygį, kai apšviečiamas etaloniniu šviesos šaltiniu. Norint nustatyti vertę, Ra spalvos poslinkis registruojamas naudojant aštuonias standartines etalonines spalvas, nurodytas DIN 6169, kurios stebimos, kai bandomojo šviesos šaltinio šviesa yra nukreipta į šias etalonines spalvas. Kuo mažesnis bandomosios lempos skleidžiamos šviesos spalvos nuokrypis nuo etaloninių spalvų, tuo geresnės šios lempos spalvų perteikimo savybės. Šviesos šaltinis, kurio spalvų perteikimo indeksas Ra = 100, skleidžia šviesą, kuri optimaliai atspindi visas spalvas, kaip ir etaloninio šviesos šaltinio šviesa. Kuo mažesnė Ra reikšmė, tuo prasčiau atkuriamos apšviesto objekto spalvos.

* Vienas liumenas yra lygus šviesos srautui, kurį skleidžia taškinis izotropinis šaltinis, kurio šviesos intensyvumas lygus vienai kandelei, į vieno steradiano erdvės kampą (1 lm = 1 cd x sr). Bendras šviesos srautas, kurį sukuria izotropinis šaltinis, kurio šviesos intensyvumas yra viena kandela, yra lygus 4n liumenų.

** Candela (pavadinimas: cd, cd; iš lot. candela - žvakė) yra lygus šviesos intensyvumui, kurį tam tikra kryptimi skleidžia 540·1012 hercų dažnio monochromatinės spinduliuotės šaltinis, kurio energijos intensyvumas š. kryptis yra (1/683) W /vid.

*** Liuksas (žymėjimas: liuksas, lx) - apšvietimo matavimo vienetas, lygus 1 m ploto paviršiaus apšvietimui? su juo krintančios spinduliuotės šviesos srautas lygus 1 lm

**** Kelvinas (žymėjimas: K) – temperatūros matavimo vienetas, vienas kelvinas lygus 1/273,16 vandens trigubo taško termodinaminės temperatūros. Skalės pradžia (0 K) sutampa su absoliučiu nuliu. Konvertavimas į Celsijaus laipsnius. C = K - 273,15

Šviesa yra kažkas, be kurio niekas Žemėje negalėtų egzistuoti. Kaip ir visus fizinius dydžius, jį galima apskaičiuoti, o tai reiškia, kad yra šviesos srauto matavimo vienetas. Kaip jis vadinamas ir kam jis lygus? Raskime atsakymus į šiuos klausimus.

Kaip vadinamas „šviesos srautas“?

Visų pirma, verta suprasti, kaip šis terminas vadinamas fizikoje.

Šviesos srautas yra šviesos spinduliuotės galia, įvertinama pagal šviesos pojūtį, kurį jis sukuria žmogaus akies požiūriu. Tai kiekybinė šviesos šaltinio spinduliavimo charakteristika.

Skaitmeniškai nagrinėjamas dydis yra lygus šviesos srauto, praeinančio per tam tikrą paviršių per laiko vienetą, energijai.

Šviesos srauto vienetas

Kaip matuojamas fizinis dydis?

Pagal dabartinius standartus SI (Tarptautinė vienetų sistema) naudoja specializuotą vienetą, vadinamą liumenu.

Šis žodis buvo kilęs iš lotyniško daiktavardžio, reiškiančio „šviesa“ – lūmen. Beje, dėl šio žodžio atsirado ir slaptos organizacijos „Illuminati“ pavadinimas, kuri prieš keletą metų tapo visuotinės svarbos objektu.

1960 m. liumenas oficialiai pradėtas naudoti visame pasaulyje kaip šviesos srauto matavimo vienetas ir toks išlieka iki šiol.

Sutrumpintai rusų kalba šis vienetas parašytas kaip „lm“, o angliškai - lm.

Verta paminėti, kad daugelyje šalių lempučių šviesos galia matuojama ne vatais (kaip didžiulėse buvusios SSRS erdvėse), o liumenais. Kitaip tariant, užsienio vartotojai atsižvelgia ne į sunaudotos energijos kiekį, o į skleidžiamos šviesos stiprumą.

Beje, dėl to ant daugumos šiuolaikinių taupiųjų lempučių pakuotės pateikiama informacija apie jų charakteristikas tiek vatais, tiek liumenais.

Formulė

Nagrinėjamas šviesos srauto matavimo vienetas yra skaitiniu požiūriu lygus šviesai iš taškinio izotropinio šaltinio (su kandelos jėga), išspinduliuojamai į erdvinį kampą, lygų vienam steradianui.

Formulės pavidalu ji atrodo taip: 1 lm = 1 cd x 1 vid.

Jei atsižvelgsime į tai, kad visa sfera sudaro 4P sr erdvinį kampą, paaiškėja, kad pirmiau minėto šaltinio bendras šviesos srautas, kurio galia yra viena kandela, yra lygus 4P lm.

Kas yra "kandela"

Sužinoję, kas yra liumenas, turėtumėte atkreipti dėmesį į su juo susijusį vienetą. Mes kalbame apie CD - tai yra kandela.

Šis pavadinimas kilęs iš lotyniško žodžio „žvakė“ (candela). Nuo 1979 m. iki šios dienos ji yra pagal SI (tarptautinę vienetų sistemą).

Tiesą sakant, viena kandela yra vienos žvakės skleidžiamos šviesos intensyvumas (taigi ir pavadinimas). Verta paminėti, kad rusų kalboje ilgą laiką vietoj termino „kandela“ buvo vartojamas žodis „žvakė“. Tačiau šis pavadinimas yra pasenęs.

Iš ankstesnės pastraipos aišku, kad liumenas ir kandela yra susiję (1 lm = 1 cd x 1 sr).

Liumenai ir liuksai

Atsižvelgiant į tokios šviesos vertės kaip liumenas ypatybes, verta atkreipti dėmesį į tokią artimą sąvoką kaip „lux“ (lx).

Kaip ir kandelos bei liumenai, liuksai taip pat reiškia apšvietimo įrenginius. Liuksas yra apšvietimo vienetas, naudojamas SI sistemoje.

Ryšys tarp liukso ir liumenų yra toks: 1 liuksas yra lygus 1 lm šviesos srauto, tolygiai paskirstyto 1 kvadratinio metro plote. Taigi, be aukščiau pateiktos liumenų formulės (1 lm = 1 cd x 1 sr), šis įrenginys turi dar vieną: 1 lm = 1 lx/m2.

Paprasčiau tariant, liumenas yra tam tikro šaltinio, pavyzdžiui, tos pačios lemputės, skleidžiamos šviesos kiekio indikatorius. Tačiau liuksas parodo, koks iš tikrųjų šviesus kambarys, nes ne visi šviesos spinduliai pasiekia apšviestą paviršių. Kitaip tariant, liumenas yra šviesa, sklindanti iš šaltinio, liuksas yra jos kiekis, kuris iš tikrųjų pasiekė apšviestą paviršių.

Kaip jau minėta, ne visa skleidžiama šviesa visada pasiekia apšviečiamą paviršių, nes dažnai tokių spindulių kelyje atsiranda kliūčių, kurios sukuria šešėlius. Ir kuo daugiau jų pakeliui, tuo mažiau apšvietimo.

Pavyzdžiui, kai buvo statoma bibliotekos salė, joje buvo pakabinta daug lempučių. Bendras apšvietimasšis tuščias kambarys buvo lygus 250 liuksų. Bet kai renovacijos darbai buvo baigti ir į salę atvežti baldai, apšvietimo lygis nukrito iki 200 liuksų. Taip yra nepaisant to, kad elektros lemputės, kaip ir anksčiau, gamino tiek pat liumenų šviesos energijos. Tačiau kiekvieno jos spindulio kelyje dabar atsirado kliūčių – lentynų su knygomis ir kitais bibliotekos baldais, lankytojų ir darbuotojų pavidalu. Taigi jie sugerdavo dalį skleidžiamos šviesos, sumažindami bendrą salės apšvietimo kiekį.

Situacija, pateikta kaip pavyzdys, nėra tokio pobūdžio išimtis. Todėl, statant bet kokius naujus pastatus ar dekoruojant esamų interjerą, visada svarbu atsižvelgti į jo apšvietimą. Daugumoje įstaigų yra net apšvietimo standartų sistema, ji matuojama liuksais.

IN modernus pasaulis Yra keletas programų, kuriose galite ne tik patys imituoti savo kambario dizainą, bet ir apskaičiuoti, kiek jis bus šviesus. Juk nuo to priklauso jo gyventojų vizija.

Lumenas ir vatas

Anksčiau mūsų šalyje, rinkdamiesi lemputę, vadovaudavomės jos sunaudojamų vatų skaičiumi. Kuo jų daugiau, tuo geresnė šio įrenginio šviesa.
Šiandien net ir mūsų šalyje radiacijos galia vis dažniau matuojama liumenais. Šiuo atžvilgiu kai kurie mano, kad lm ir W yra tos pačios rūšies dydžiai, o tai reiškia, kad liumenus į vatus ir atvirkščiai galima laisvai konvertuoti, kaip ir kai kuriuos kitus SI vienetus.

Ši nuomonė nėra visiškai teisinga. Faktas yra tas, kad abu svarstomi matavimo vienetai naudojami skirtingiems kiekiams. Taigi, vatas yra ne šviesos vienetas, o energijos vienetas, rodantis apšvietimo šaltinio galią. Nors liumenas rodo, kiek šviesos skleidžia konkretus prietaisas.

Pavyzdžiui, įprasta kaitrinė lempa, sunaudojanti 100 vatų, sukuria 1340 liumenų šviesos. Tuo pačiu metu jo pažangesnė (šiandien) LED „sesuo“ sukuria 1000 lm, sunaudodama tik 13 W. Taigi, pasirodo, kad lemputės šviesos intensyvumas ne visada tiesiogiai priklauso nuo jos sugeriamos energijos kiekio ir galios. Prietaise apšvietimui naudojama medžiaga taip pat vaidina svarbų vaidmenį šiuo klausimu. Tai reiškia, kad nėra tiesioginio ryšio tarp liumenų ir vatų.

Be to, šie kiekiai yra tikrai susiję vienas su kitu. Bet kurio šviesos šaltinio šviesos efektyvumas (santykis tarp suvartojamos energijos ir pagamintos šviesos kiekio) matuojamas liumenais vatui (lm/W). Būtent šis įrenginys įrodo konkretaus apšvietimo įrenginio efektyvumą, taip pat jo efektyvumą.

Verta paminėti, kad prireikus vis tiek galima liumenus konvertuoti į vatus ir atvirkščiai. Tačiau tam reikia atsižvelgti į keletą papildomų niuansų.

• Šviesos šaltinio prigimtis. Kokia lempa naudojama skaičiavimams: kaitrinė, LED, gyvsidabrio, halogeninė, fluorescencinė ir kt.
• Prietaiso šviesos srautas (kiek vatų jis sunaudoja ir kiek liumenų sukuria).

Tačiau norėdami neapsunkinti savo gyvenimo, atlikti tokius skaičiavimus, galite tiesiog pasinaudoti internetine skaičiuokle arba parsisiųsti panašią programą į savo kompiuterį ar kitą įrenginį.

Keli liumenų vienetai

Lumenas, kaip ir visi jo „giminaičiai“ SI sistemoje, turi keletą standartinių kartotinių ir subdumblių. Kai kurie iš jų naudojami siekiant palengvinti skaičiavimą, kai tenka susidurti su per mažomis arba per didelėmis reikšmėmis.

Jei mes kalbame apie pastarąjį, tada jie rašomi teigiamo laipsnio forma, jei apie pirmąjį - neigiamo laipsnio forma. Taigi didžiausias daugialypis liumenų vienetas – jotalumenas – lygus 10 24 lm. Jis dažniausiai naudojamas kosminiams kūnams apibūdinti. Pavyzdžiui, Saulės šviesos srautas yra 36300 Ilm.

Dažniausiai naudojami keturi kartotiniai: kilolumenas (10 3), megalumenas (10 6), gigalumas (10 9) ir teralumenas (10 12).

Lumen subvienetai

Mažiausias daugybinis vienetas liumenas yra ioctolumen - ilm (10 -24), tačiau, kaip ir iottalumen, realiuose skaičiavimuose jis praktiškai nenaudojamas.

Dažniausiai naudojami mililiumenų (10 -3), mikroliumenų (10 -6) ir nanoliumenų (10 -9) vienetai.

Paviršiaus apšvietimas yra kiekis

∆Φ – į ploto paviršių krintantis šviesos srautas

∆S, 3.3 pav. Jei ∆Φ = 1 lm,

∆S = 1m, apšvietimas = 1 liuksas, (liuksas).

Tai yra, 1lx = 1lm: 1m2.

3.3 pav

3.2.5 Apšvietimo dėsnis

Elementariosios transformacijos leidžia nustatyti ryšį tarp paviršiaus apšvietimo E ir atstumo R bei šviesos kritimo kampo j paviršiuje, 3.3 pav., tokia forma:

Formulė (3.9) vadinama apšvietimo dėsnis .

3.2.6 Spinduliuojančio paviršiaus šviesumas, m

Iki šiol mes svarstėme taškinius šviesos šaltinius. Kiekvienas tikras šaltinis turi ribotus matmenis. Tegul šviečiantis ploto DS plotas, 3.4 pav., skleidžia šviesą į pusrutulį, kuris atitinka kietąjį kampą DW = 2πvid. DΦ PS pažymėkime šviesos srautą, skleidžiamą ploto DS į pusrutulį.

Vadinama vertė lm/m2 Supadorumas spinduliuojanti sritisDS.

Pagal 3.4 paveikslą šviesumas M yra skaitine prasme lygus šviesos srautui, skleidžiamam iš vienetinio šviesos paviršiaus ploto į 2π steradianų erdvinį kampą.

3.4 pav

3.2.7 Šviečiančio paviršiaus ryškumas, l

Tegul ploto DS šviesos paviršius skleidžia šviesos srautą DΦ į erdvinį kampą DΩ, kurio simetrijos ašis sudaro kampą Θ su normaliu spinduliuojantis paviršius, 3.5 pav.

3.5 pav

Didumas

, (3.10)

pagal , vadinamas šviečiančio paviršiaus ryškumu.

3.2.8 Lamberto dėsnis

1760 metais vokiečių mokslininkas Lambertas parodė, kad jei plotas DS ne tik skleidžia šviesą, bet ir idealiai tolygiai ją išsklaido į visas puses, spinduliuotės L ryškumas nepriklauso nuo kampo Θ, įtraukto į (3.10).

Pagal Lamberto dėsnį

L L = pastovus, (3.11)

bet kuriam Θ, įtrauktam į (3.10).

Elementarios transformacijos rodo, kad Lamberto šaltinio skleidžiamo paviršiaus šviesumo M L ir jo šviesumo L L santykis yra toks:

M L = L L × π (3.12)

3.2.9 Šviesos ekspozicija, ns

Šviesos ekspozicija H C yra paviršiaus apšvietimo E ir laiko t, per kurį paviršius apšvitinamas, sandauga. A prioritetas,

H C = E × t, (lx × s) (3.13)

3.2 skyriaus pabaigoje 3.2 lentelėje pateikiame pagrindines fotometrines charakteristikas, jų analitines išraiškas ir matmenis „S I“.

3.2 lentelė. Pagrindinių fotometrinių charakteristikų sąrašas.

Fotometrinių dydžių pavadinimas	Analitinė išraiška	Matmenys „SI“
Šviesos galia		Kandela, (kd)
Šviesos srautas		liumenas, (lm)
Paviršiaus apšvietimas		Liuksai, (lx), (liumenai kvadratiniam metrui), (lm/m).
Spinduliuojančio paviršiaus šviesumas		Lumenas kvadratiniam metrui (lm/m)
Šviesus paviršiaus ryškumas		Kandela kvadratiniam metrui, (cd/m)

3.3 Optinės spinduliuotės energetinės charakteristikos

3.3.1 Energijos poveikis, Š

Vertė, lygi spinduliuotės DW, patenkančios į paviršių, ir šio paviršiaus ploto DS santykiui:

, (3.14)

3.3.2 Radiacijos srautas, F E

Vertė, lygi spinduliuotės perduodamos spinduliuotės energijos DW ir šios spinduliuotės perdavimo laiko Dt santykiui

F E = , (W), (3,15)

vadinamas radiacijos srautu.

3.3.3 Energijos šviesumas Є (integruotas spinduliavimas)

Integralioji spinduliuotė yra lygi spinduliuotės srauto F E santykiui su plotu DS I, iš kurio šis srautas skleidžiamas:

3.3.4 Paviršiaus apšvita, Є O

Vertė, lygi spinduliuotės srauto F E ir ploto DS P, į kurį šis srautas patenka ir sugeriamas, santykiui

Bibliografija

Ignatovas A.N. Optoelektronikos pagrindai. 1 dalis. Spinduliavimo ir nuotraukų priėmimo įrenginiai. – Novosibirskas, 1988 m.

Ignatovas A.N. Optoelektronikos pagrindai. 2 dalis. Skystųjų kristalų ir elektroliuminescenciniai indikatoriai. – Novosibirskas, 1989 m.

Selivanovas L.V. Optikos pagrindai. I dalis. – Novosibirskas: SibGATI, 1995 m. – 54 m

Selivanovas L.V. Optikos pagrindai. II dalis. – Novosibirskas: SibGATI, 1995 m. – 56-ieji.

Selivanovas L.V. Optikos pagrindai. V dalis – Novosibirskas: SibGATI, 1997 m. – 56-ieji.

Selivanovas L.V. Optikos pagrindai. IV dalis. – Novosibirskas: SibGATI, 1997 m. – 63 metai.

Gossas F., Hanchenas H. Ann. Fizik. Ser. 6, I. – Leipcigas, 1947 – 333s.

Hansperger R. Integrali optika. Vertimas iš anglų kalbos. – M.: MIR, 1985 m. – 380-ieji.

Mahlke G., Gessing P. Šviesolaidiniai kabeliai. Vertimas iš anglų kalbos. – Novosibirskas: LEIDĖJA, 1997 m. – 264s.

Cheo P.K. Skaidulinė optika. Vertimas iš anglų kalbos. – M.: Energoatomizdat, 1988m. – 279s.

Gower D. Optinio ryšio sistemos. Vertimas iš anglų kalbos. – M.: Radijas ir ryšiai, 1989 m. - Su.

Mason U. Fizinė akustika, t. 3, B dalis. Vertimas iš anglų kalbos. – M.: MIR, 1968 m. – 320-ieji.

Selivanovas L.V. Optikos pagrindai. III dalis. – Novosibirskas: SibGATI, 1995 m. – 44 metai.

Landsbergis G.S. Optika. – M.: NAUKA, 1976 m. – 926-ieji.

Fiziniai kiekiai. Katalogas / redagavo Grigrieva I.S., Meilikhov E.Z. – M.: Energoatomizdat, 1991m. – 1232-ieji.