>>Apšvietimas

• Prisiminkite, kaip jautėtės, kai įėjote į tamsų kambarį. Pasidaro kažkaip nejauku, nes aplink nieko nesimato... Bet vos tik įjungi žibintuvėlį, šalia esantys objektai tampa aiškiai matomi. Kur nors toliau išsidėsčiusius vos galima išskirti pagal kontūrus. Tokiais atvejais jie sako, kad objektai apšviečiami skirtingai. Išsiaiškinkime, kas yra apšvietimas ir nuo ko jis priklauso.

1. Nustatykite apšvietimą

Iš bet kurio šviesos šaltinio plinta šviesos srautas. Kuo didesnis šviesos srautas, patenkantis į konkretaus kūno paviršių, tuo geriau jis matomas.

• Fizinis dydis, skaitiniu požiūriu lygus šviesos srautui, patenkančiam į apšviesto paviršiaus vienetą, vadinamas apšvietimu.

Apšvietimas žymimas simboliu E ir nustatomas pagal formulę:

kur F yra šviesos srautas; S yra paviršiaus plotas, ant kurio patenka šviesos srautas.

SI kalboje apšvietimo vienetas laikomas liuksu (lx) (iš lot. Iux – šviesa).

Vienas liuksas yra tokio paviršiaus apšvietimas, kurio vienam kvadratiniam metrui patenka šviesos srautas, lygus vienam liumenui:

Štai keletas paviršiaus verčių (prie žemės).

Apšvietimas E:

Saulės šviesa vidurdienį (vidutinėse platumose) - 100 000 liuksų;
saulės šviesa atviroje vietoje debesuotą dieną - 1000 liuksų;
saulės spinduliai į vidų šviesus kambarys(prie lango) - 100 liuksų;
lauke esant dirbtiniam apšvietimui - iki 4 liuksų;
nuo pilnaties - 0,2 liukso;
iš žvaigždėto dangaus be mėnulio naktį – 0,0003 liukso.

2. Sužinokite, nuo ko priklauso apšvietimas

Tikriausiai visi esate matę filmus apie šnipus. Įsivaizduokite: koks nors herojus, silpno žibintuvėlio šviesoje, atidžiai peržiūri dokumentus, ieškodamas reikalingų „slaptų duomenų“. Apskritai, norint skaityti nevarginant akių, reikia bent 30 liuksų apšvietimo (3.9 pav.), ir tai yra daug. Ir kaip mūsų herojus pasiekia tokį apšvietimą?

Pirmiausia jis laiko žibintuvėlį kuo arčiau žiūrimo dokumento. Tai reiškia, kad apšvietimas priklauso nuo atstumo nuo apšviečiamo objekto.

Antra, jis nustato žibintuvėlį statmenai dokumento paviršiui, o tai reiškia, kad apšvietimas priklauso nuo kampo, kuriuo šviesa patenka į paviršių.

Ryžiai. 3.10. Jei atstumas iki šviesos šaltinio didėja, apšviečiamo paviršiaus plotas didėja

Ir galų gale, už geresnis apšvietimas jis gali tiesiog paimti galingesnį žibintuvėlį, nes akivaizdu, kad didėjant šviesos šaltiniui, apšvietimas didėja.

Išsiaiškinkime, kaip kinta apšvietimas, kai didėja atstumas nuo taškinio šviesos šaltinio iki apšviečiamo paviršiaus. Tegul, pavyzdžiui, šviesos srautas iš taškinio šaltinio patenka į ekraną, esantį tam tikru atstumu nuo šaltinio. Jei atstumą padidinsite dvigubai, pastebėsite, kad tas pats šviesos srautas apšvies 4 kartus didesnį plotą. Kadangi šiuo atveju apšvietimas sumažės 4 kartus. Jei atstumą padidinsite 3 kartus, apšvietimas sumažės 9–3 2 kartus. Tai yra, apšvietimas yra atvirkščiai proporcingas atstumo nuo taškinio šviesos šaltinio iki paviršiaus kvadratui (3 pav. 10).

Jei šviesos spindulys krinta statmenai paviršiui, tada šviesos srautas pasiskirsto minimaliame plote. Jei šviesos kritimo kampas didėja, plotas, į kurį krenta šviesos srautas, didėja, todėl apšvietimas mažėja (3.11 pav.). Jau sakėme, kad jei šviesos šaltinio intensyvumas didėja, apšvietimas didėja. Eksperimentiškai nustatyta, kad apšvietimas yra tiesiogiai proporcingas šaltinio šviesos intensyvumui.

(Apšvietimas sumažėja, jei ore yra dulkių, rūko, dūmų dalelių, nes jos atspindi ir išsklaido tam tikrą šviesos energijos dalį.)

Jei paviršius yra statmenai šviesos sklidimo iš taškinio šaltinio krypčiai ir šviesa sklinda švariame ore, tada apšvietimą galima nustatyti pagal formulę:

kur I – šaltinio šviesos stipris, R – atstumas nuo šviesos šaltinio iki paviršiaus.

Ryžiai. 3.11 Didinant lygiagrečių spindulių kritimo į paviršių kampą (a 1< а 2 < а 3) освещенность этой поверхности уменьшается, поскольку падающий световой поток распределя­ется по все большей площади поверхности

3. Mokymasis spręsti problemas

Stalą apšviečia lempa, esanti 1,2 m aukštyje tiesiai virš stalo. Nustatykite stalo apšvietimą tiesiai po lempa, jei bendras lempos šviesos srautas yra 750 lm. Apsvarstykite lempą kaip taškinį šviesos šaltinį.

• Apibendrinkime

Fizinis dydis, lygus šviesos srautui F, patenkančiam į apšviesto paviršiaus S vienetą, vadinamas apšvietimu.

Paviršiaus E apšvietimas priklauso: a) nuo atstumo R iki apšviečiamo paviršiaus b) nuo kampo, kuriuo šviesa krinta į paviršių (kuo mažesnis kritimo kampas, tuo didesnis apšvietimas); c) nuo šaltinio šviesos stiprio I (E - I); d) terpės, kurioje sklinda šviesa, sklindanti iš šaltinio į paviršių, skaidrumas.

• Kontroliniai klausimai

1. Kaip vadinamas apšvietimas? Kokiais vienetais jis matuojamas?
2. Ar šviesiame kambaryje galima skaityti nevarginant akių? lauke dirbtinėje šviesoje? po pilnatimi?

3. Kaip galite padidinti tam tikro paviršiaus apšvietimą?

4. Atstumas nuo taškinio šviesos šaltinio iki paviršiaus padidintas 2 kartus. Kaip pasikeitė paviršiaus apšvietimas?

5. Ar paviršiaus apšvietimas priklauso nuo šviesos šaltinio, kuris apšviečia šį paviršių, intensyvumo? Jei tai priklauso, tai kaip?

• Pratimai

1. Kodėl horizontalių paviršių apšvietimas vidurdienį yra didesnis nei ryte ir vakare?

2. Yra žinoma, kad apšvietimas iš kelių šaltinių yra lygus apšvietimo sumai iš kiekvieno iš šių šaltinių atskirai. Pateikite pavyzdžių, kaip ši taisyklė taikoma praktikoje.

3. Išstudijavę temą „Apšvietimas“, septintokai nusprendė padidinti savo darbo vietos apšvietimą:

Petya pakeitė lemputę savo stalinėje lempoje didesnės galios lempute;
- Nataša pastatė kitą stalinę lempą;
- Antanas aukščiau pakėlė virš jo stalo kabėjusį sietyną;
- Jurijus pastatė stalinę lempą taip, kad šviesa pradėjo kristi beveik statmenai stalui.

Kurie mokiniai pasielgė teisingai? Pagrįskite savo atsakymą.

4. Giedrą vidurdienį Žemės paviršiaus apšvietimas tiesioginiais saulės spinduliais yra 100 000 liuksų. Nustatykite šviesos srautą, patenkantį į 100 cm 2 plotą.

5. Nustatykite apšvietimą iš 60 W elektros lemputės, esančios 2 m atstumu. Ar šio apšvietimo pakanka knygai skaityti?

6. Ekraną apšviečia dvi viena šalia kitos esančios lemputės. Atstumas nuo lempučių iki ekrano yra I m Viena lemputė buvo išjungta. Kiek arčiau reikia perkelti ekraną, kad jo apšvietimas nepasikeistų?

• Eksperimentinė užduotis

Šviesos intensyvumui matuoti naudojami prietaisai, vadinami fotometrais. Padarykite paprastą fotometro analogą. Norėdami tai padaryti, paimkite Baltasis sąrašas(ekranas) ir ant jo užtepkite riebią dėmę (pavyzdžiui, aliejaus). Pritvirtinkite lapą vertikaliai ir apšvieskite jį iš abiejų pusių skirtingų šaltiniųšviesa (S 1, S 2) (žr. pav.). (Šviesa iš šaltinių turi kristi statmenai lapo paviršiui.) Lėtai judinkite vieną iš šaltinių, kol ta vieta taps beveik nematoma. Taip atsitiks, kai vienos ir kitos pusės dėmės apšvietimas bus vienodas. Tai yra, E 1 = E 2.

Nes . Išmatuokite atstumą nuo pirmojo šaltinio iki ekrano (R 1) ir atstumą nuo antrojo šaltinio iki ekrano (R 2).

Palyginkite, kiek kartų pirmojo šaltinio šviesos stipris skiriasi nuo antrojo šaltinio šviesos stiprio: .

• Fizika ir technologijos Ukrainoje

Tyrimų ir gamybos kompleksas „Fotopribor“ (Cherkassy) Įmonės veiklos sritis yra tiksliosios mechanikos, optoelektronikos ir optomechanikos įvairios paskirties prietaisų, medicinos ir teismo medicinos įrangos kūrimas ir gamyba, Namų apyvokos reikmenys, reprezentacinės klasės biuro laikrodžiai. HBK Fotopribor kuria ir gamina periskopinius taikiklius įvairiems artilerijos įrenginiams, giroskopus, giroskopus, sraigtasparnių optinę-elektroninę įrangą, šarvuočius, taip pat Platus pasirinkimasįvairios paskirties optinė įranga ir prietaisai.

Fizika. 7 klasė: Vadovėlis / F. Bozhinova, N. M. Kiryukhin, E. A. Kiryukhina. - X.: Leidykla "Ranok", 2007. - 192 p.: iliustr.

Pamokos turinys pamokų užrašai ir pagalbinis rėmelis pamokos pristatymas interaktyvių technologijų akceleratoriaus mokymo metodai Praktika testai, testavimo internetinės užduotys ir pratybos namų darbų seminarai ir mokymų klausimai klasės diskusijoms Iliustracijos vaizdo ir garso medžiaga nuotraukos, paveikslėliai, grafikai, lentelės, diagramos, komiksai, palyginimai, posakiai, kryžiažodžiai, anekdotai, anekdotai, citatos Priedai santraukos cheat sheets patarimai įdomiems straipsniams (MAN) literatūra pagrindinis ir papildomas terminų žodynas Vadovėlių ir pamokų tobulinimas klaidų taisymas vadovėlyje, pasenusių žinių keitimas naujomis Tik mokytojams kalendoriniai planai mokymosi programas Gairės

Apšvietimo prietaisai skiriasi konstrukcija, fizinėmis savybėmis ir techninės charakteristikos. Daug klausimų ir ginčų kelia apšvietimo prietaisų parametrai, ypač dėl apšvietimo matavimo vieneto. Jis dažnai painiojamas su kitomis sąvokomis, tokiomis kaip šviesos intensyvumas ar ryškumas. Be to, daugelis vartotojų perka apšvietimas, sutelkiant dėmesį į sumos vertę, neatsižvelgiant į šilumos ir šviesos nuostolius.

Kas yra apšvietimas

Apšvietimo sąvoka yra glaudžiai susijusi su kiekiu šviesos srautas, matuojamas laboratorijose naudojant specialią įrangą. Pats apšvietimas gali būti nustatomas nepriklausomai, o į jo vertę atsižvelgiama atitinkamuose SNiP. Norėdami apskaičiuoti šį parametrą, naudokite šviesos srautą, išmatuotą liumenais, kuris yra apšviečiamo paviršiaus ploto atžvilgiu. Jis turi atsitrenkti į paviršių 90 laipsnių kampu. Apšvietimas matuojamas specialiais vienetais – liuksais (lx).

Šviesos srauto dydis turi tiesioginės įtakos fizinei ir psichologinė būklė asmuo. Per mažas apšvietimas slegia smegenis, o per šviesus, atvirkščiai, stimuliuoja smegenų procesus. Toks neigiamas poveikis sukelia priešlaikinį kūno susidėvėjimą ir neigiamą poveikį regėjimo organams.

Todėl, rengiant apšvietimo projektą ir išdėstant apšvietimo įtaisus, turi būti naudojamas saugos koeficientas, atsižvelgiant į galimą apšvietimo sumažėjimą eksploatacijos metu. Palaipsniui optiniai komponentai susidėvi ir užsiteršia, todėl mažėja dirbtinės šviesos ryškumas. Be to, natūralios šviesos faktorius mažėja, nes pamažu keičiasi aplinkinių objektų atspindžio savybės.

Apšvietimas pirmiausia matuojamas darbo vietoje. Tuo pačiu metu nustatomi garso virpesiai, atsižvelgiama į užterštumo laipsnį, elektromagnetinę ir net gama spinduliuotę. Matavimo rezultatai leidžia sukurti daugiausiai optimalias sąlygas darbas, laikantis sanitarinių standartų ir taisyklių.

Kokiais vienetais matuojamas apšvietimas?

Apšvietimo matavimo vienetas turėtų būti aptartas išsamiau. Visuotinai priimtas vienetas yra liuksas, kuris reiškia apšvietimą, kai 1 liumeno šviesos srautas patenka ant 1 m2 paviršiaus.

Kiek apšvietimo iš tikrųjų apima matavimo vienetas 1 liuksas? Šiuo tikslu būtina palyginti kelis standartinius parametrus, pagrįstus žmogaus fiziologija, įtvirtintus griežtose medicinos taisyklėse ir vyriausybės standartuose. Jų nesilaikant, neįmanoma patvirtinti jokio statybos projekto.

Įprasta žvakė, esanti 1 m atstumu nuo apšviečiamo paviršiaus, sukuria 1 liukso apšvietimo lygį. Šio paprasto prietaiso pagalba visiškai įmanoma sukalibruoti naminį matavimo prietaisas- liukso matuoklis.

Kaip palyginimo pavyzdžius galime paimti keletą gerai žinomų apšvietimo tipų.

• Ryški saulės šviesa vidurdienį bus 100-140 tūkstančių liuksų
• Dangus be debesų dieną – 6200 liuksų
• Stalinis šviestuvas, apšviečiantis stalą - 500 liuksų
• Apšvietimas pavėsyje saulėtą dieną - 430 liuksų
• Prieblandos pradžia vakare – 70 liuksų
• Nakties pradžia su mėnulio šviesa – 1,5 liukso.

Šviesos šaltiniai ir šviesą atspindintys paviršiai ne visada pasirodo kaip atskiri taškai. Jei regos organai sugeba atskirti savo formą, tada kalbėsime apie kitą fotometrinį dydį, žinomą kaip ryškumas. Jo fizinės savybės yra panašios į šviesos intensyvumą, tačiau šiuo atveju šis ryšys nebus absoliutus. Jis yra proporcingas atspindinčio arba spinduliuojančio paviršiaus plotui.

Ryškumas, kaip fizinė sąvoka, yra vienintelis fotometrinis dydis, kurį žmogaus akis paprastai gali suvokti. Tai aiškiai pasireiškia didelių šviesos šaltinių, susidedančių iš daugybės taškinių spindulių, savybėmis. Jei jie yra vienodo ryškumo, bendra šviesa didelis šviestuvas bus suvokiamas kaip vientisa visuma.

Pagrindinių matavimo vienetų sąrašas

Yra keletas pagrindinių matavimo vienetų, kurie vienaip ar kitaip apibūdina šviesos parametrus. Tarp jų žinomiausi ir plačiausiai paplitę yra šie:

• Šviesos srautas. Reiškia skleidžiamos šviesos galią. Tai matomas spinduliuotės spektras, susijęs su žmogaus akies suvokiamu šviesos pojūčiu. Ši vertė matuojama liumenais (lm). Pavyzdžiui, 100 vatų kaitrinės lempos skleidžiamas šviesos srautas yra 1350 lm, o fluorescencinės lempos LB40 - 3200 lm.
• Šviesos galia. Šviesos srauto tankis, palyginti su aplinkine erdve. Iš esmės tai yra proporcija, kurioje šviesos srautas yra susijęs su erdviniu kampu, kuriame spinduliuotė pasiskirsto tolygiai. Matavimo vienetas yra kandela (cd).
• Apšvietimas. Šviesos srautas, patenkantis į paviršių, turi paviršiaus tankį. Jis yra tolygiai paskirstytas ir koreliuoja su apšviesto paviršiaus plotu. Matavimo vienetas yra liuksas (lx), lygus 1 lm/1 m2.
• Ryškumas. Nurodo šviesos intensyvumą su paviršiaus tankiu nurodyta kryptimi. Matavimo vienetas yra cd/m2.
• Šviesumas. Paviršiaus skleidžiamas šviesos srautas, kurio tankis yra šviesos srauto ir šviesos paviršiaus ploto santykis. Matavimo vienetas yra 1 lm/m2.

Prietaisai šviesos lygiui matuoti

Apšvietimo lygis matuojamas prietaisu – liuksometru. Šis mažas nešiojamas prietaisas veikia taip pat, kaip ir fotometras. Šviesos spinduliuotės srautas atsitrenkia į puslaidininkinį šviesai jautrų elementą ir pradeda nuo jo atplėšti elektronus, kurie pradeda tvarkingai judėti. Dėl to elektros grandinė užsidaro. Šiuo atveju srovės stiprumas yra proporcingas fotoelemento apšvietimo intensyvumui ir rodomas analoginių įrenginių skalėje.

Šiuo metu prietaisų su rodyklėmis praktiškai neliko, juos pakeitė skaitmeninė matavimo įranga. Kiekviename liukso matuoklyje yra skystųjų kristalų ekranas ir šviesai jautrus jutiklis, esantis atskirame korpuse. Šioms dviem dalims sujungti naudojama lanksti viela.

Prieš pradedant šviesos matavimus, liukso matuoklis nustatomas į horizontalią padėtį. Šiuolaikiniai GOST reikalauja, kad matavimams būtų naudojami skirtingi kambario taškai pagal nustatyta schema. Natūralūs ir dirbtinis apšvietimas matuojamas atskirai. Atliekant procedūrą, ant įrenginio neleidžiama kristi net menkiausias šešėlis. Netoliese neturėtų būti jokių elektromagnetinių bangų šaltinių. Visi šie veiksniai gali sukelti trikdžius ir turėti įtakos matavimo rezultatams.

Gautą apšvietimo vertę reikia palyginti su parametru nustatyta GOST. Remiantis šiais duomenimis, daromos išvados apie pakankamą ar nepakankamą bet kurios patalpos ar zonos apšvietimą. Po testų surašomas vertinimo protokolas.

Apšvietimas ir LED prietaisai

Kai apšviečiamas šviesos diodais, jis skleidžia didelis skaičiusšilumos. Jai išsklaidyti naudojamos šilumą laidžios konstrukcijos iš aliuminio, aušinimo briaunelės ir kiti šilumos poveikį neutralizuojantys elementai. Kurdami naujas lempas, specialistai turi atsižvelgti į apšvietimo ir šilumos nuostolių ryšį.

Darbo sunkumai atsiranda, kai temperatūra pakyla virš 50 laipsnių. Šiuo atžvilgiu matavimai turėtų būti atliekami praėjus maždaug dviem valandoms nuo darbo pradžios. LED lempos. Siekiant pašalinti klaidas, apšvietimo matavimai atliekami periodiškai visą darbo dieną. Tokius tyrimus rekomenduojama atlikti bent kartą per metus.



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 krentančios 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: lux, 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; ženkle. adj. Prabangiai, patogiai įrengtas, savitas aukštos kokybės. Kupė l. Kabina l. Viešbutis l. II. A; m. Razg... enciklopedinis žodynas

1) (lot. liukso 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, vežimas, salonas, kajutė pagal įrangą ir aptarnavimą. Gyvenkite (vairuokite, buriuokite) 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 turime omenyje elektromagnetinė radiacija, sukeliantis 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 liuminescencinė 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 per kvadratinis metras[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 spalvos temperatūra nustatoma lyginant su vadinamuoju „juoduoju korpusu“ ir rodoma pagal „juodą korpuso liniją“. 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), sklindančia 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 aukščiau nurodyto 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

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

Kaip ir kandelos su liumenais, liuksai taip pat reiškia apšvietimo mazgai. 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 šio tuščio kambario apšvietimas buvo 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. Natūralu, kad dauguma įstaigų netgi turi apšvietimo standartų sistemą, 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 jos 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.

Sunku sutikti žmogų, kuris nesupranta ilgio, ploto, tūrio ir svorio. Nesunku apskaičiuoti laiką ar nustatyti temperatūrą. Tačiau 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 patalpų apšvietimo sistemos organizavimą. Šiame straipsnyje kalbėsime apie šį parametrą ir kitus su juo susijusius fotometrinius dydžius bei pamatysime, kaip tai galima panaudoti praktiškai.

Dėl įsišaknijusio 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 šviestuvą reikia įsukti tris 60 vatų lemputes, stalinei lempai užteks „keturiasdešimties“, šimto vatų, skirtas virtuvei ir pan.

Beje, aiškus to palikimas iki šiol yra lempų gamintojų praktika – ant savo 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 apšvietimo prietaiso šviesos srautas 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 spinduliuotė iš centrinės žalios matomo spektro dalies buvo paimta kaip standartas.

Taigi priimta, kad spinduliavimo srautas, kurio bangos ilgis 555 nm ir 1 vatas, atitinka 683 liumenus. Kodėl toks keistas koeficientas? Tiesiog galutinis šio agregato patvirtinimas SI sistemoje įvyko 1979 m., o pirmieji fotometrijos eksperimentai su šviesos srauto indikatoriaus įvedimu pradėti atlikti dar 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 į 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, erdvinis kampas yra erdvės dalis, jungianti visus spindulius, sklindančius iš vieno taško ir kertančius tam tikrą paviršių (tai vadinama susitraukiančiu 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, vieno metro spindulio sferą, tai vieno steradiano kietasis kampas ant jo paviršiaus „nukirs“ vieno kvadratinio metro plotą.

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 vienetų.

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 šviesą vienos kandelos jėga (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 vienas kitą puikiai suprato – įsigyta 60 W kaitrinė lemputė, nors iš tiesų šie kiekiai fizikos požiūriu šiuo atveju niekaip nesusiję tarpusavyje. 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 vis tiek reikia teisingai įvertinti šviesos šaltinius 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 gali būti išreikšta tokia 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 didesniame plote. Be to, kaip prisimename, ši priklausomybė yra kvadratinė. Tai yra, kai atstumas pasikeičia per pusę, 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 yra, tuo atveju, kai apšviesta plokštuma yra tam tikru kampu α srauto krypties atžvilgiu, 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 organizuojant apšvietimą ir projektuojant patalpas. Gaminamos visos modelių lempų linijos, kurios yra specialiai sukurtos nukreipti į sienas ar lubas, tai yra, 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 indikatorių 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 jie naudojami specialius įrenginius– liukso metrai. Jie susideda iš fotodetektoriaus su sferiniu jutiklio paviršiumi ir keitiklio bloku su analogine (rodyklė) arba skaitmenine rodmenų indikacija.

Akivaizdu, kad liuksometras – itin profesionalus, brangus specialistų naudojamas prietaisas, kurio turėti namuose 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 jais 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 lempa 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 atsiranda kambario plotas, jei 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, kai kurie taip pat gali turėti įtakos spinduliuotei išoriniai veiksniai- tai yra 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;

Kompaktiškam liuminescencinės lempos kaitriniai ir LED šviesos šaltiniai: 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 šis koeficientas vis dar yra nežinomas dydis, 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 rekomenduotume naudoti internetinį skaičiuotuvą.

Vienas iš svarbiausių kūrimo rodiklių patogios sąlygos buveinė, į kurią atsižvelgiama statant bet kokius objektus, yra jos patalpų apšvietimo lygis. Šio veiksnio įtaka žmonių sveikatai ir darbingumui tokia didelė, kad į tai pirmiausia reikia atsižvelgti įrengiant gamybos aikšteles. Šiuo atžvilgiu svarbu suprasti, kokiais terminais paprastai matuojamas objekto apšvietimas ir kokie vienetai naudojami jį apskaičiuojant.

Apšvietimo mazgai

Apšvietimo matavimo vienetas yra liuksas (Lx), apibrėžiamas kaip šviesos srauto kiekis apšviesto ploto vienetui (dažniausiai kvadratiniam metrui). Pagal šio indikatoriaus apibrėžimą įvedami specialūs apšvietimo standartai gamybinės patalpos liuksais (Lx).

Skaičiavimo formulė

Skaičiuojamasis indikatorius, nustatantis apšvietimo lygį patalpoje arba jo galią, vadinamas šviesos srautu ir matuojamas liumenais (Lm). Vienam liuksui apskaičiuoti naudojama labai paprasta formulė.

Taigi, konkrečios srities apšvietimas kinta proporcingai šviesos srautui, sklindančiam iš jo šaltinio. Kuo toliau duotas objektas yra nuo emiterio, tuo mažesnis bus jo apšvietimas.

Ypač įdomi situacija, kai tam tikros srities apšvietimas vyksta tam tikru kampu. Tokiu atveju norimas indikatorius keičia savo reikšmę (mažėja) proporcingai šviesos kritimo kampui.

Be to, šią vertę kiekvienam konkrečiam kambariui lemia pastarojo paskirtis, taip pat apšviestos zonos panaudojimo ypatybės. Jei reikia įvertinti šį rodiklį, naudojama jo standartizuota reikšmė, nustatyta konkrečiam objektui pagal galiojančius standartus.

Papildoma pastaba. Taigi biuro patalpose apšvietimo indikatorius gali svyruoti nuo 20 iki 300 liuksų (priklausomai nuo joje atliekamo darbo tipo).

Sandėliams apšvietimo lygis yra standartizuotas 50 liuksų.

Žmogiškasis veiksnys ir veiklos pobūdis

Apskaičiuojant apšvietimo standartą, reikia atsižvelgti į: individualios savybėsžmogaus regėjimas, kuriam pristatomos kelios kategorijos. Kiekvienas iš jų, atlikdamas tam tikras darbo operacijas, atsižvelgia į akių įtempimo veiksnį. Taigi papuošalai ir panašūs darbai įmanomi tik esant maksimaliam apšvietimui. O norint sukurti bendrą šviesų foną pramoninėse patalpose, pakanka vidutinės šio rodiklio reikšmės.

Pridurkime, kad vertinant apšvietimo kiekį, atsižvelgiama ir į faktines sąlygas, kuriomis vykdoma objekte esančio personalo gamybinė veikla. Pagal veiklos rūšies kriterijų visos patalpos skirstomos į šias eksploatacines kategorijas:

• Nuolatinis buvimas darbo vietoje;
• Atliekamų operacijų periodiškumas (atsižvelgiant į nuolatinį buvimą joje);
• Nenuolatinė veikla trumpo buvimo darbo zonoje metu;
• Buvimas darbo vietoje kaip išorinis stebėtojas.

Be to, ekspertų vertinimu, šviesa tiesiogiai veikia žmogaus savijautą ir darbingumą. Būtent dėl ​​šios priežasties prastas apšvietimas darbo vietoje sukelia sveikatos pablogėjimą, dėmesingumo ir koncentracijos sumažėjimą, protinį nuovargį.

Kita vertus, per ryški šviesa sukelia dirginimą ir gali sukelti stiprų stresą. Tad geriausias sprendimas – pasirinkti tokį apšvietimo lygį, kuris užtikrintų gerą žmogaus veiklą ir saugumą.

Matavimo metodai

Tikrasis patalpos apšvietimas matuojamas naudojant specialius prietaisus, tarp kurių dažniausiai yra ekspozicijos matuoklis arba ekspozicijos matuoklis, taip pat liuksmetras (fotometras). Pagrindinė priemonė, naudojama kasdien matuojant apšvietimą (tiek natūralų, tiek dirbtinį), yra liuksmetras.

Tokie prietaisai savo ruožtu skirstomi į analoginius ir skaitmeninius, o pirmieji iš jų yra pasenę modeliai, todėl apšvietimui matuoti naudojami gana retai.

Šiuolaikiniai skaitmeniniai ir rodyklės įrenginiai dažniausiai naudojami šiose situacijose:

• Esant poreikiui nuolatinio darbo vietų atestacinė patikra;
• Palyginti esamus apšvietimo indikatorius su standartizuotais parametrais (ypač montuojant apšvietimo įrenginius);
• Tikrinant esamą apšvietimo lygį pagal GOST nustatytus standartus.

Liukso matuoklio veikimas paremtas paprasčiausiu principu, pagal kurį į jį įmontuotas jautrus jutiklis (fotoelementas). Šviesos srautui patekus į šį elementą, jame susidaro galingas elektronų srautas, kurio rezultatas – elektros srovė.

Svarbu!Šios srovės stiprumas yra tiesiogiai proporcingas šviesos kiekiui, patenkančiam į fotoelementą.

Būtent šis parametras (šviesos kiekis ploto vienete) rodomas skaitiklio ekrane.

Ripple vertė

Yra žinoma, kad beveik visi apšvietimo prietaisai skleidžia netolygų šviesos srautą, kuriam būdingi nedideli pulsavimai. Šis poveikis yra nematomas normaliai akiai, o tai nereiškia, kad jis neturi įtakos žmogaus regėjimui. Tokių pulsacijų pavojus slypi tame, kad jie nejaučiami tiesiogiai, o netiesiogiai veikia žmogaus psichiką. Šis poveikis pasireiškia miego praradimu, kūno silpnumo jausmu, taip pat depresija ir tam tikru diskomfortu.

Norint suprasti, kas yra pulsacijos koeficientas, pakanka žinoti, kad jis apibūdina šviesos srauto pokytį ploto vienetui per tam tikrą laiką.

Norėdami jį apskaičiuoti, naudojama labai paprasta formulė, pagal kurią reikia atimti jo mažiausią vertę iš didžiausios apšvietimo vertės liuksais (Lx) ir šį skirtumą perkelti į laiko vienetą. Po to gautas rezultatas padalijamas iš vidutinės šio parametro vertės ir padauginamas iš 100%.

Pastaba! Pagal reglamentų reikalavimus, už lėšas bendras apšvietimas esamuose pramonės objektuose šis skaičius neturėtų viršyti 20 proc.

Specialaus apšvietimo, naudojamo atliekant ilgalaikes vizualines operacijas, atveju šis skaičius neturėtų būti didesnis nei 5%. Be to, sudarant pulsavimo signalus dažniausiai atsižvelgiama į harmonikas, kurių dažnis yra iki 300 Hz, nes didesnis diapazonas žmogaus akis nesuvokiamas ir jokiu būdu neveikia jo psichikos.

Ripple faktoriaus matavimas

Pulsacijų dydžiui ir dažniui matuoti naudojami gana paprasti ir patikimi šviesai jautrūs prietaisai, priklausantys širdies ritmo monitorių grupei.

Naudodami tokius skaitiklius galite nustatyti šias charakteristikas:

• Šviesumo lygis spinduliuojančius paviršius(pavyzdžiui, monitoriai) ir kiti dirbtinės šviesos prietaisai;
• konkretaus objekto apšvietimo laipsnis tikrinamos patalpos ribose;
• Akiai nematomi šviesūs šviestuvų ir kitų buitinių prietaisų pulsacijos.
Įvertinkite šį straipsnį: