הבן את מד עוצמת ההארה על ידי ניתוח הקשר בין ארבע הפינות בין עוצמת האור, בהירות, תאורה ושטף האור

Oct 12, 2022

השאר הודעה


בשנת 1967, הוועידה הבינלאומית ה-13 לענייני משקלים ומידות בצרפת קבעה כי קנדלה, קנדלה/מטר מרובע, לומן ולוקס ישמשו כיחידות של עוצמת האור, בהירות, שטף האור והארה וכו', שחשובות לאיחוד. יחידות המדידה האופטיות המשמשות בטכנולוגיה הנדסית. מַשְׁמָעוּת. על מנת להקל עליכם את ההבנה והשימוש, הבא יתנו היכרות קצרה עם הידע הרלוונטי:


1. אור נרות, אור נרות בינלאומי, קנדלה


תחת הלחץ האטמוספרי הסטנדרטי של 101325 ניוטון למ"ר, "גוף שחור" מוחלט (כלומר, עצם מספק שיכול לספוג את כל האור החיצוני ללא השתקפות) עם שטח שווה ל-1/60 סנטימטר רבוע, בטמפרטורת ההתמצקות של פלטינה טהורה (Pt) (בערך 2042K 1769 מעלות), עוצמת האור לאורך הכיוון האנכי היא 1 קנדלה.


יתרה מכך, שלושת המושגים של אור נרות, אור נרות בינלאומי וקנדלה שונים ואינם צריכים להיות שווים. מבחינה כמותית, 60 קנדלה שווה ל-58.8 קנדלה בינלאומית, וקנדלה אחת של מנורת Huffner שווה ל-0.885 קנדלה בינלאומית או 0.919 קנדלה.


2. עוצמת זוהר ובהירות


עוצמת האור מכונה עוצמת האור, והיחידה הבינלאומית היא קנדלה (קנדלה) בקיצור cd. Lcd מתייחס לשטף האור הנפלט ממקור אור בתוך זווית מוצקה יחידה של כיוון מוגדר. כאשר קרינת מקור האור אחידה, עוצמת האור היא I=F/Ω, Ω היא זווית המוצקה, היחידה היא סטרדיאנית (sr), F היא שטף האור, היחידה היא לומן, ועבור מקור אור נקודתי, I=F/4. בהירות היא בהירות המשטח הזוהר, המתייחסת ליחס בין עוצמת האור של המשטח הזוהר בכיוון שצוין לשטח המשטח הזוהר בכיוון האנכי והצוין, והיחידה היא קנדלה/מטר מרובע.


עבור משטח פיזור מפוזר, למרות שעוצמת האור ושטף האור בכל כיוון שונים, הבהירות בכל כיוון שווה. מסך הפלורסנט של הטלוויזיה דומה למשטח פיזור מפוזר שכזה, כך שהתמונות נצפות מכל הכיוונים ובעלות אותה תחושת בהירות. תנו ל-1.3 מיליארד סינים יותר טיפולי שמיעה!! להלן ערכי הבהירות של כמה מקורות אור: יחידה: cd/m2


יום ראשון: 1.5*10; אור פלורסנט: (5-10)*103; אור ירח (ירח מלא): 2.5*103; מסך טלוויזיה בשחור לבן: כ-120; מסך טלוויזיה צבעוני: כ-80.


3. שטף אור ולומנס


אנרגיית האור הנפלטת ממקור האור מוקרנת לכל הכיוונים, ואנרגיית האור העוברת באזור מסוים ביחידת זמן נקראת שטף האנרגיה הקרינה דרך אזור זה. התדירות של כל אור צבע שונה, וגם רגישות העין לכל אור צבע שונה. גם אם שטף האנרגיה הקרינה של כל אור בצבע שווה, הבהירות החזותית לא יכולה להיות זהה. תחושה מקסימלית בהירה.


אם האור הירוק משמש כמפלס, ושטף האור שלו שווה לשטף האנרגיה הזוהר, אז עבור אורות צבע אחרים, היכולת לעורר תחושה בהירה קטנה מזו של האור הירוק, ושטף האור הוא גם קטן יותר משטף האנרגיה הקרינה. יחידת שטף האור היא לומן, שהיא התעתיק של לומן באנגלית, בקיצור lm.


בטמפרטורת ההתמצקות של פלטינה, שטף האור המוקרן משטח של 5.305*103cm2 עבור גוף שחור מוחלט הוא 1lm. על מנת להראות את הקשר בין עוצמת האור לשטף האור, שטף האור הנפלט ממקור אור נקודתי עם עוצמת אור של 1 קנדלה בתוך זווית מוצקה של יחידה (1 סטרדיאן) הוא 16. תפוקת שטף האור של מנורת פלורסנט 40W הוא בערך 2100 לומן.


4. עוצמת הארה ולוקס


ניתן למדוד את עוצמת הארה ישירות באמצעות מד תאורה. יחידת עוצמת ההארה היא לוקס, שזהו תעתיק של לוקס באנגלית, וניתן לכתוב אותה גם כ-lx. לאובייקט המואר באופן אחיד באור יש עוצמת הארה של 1 לוקס כאשר שטף האור המתקבל על שטח של 1 מטר מרובע הוא 1 לומן. לעיתים על מנת לנצל את מקור האור באופן מלא, לרוב מחברים למקור האור מכשיר מחזיר אור, כך שניתן לקבל יותר שטף אור בכיוונים מסוימים, כדי להגביר את ההארה על המשטח המואר.


כגון פנסי רכב, פנסים, פנסי מצלמה וכו'. להלן ערכי הארה הסביבה השונים:


יחידת לוקס לילה: {{0}}.001—0.02; לילה לאור ירח: 0.02-0.3; מעונן בפנים: 5-50; מעונן בחוץ: 50-500; שמש בפנים: 100-1000; כּוֹחַ; תאורה נדרשת לקריאת ספרים וכתבי עת: 50-60; תאורה סטנדרטית למצלמות ביתיות: 1400.


נוסחת חישוב הבהירות והגזירה הקשורה למשטח ההשתקפות המפוזר הם כדלקמן:


L=ρE/π הוא: בהירות=עוצמת הארה × רפלקטיביות ÷ pi, כך: E=Lπ/ρ


דוגמה: בהנחה שההחזר של המשטח הרפלקטיבי שלך הוא {{0}}.7, אז כדי להשיג 10×102cd/m2, עוצמת ההארה הנדרשת לבהירות היא: E=Lπ/ρ{{ 6}}×3.14/0.7=4485לוקוס


Luminometer

שלח החקירה