விளக்குகளின் அளவு: ஒளிரும் ஃப்ளக்ஸ், ஒளி தீவிரம், வெளிச்சம், பிரகாசம், பிரகாசம்

1. லைட் ஃப்ளக்ஸ்

ஒளிரும் ஃப்ளக்ஸ் - கதிரியக்க ஆற்றலின் சக்தி, அது உருவாக்கும் ஒளி உணர்வால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது. கதிரியக்க ஆற்றல் என்பது உமிழ்ப்பான் விண்வெளியில் உமிழப்படும் குவாண்டாவின் எண்ணிக்கையால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது. கதிரியக்க ஆற்றல் (ரேடியன்ட் எனர்ஜி) ஜூல்களில் அளவிடப்படுகிறது. ஒரு யூனிட் நேரத்திற்கு உமிழப்படும் ஆற்றலின் அளவு கதிரியக்கப் பாய்வு அல்லது கதிரியக்கப் பாய்வு எனப்படும். ரேடியன்ட் ஃப்ளக்ஸ் வாட்களில் அளவிடப்படுகிறது. ஒளிரும் ஃப்ளக்ஸ் Fe ஆல் குறிக்கப்படுகிறது.

எங்கே: Qе - கதிர்வீச்சு ஆற்றல்.

கதிர்வீச்சு பாய்வு நேரம் மற்றும் இடத்தில் ஆற்றல் விநியோகத்தால் வகைப்படுத்தப்படுகிறது.

பெரும்பாலான சந்தர்ப்பங்களில், அவர்கள் காலப்போக்கில் கதிர்வீச்சு பாய்ச்சலின் விநியோகத்தைப் பற்றி பேசும்போது, ​​அவர்கள் கதிர்வீச்சின் தோற்றத்தின் குவாண்டம் தன்மையை கணக்கில் எடுத்துக்கொள்ளவில்லை, ஆனால் அது உடனடி மதிப்புகளின் நேரத்தில் மாற்றத்தை வழங்கும் ஒரு செயல்பாடாக புரிந்துகொள்கிறார்கள். கதிர்வீச்சு ஃப்ளக்ஸ் Ф (t). ஒரு யூனிட் நேரத்திற்கு மூலத்தால் உமிழப்படும் ஃபோட்டான்களின் எண்ணிக்கை மிகப் பெரியதாக இருப்பதால் இது ஏற்றுக்கொள்ளத்தக்கது.

கதிர்வீச்சுப் பாய்வின் நிறமாலை விநியோகத்தின் படி, மூலங்கள் மூன்று வகுப்புகளாகப் பிரிக்கப்படுகின்றன: நேரியல், கோடிட்ட மற்றும் தொடர்ச்சியான நிறமாலையுடன். நேரியல் ஸ்பெக்ட்ரம் கொண்ட மூலத்தின் கதிர்வீச்சுப் பாய்வு தனிப்பட்ட வரிகளிலிருந்து ஒரே வண்ணப் பாய்வுகளைக் கொண்டுள்ளது:

எங்கே: Фλ — ஒரே வண்ணமுடைய கதிர்வீச்சு ஃப்ளக்ஸ்; Fe - கதிர்வீச்சு ஃப்ளக்ஸ்.

பேண்ட்-ஸ்பெக்ட்ரம் மூலங்களுக்கு, உமிழ்வு மிகவும் பரந்த நிறமாலைப் பகுதிகளில் ஏற்படுகிறது - இருண்ட இடைவெளிகளால் ஒருவருக்கொருவர் பிரிக்கப்பட்ட பட்டைகள். கதிர்வீச்சுப் பாய்வின் நிறமாலை விநியோகத்தை தொடர்ச்சியான மற்றும் பட்டைப்பட்ட நிறமாலையுடன் வகைப்படுத்த, நிறமாலை கதிர்வீச்சு ஃப்ளக்ஸ் அடர்த்தி எனப்படும் அளவு பயன்படுத்தப்படுகிறது.

எங்கே: λ என்பது அலைநீளம்.

ஸ்பெக்ட்ரல் கதிர்வீச்சுப் பாய்வின் அடர்த்தியானது ஸ்பெக்ட்ரம் மீது கதிர்வீச்சுப் பாய்ச்சலின் பரவலின் ஒரு சிறப்பியல்பு மற்றும் இந்த பிரிவின் அகலத்திற்கு எல்லையற்ற பகுதியுடன் தொடர்புடைய அடிப்படை ஃப்ளக்ஸ் ΔFeλ விகிதத்திற்கு சமம்:

நிறமாலை கதிர்வீச்சு ஃப்ளக்ஸ் அடர்த்தி ஒரு நானோமீட்டருக்கு வாட்களில் அளவிடப்படுகிறது.

லைட்டிங் பொறியியலில், மனிதக் கண் கதிர்வீச்சைப் பெறுவதில் முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது, கதிர்வீச்சுப் பாய்வின் பயனுள்ள செயல்பாட்டை மதிப்பிடுவதற்கு ஒளிரும் ஃப்ளக்ஸ் என்ற கருத்து அறிமுகப்படுத்தப்பட்டது. ஒளிரும் ஃப்ளக்ஸ் என்பது கண்ணில் அதன் விளைவிலிருந்து மதிப்பிடப்பட்ட கதிர்வீச்சுப் பாய்வு ஆகும், இதன் ஒப்பீட்டு நிறமாலை உணர்திறன் CIE ஆல் அங்கீகரிக்கப்பட்ட சராசரி நிறமாலை செயல்திறன் வளைவால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது.

ஒளிரும் ஃப்ளக்ஸின் பின்வரும் வரையறை லைட்டிங் தொழில்நுட்பத்திலும் பயன்படுத்தப்படுகிறது: ஒளிரும் ஃப்ளக்ஸ் என்பது ஒளி ஆற்றலின் சக்தி. ஒளிரும் பாயத்தின் அலகு லுமேன் (எல்எம்) ஆகும். 1 lm என்பது 1 கேண்டெலாவின் ஒளிரும் தீவிரம் கொண்ட ஒரு ஐசோட்ரோபிக் புள்ளி மூலத்தால் ஒரு திடமான கோணத்தில் உமிழப்படும் ஒளிரும் பாய்வுக்கு ஒத்திருக்கிறது.

அட்டவணை 1.ஒளி மூலங்களின் வழக்கமான ஒளிரும் மதிப்புகள்:

விளக்குகள் விளக்குகள் மின் ஆற்றல், டபிள்யூ ஒளிரும் ஃப்ளக்ஸ், எல்எம் ஒளிரும் செயல்திறன் எல்எம் / டபிள்யூ ஒளிரும் விளக்கு 100 வாட்ஸ் 1360 எல்எம் 13.6 எல்எம் / டபிள்யூ ஃப்ளோரசன்ட் விளக்கு 58 வாட்ஸ் 5400 எல்எம் 93 எல்எம் / டபிள்யூ உயர்-அழுத்த சோடியம் விளக்கு 10000 எல்எம் 100 எல்எம் / டபிள்யூ லோ அழுத்தம் சோடியம் விளக்கு 180 வாட்ஸ் 33000 எல்எம் 183 எல்எம் / டபிள்யூ உயர் அழுத்த பாதரச விளக்கு 1000 வாட்ஸ் 58000 எல்எம் 58 எல்எம் / டபிள்யூ மெட்டல் ஹாலைடு விளக்கு 2000 வாட்ஸ் 190 000 எல்எம் 95 எல்எம் / டபிள்யூ பாகங்கள் மூன்று பாய்வில் பிரதிபலிக்கிறது. உடலால் Фρஉறிஞ்சப்பட்டது ஃபா மற்றும் தவறவிட்ட Фτ... மணிக்கு லைட்டிங் கணக்கீடுகள் பயன்பாட்டு காரணிகள்: பிரதிபலிப்புகள் ρ = Fρ/ F; உறிஞ்சுதல் α= Fα/ F; பரிமாற்றம் τ= Fτ/ Ф.

அட்டவணை 2. சில பொருட்கள் மற்றும் மேற்பரப்புகளின் ஒளி பண்புகள்

பொருட்கள் அல்லது மேற்பரப்புகள் குணகங்கள் பிரதிபலிப்பு மற்றும் பரிமாற்ற நடத்தை பிரதிபலிப்பு ρ உறிஞ்சுதல் α டிரான்ஸ்மிஷன் τ சுண்ணாம்பு 0.85 0.15 - பரவாயில்லை சிலிகேட் பற்சிப்பி 0.8 0.2 - பரவலான அலுமினிய கண்ணாடி 0.85 0.15 - சுட்டிக்காட்டப்பட்ட கண்ணாடி கண்ணாடி 0.8 0, 2 - இயக்கிய உறைபனி கண்ணாடி 0,1 0,5 0,4 டிஃப்யூஸ் டைரக்ட் பயோ பால் கிளாஸ் 0,22 0,15 0,63 டிஃப்யூஸ் டைரக்ட் ஓபல் சிலிக்கேட் கிளாஸ் 0,3 0,1 0,6 டிஃப்யூஸ் மில்க் சிலிகேட் கிளாஸ் 0, 45 0.15 0.4 டிஃப்யூஸ்

2. ஒளி தீவிரம்

சுற்றியுள்ள இடத்தில் ஒரு உண்மையான மூலத்திலிருந்து கதிர்வீச்சின் விநியோகம் சீரானதாக இல்லை.எனவே, சுற்றியுள்ள இடத்தின் வெவ்வேறு திசைகளில் கதிர்வீச்சு விநியோகம் ஒரே நேரத்தில் தீர்மானிக்கப்படாவிட்டால், ஒளிரும் ஃப்ளக்ஸ் மூலத்தின் முழுமையான பண்பாக இருக்காது.

ஒளி ஃப்ளக்ஸின் விநியோகத்தை வகைப்படுத்த, சுற்றியுள்ள இடத்தின் வெவ்வேறு திசைகளில் ஒளி பாய்வின் இடஞ்சார்ந்த அடர்த்தியின் கருத்து பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஒளிரும் பாயத்தின் இடஞ்சார்ந்த அடர்த்தி, இந்த ஃப்ளக்ஸ் ஒரே மாதிரியாக விநியோகிக்கப்படும் மூலத்தில் அமைந்துள்ள புள்ளியில் உள்ள உச்சியுடன் கூடிய திடமான கோணத்திற்கு ஒளிரும் பாயத்தின் விகிதத்தால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது, இது ஒளிரும் தீவிரம் என்று அழைக்கப்படுகிறது:

எங்கே: Ф - ஒளிரும் ஃப்ளக்ஸ்; ω - திட கோணம்.

ஒளி தீவிரத்தின் அலகு கேண்டெலா ஆகும். 1 சிடி.

இது பிளாட்டினத்தின் திடப்படுத்தும் வெப்பநிலையில் 1:600,000 மீ2 பரப்பளவில் உள்ள கரும்பொருள் மேற்பரப்பு உறுப்பு மூலம் செங்குத்தாக உமிழப்படும் ஒளிரும் தீவிரம் ஆகும்.
ஒளி தீவிரத்தின் அலகு கேண்டெலா ஆகும், சிடி என்பது SI அமைப்பில் உள்ள முக்கிய அளவுகளில் ஒன்றாகும் மற்றும் 1 ஸ்டெரேடியன் (cf.) திடமான கோணத்தில் ஒரே மாதிரியாக விநியோகிக்கப்படும் 1 lm ஒளிரும் ஃப்ளக்ஸ்க்கு ஒத்திருக்கிறது. ஒரு திடமான கோணம் என்பது ஒரு கூம்பு மேற்பரப்பில் மூடப்பட்டிருக்கும் இடத்தின் பகுதி. ஒரு திடமான கோணம் ω பகுதியின் விகிதத்தால் அளவிடப்படுகிறது, அது தன்னிச்சையான ஆரம் கொண்ட ஒரு கோளத்திலிருந்து பிந்தைய சதுரத்திற்கு வெட்டுகிறது.

3. விளக்கு

வெளிச்சம் என்பது ஒரு அலகு மேற்பரப்பில் விழும் ஒளி அல்லது ஒளிரும் பாய்வின் அளவு. இது E என்ற எழுத்தால் குறிக்கப்படுகிறது மற்றும் லக்ஸ் (lx) இல் அளவிடப்படுகிறது.

இலுமினன்ஸ் லக்ஸின் அலகு, lx, ஒரு சதுர மீட்டருக்கு (lm/m2) லுமன்ஸில் அளவிடப்படுகிறது.

வெளிச்சம் என்பது ஒளிரும் மேற்பரப்பில் ஒளிப் பாய்வின் அடர்த்தி என வரையறுக்கப்படுகிறது:

வெளிச்சம் மேற்பரப்பில் ஒளி பாய்ச்சலின் பரவலின் திசையைப் பொறுத்தது அல்ல.

பொதுவாக ஏற்றுக்கொள்ளப்பட்ட ஒளிர்வு குறிகாட்டிகள் இங்கே:

• கோடை, மேகமற்ற வானத்தின் கீழ் ஒரு நாள் - 100,000 லக்ஸ்

• தெரு விளக்குகள் - 5-30 லக்ஸ்

• ஒரு தெளிவான இரவில் முழு நிலவு - 0.25 லக்ஸ்

4. ஒளி தீவிரம் (I) மற்றும் வெளிச்சம் (E) ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான உறவு.

தலைகீழ் சதுர சட்டம்

மேற்பரப்பில் ஒரு குறிப்பிட்ட புள்ளியில் வெளிச்சம், ஒளி பரவலின் திசைக்கு செங்குத்தாக, இந்த புள்ளியிலிருந்து ஒளி மூலத்திற்கான தூரத்தின் சதுரத்திற்கு ஒளி தீவிரத்தின் விகிதமாக வரையறுக்கப்படுகிறது. இந்த தூரத்தை d ஆக எடுத்துக் கொண்டால், இந்த விகிதத்தை பின்வரும் சூத்திரத்தால் வெளிப்படுத்தலாம்:

எடுத்துக்காட்டாக: ஒரு ஒளி மூலமானது இந்த மேற்பரப்பில் இருந்து 3 மீட்டர் தொலைவில் மேற்பரப்பிற்கு செங்குத்தாக ஒரு திசையில் 1200 cd சக்தியுடன் ஒளியை வெளியிடுகிறது என்றால், ஒளி மேற்பரப்பை அடையும் இடத்தில் உள்ள வெளிச்சம் (Ep) 1200 ஆக இருக்கும். /32 = 133 லக்ஸ். மேற்பரப்பு ஒளி மூலத்திலிருந்து 6 மீ தொலைவில் இருந்தால், வெளிச்சம் 1200/62 = 33 லக்ஸ் ஆக இருக்கும். இந்த உறவு தலைகீழ் சதுர சட்டம் என்று அழைக்கப்படுகிறது.

ஒளி பரவலின் திசைக்கு செங்குத்தாக இல்லாத மேற்பரப்பில் ஒரு குறிப்பிட்ட புள்ளியில் உள்ள வெளிச்சம், அளவீட்டு புள்ளியின் திசையில் உள்ள ஒளி தீவிரத்திற்கு சமம், ஒளி மூலத்திற்கும் விமானத்தில் உள்ள ஒரு புள்ளிக்கும் இடையிலான தூரத்தின் சதுரத்தால் வகுக்கப்படுகிறது. கோணத்தின் கொசைன் γ (γ என்பது ஒளி நிகழ்வுகளின் திசை மற்றும் இந்த விமானத்திற்கு செங்குத்தாக உருவாகும் கோணம்).

எனவே:

இது கொசைன்களின் விதி (படம் 1.).

அரிசி. 1. கொசைன்களின் சட்டத்திற்கு

5. கிடைமட்ட விளக்குகள்

கிடைமட்ட வெளிச்சத்தைக் கணக்கிட, ஒளி மூலத்திற்கும் அளவீட்டுப் புள்ளிக்கும் இடையிலான தூரம் d ஐ ஒளி மூலத்திலிருந்து மேற்பரப்புக்கு உயரம் h உடன் மாற்றுவதன் மூலம் கடைசி சூத்திரத்தை மாற்ற பரிந்துரைக்கப்படுகிறது.

படம் 2:

பிறகு:

நாங்கள் பெறுகிறோம்:

இந்த சூத்திரம் அளவீட்டு புள்ளியில் கிடைமட்ட வெளிச்சத்தை கணக்கிடுகிறது.

அரிசி. 2. கிடைமட்ட விளக்குகள்

6. செங்குத்து விளக்குகள்

ஒளி மூலத்தை நோக்கிய செங்குத்துத் தளத்தில் அதே புள்ளி P இன் வெளிச்சமானது, ஒளி மூலத்தின் உயரம் (h) மற்றும் ஒளி தீவிரத்தின் (I) நிகழ்வுகளின் கோணம் (γ) ஆகியவற்றின் செயல்பாடாகக் குறிப்பிடப்படுகிறது (படம் 3 ) .

நாங்கள் பெறுகிறோம்:

அரிசி. 3. செங்குத்து விளக்குகள்

7. வெளிச்சம்

அவற்றின் வழியாக செல்லும் அல்லது அவற்றிலிருந்து பிரதிபலிக்கும் ஒளிப் பாய்வு காரணமாக ஒளிரும் மேற்பரப்புகளை வகைப்படுத்த, இந்த உறுப்பு பகுதிக்கு மேற்பரப்பு உறுப்பு மூலம் வெளிப்படும் ஒளிப் பாய்வின் விகிதம் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இந்த அளவு ஒளிர்வு என்று அழைக்கப்படுகிறது:

வரையறுக்கப்பட்ட பரிமாணங்களைக் கொண்ட மேற்பரப்புகளுக்கு:

வெளிச்சம் என்பது ஒளியின் மேற்பரப்பில் வெளிப்படும் ஒளிப் பாய்வின் அடர்த்தி. வெளிச்சத்தின் அலகு என்பது ஒளி மேற்பரப்பின் ஒரு சதுர மீட்டருக்கு லுமேன் ஆகும், இது 1 m2 பரப்பளவிற்கு ஒத்திருக்கிறது, இது 1 lm இன் ஒளிரும் பாய்ச்சலை ஒரே மாதிரியாக வெளியிடுகிறது. மொத்த கதிர்வீச்சின் விஷயத்தில், கதிர்வீச்சு உடலின் (Me) ஆற்றல் ஒளிர்வு பற்றிய கருத்து அறிமுகப்படுத்தப்பட்டது.

கதிரியக்க ஒளியின் அலகு W/m2 ஆகும்.

இந்த வழக்கில் உள்ள பிரகாசத்தை உமிழும் உடலின் ஆற்றல் ஒளிர்வின் நிறமாலை அடர்த்தியால் வெளிப்படுத்தலாம் Meλ (λ)

ஒப்பீட்டு மதிப்பீட்டிற்காக, சில மேற்பரப்புகளின் ஒளிர்வுகளில் ஆற்றல் பிரகாசங்களை நாங்கள் கொண்டு வருகிறோம்:

• சூரிய மேற்பரப்பு - மீ = 6 • 107 W / m2;

• ஒளிரும் இழை - மீ = 2 • 105 W / m2;

• அதன் உச்சத்தில் சூரியனின் மேற்பரப்பு - M = 3.1 • 109 lm / m2;

• ஃப்ளோரசன்ட் விளக்கு - M = 22 • 103 lm / m2.

8. பிரகாசம்

பிரகாசம் ஒரு குறிப்பிட்ட திசையில் மேற்பரப்பு அலகு மூலம் உமிழப்படும் ஒளியின் பிரகாசம். பிரகாசத்தை அளவிடுவதற்கான அலகு ஒரு சதுர மீட்டருக்கு கேண்டெலா (cd / m2) ஆகும்.

மேற்பரப்பே ஒரு விளக்கின் மேற்பரப்பைப் போலவே ஒளியை வெளியிடலாம் அல்லது சாலை மேற்பரப்பு போன்ற மற்றொரு மூலத்திலிருந்து வரும் ஒளியைப் பிரதிபலிக்கும்.

ஒரே விளக்குகளின் கீழ் வெவ்வேறு பிரதிபலிப்பு பண்புகளைக் கொண்ட மேற்பரப்புகள் வெவ்வேறு அளவு பிரகாசத்தைக் கொண்டிருக்கும்.

இந்த மேற்பரப்பின் ப்ரொஜெக்ஷனுடன் தொடர்புடைய Φ கோணத்தில் மேற்பரப்பு dA ஆல் உமிழப்படும் பிரகாசம், உமிழும் மேற்பரப்பின் திட்டத்திற்கு கொடுக்கப்பட்ட திசையில் வெளிப்படும் ஒளியின் தீவிரத்தின் விகிதத்திற்கு சமம் (படம் 4).

அரிசி. 4. பிரகாசம்

ஒளியின் தீவிரம் மற்றும் உமிழும் மேற்பரப்பின் முன்கணிப்பு ஆகியவை தூரத்திலிருந்து சுயாதீனமாக இருக்கும். எனவே, பிரகாசமும் தூரத்தைப் பொறுத்தது அல்ல.

சில நடைமுறை எடுத்துக்காட்டுகள்:

• சூரிய மேற்பரப்பின் பிரகாசம் - 2,000,000,000 cd / m2

• ஃப்ளோரசன்ட் விளக்குகளின் பிரகாசம் - 5000 முதல் 15000 cd / m2 வரை

• முழு நிலவின் மேற்பரப்பு பிரகாசம் - 2500 cd / m2

• செயற்கை சாலை விளக்குகள் — 30 லக்ஸ் 2 cd / m2