Cum se măsoară intensitatea luminii

Diferitele tipuri de lămpi produc fluxuri luminoase diferite, ceea ce înseamnă că calitatea luminii variază foarte mult. Pentru a găsi sursa de lumină potrivită pentru o anumită încăpere, este important să înțelegeți cum fluxul luminos se referă la intensitatea luminii. Nu are rost să ne scufundăm prea adânc în acest subiect, dar merită să învățăm elementele de bază.

Ce este intensitatea luminii

În primul rând, trebuie să se înțeleagă că radiația de la orice sursă de lumină nu este distribuită uniform în spațiu. Pentru a caracteriza distribuția acesteia în diferite direcții, se utilizează conceptul de intensitate luminoasă. Adică, densitatea spațială a fluxului luminos definită prin relația sa cu unghiul solid la al cărui vârf se află sursă de lumină. Segmentul în care este distribuit fluxul luminos se numește intensitate luminoasă - formula sa este următoarea:

F reflectă fluxul luminos, iar ω este unghiul solid. Unitatea de măsură a intensității luminoase este candela. Pentru a nu intra mai mult în termeni fizici, putem folosi unitatea mai obișnuită, 1 candela, care este distribuită în cadrul unui unghi de incidență și este egală cu 1 lumen.

Odată ce înțelegeți nuanțele, este ușor să înțelegeți ce este intensitatea luminii și cum diferă de alți indicatori.

Pentru aplicarea informațiilor, este necesar să se abordeze indicatorul de iluminare. Acesta reflectă cantitatea de lumină care cade pe o anumită suprafață.

Cum se calculează

La nivel național, cea mai simplă definiție a intensității luminoase este luminozitatea unui bec. Cu cât este mai puternic, cu atât mai mare este valoarea, dar, așa cum s-a menționat mai sus, valoarea depinde foarte mult de unghiul la care se răspândește fluxul luminos.

Adică, intensitatea luminii nu depinde de puterea becului, ci de unghiul de distribuție. Pentru a fi mai clar, putem lua în considerare exemplul unei torțe. La modelele cu becuri cu halogen, se utilizează în general o versiune cu o putere de aproximativ 30 W. Dacă pur și simplu conectați un astfel de bec într-o cameră întunecată, acesta o va ilumina, dar calitatea iluminării va fi departe de a fi ideală.

O explicație simplă a conceptelor de bază cu formule.

Dar dacă plasați becul într-un reflector care limitează răspândirea luminii, aceasta nu se va răspândi în toate direcțiile, ci se va concentra într-o singură direcție. Intensitatea luminii va crește de mai multe ori și va fi cu atât mai mare cu cât unghiul de propagare este mai îngust.

Cu alte cuvinte, dacă reflectoarele sunt utilizate în mod inteligent sau dacă lumina este concentrată într-un spațiu limitat, se pot utiliza becuri mai puțin puternice și se poate obține o calitate mai bună a luminii.

Indicatorul în cauză nu este niciodată menționat pe ambalajele bulbilor, deoarece nu poate fi determinat în prealabil. Depinde de tipul de difuzor care va fi utilizat și de zona care urmează să fie iluminată. Prin urmare, ar trebui să calculați pe baza tipului de corp de iluminat și a puterii becurilor instalate în acesta.

Deoarece standardele de iluminat pentru locuințe sunt cel mai adesea exprimate în unități de măsură, cum ar fi luxul, trebuie să vă amintiți că luxul reprezintă 1 lumen împărțit la un metru pătrat.

Apropo! Iluminarea pe timp de noapte cu lună este de 1 lux, într-o zi înnorată este de aproximativ 100 de lux, iar într-o zi însorită și senină este între 10.000 și 25.000 de lux.

Lecție video: Ce este fluxul luminos și intensitatea luminoasă?

Intensitatea luminoasă a principalelor surse de lumină

Atunci când selectați un bec pentru o aplicație domestică, nu are rost să mergeți la valorile fizice și să folosiți luxmetre pentru a verifica iluminarea într-o cameră. Este mult mai ușor să vă ghidați după cerințele camerei și după intensitatea luminoasă necesară pentru situația respectivă. Atunci când comparați diferite soluții, puteți trage următoarele concluzii:

1. Becuri cu incandescență - Variantele tradiționale, pe care mulți oameni încă le folosesc ca referință atunci când compară celelalte soiuri. Deoarece strălucirea provine din încălzirea tungstenului, suprafața se încălzește foarte tare, indiferent de putere. Luăm ca referință varianta de 75 de wați. În cazul altor tipuri, puterea va fi comparabilă cu această valoare. Un astfel de bec oferă un flux luminos de 700 Lumen.
2. Becuri cu halogen - O soluție îmbunătățită care utilizează, de asemenea, un filament. Dar, datorită umplerii speciale cu gaz și a utilizării sticlei speciale de cuarț, calitatea luminii din această variantă este mai mare. Cu o putere nominală de 50 de wați, acesta oferă un flux luminos de 800 de lumeni. Acesta este un exemplu care arată cum limitarea unghiului de propagare a luminii sporește foarte mult puterea acesteia.
3. Lămpi fluorescente Acestea oferă o lumină de bună calitate, dar generează mult mai puțină căldură, ceea ce le face mai sigure pentru uz casnic. Cu o putere de 15 wați, acestea oferă o putere de 800 de lumeni și, prin urmare, luminează o cameră mai economic. În același timp, luminozitatea este mult mai bună, ceea ce este important, deoarece afectează calitatea luminii.
4. Versiuni LED. Acestea au cea mai mare putere de iluminare în raport cu consumul de energie din prezent. Cu un consum de energie de 7 wați, sursa oferă un flux luminos de 660 de lumeni. Calitatea luminii este, de asemenea, excelentă, este uniformă și poate avea diferite temperaturi de culoare, ceea ce este important atunci când alegeți opțiunea potrivită pentru camera de zi, bucătărie sau dormitor.

O comparație clară a principalelor tipuri de lămpi utilizate în casă și a principalilor indicatori.

De asemenea, merită să țineți cont de faptul că, în cazul versiunilor cu incandescență și cu halogen, calitatea luminii scade în timp, deoarece filamentul de tungsten este subțiat treptat prin încălzirea continuă la temperaturi ridicate, astfel încât, atunci când măsurați indicatorii, aceștia scad de la o lună la alta.

Diferențe în randamentul fluxului luminos

Pentru a înțelege și mai bine aceste nuanțe, trebuie să înțelegeți cum diferă intensitatea luminii de fluxul luminos. Cel mai simplu mod de a face acest lucru este să o comparăm cu mărimi fizice, cum ar fi forța și presiunea.

De exemplu, dacă aplicați o anumită cantitate de forță pe o suprafață de 1 centimetru pătrat, presiunea va fi distribuită uniform pe suprafața respectivă. Dar dacă luați un ac și îi aplicați aceeași forță, presiunea va fi concentrată în zona mică de sub vârf și va fi de sute de ori mai mare. Iar forța rămâne aceeași.

Corpurile de iluminat de tip spotlight produc o lumină de mare intensitate prin prezența unui reflector în oglindă.

Cu cât lumina se răspândește mai mult, cu atât intensitatea este mai mare. În ceea ce privește utilizarea acestui factor atunci când alegeți un bec pentru o cameră, există câteva sfaturi simple de reținut:

1. Este mai bine să folosiți spoturi sau modele de cale, care pot fi direcționate către locul potrivit, pentru a ilumina o anumită parte a camerei. Această opțiune este mult mai convenabilă decât un candelabru, deoarece concentrează lumina într-o singură zonă, în loc să o împrăștie prin cameră.
2. Intensitatea luminii depinde în mare măsură de plafoanele care sunt montate pe corpul de iluminat. Variantele realizate din sticlă mată și materiale similare oferă un fundal uniform și difuz. Construcțiile din țesături și alte soluții opace limitează răspândirea luminii și o distribuie pe o suprafață limitată.
3. Cu corpurile de iluminat cu reflector, iluminarea este mult mai mare, astfel încât se pot instala becuri mai mici.

Alegerea corpurilor de iluminat ar trebui să se bazeze pe calitatea luminii pe care o furnizează. Diferitele încăperi au cerințe diferite, așa că este important să se ia în considerare specificul fiecăreia și să se aleagă opțiunile care vor oferi o lumină confortabilă. Amintiți-vă că puterea luminii depinde de unghiul de propagare a acesteia, astfel încât reflectoarele și spoturile oferă o multiplicare a performanței.