 |
 |
 |
 |
|
 |
 |
139
Кроме видимого света в оптическую область входит ультрафиолетовое излучение (длины волн от 10 до
380 нм) и инфракрасное (тепловое) излучение (от 770 до 340 000 нм).
1
1 нм (1 нанометр) = 10
-9
м.
С физической точки зрения любой источник света – это скопление множества возбужденных или
непрерывно возбуждаемых атомов. Каждый отдельный атом вещества является генератором световой
волны.
С физиологической точки зрения свет является возбудителем органа зрения человека (зрительного
анализатора). Человеческий глаз различает семь основных цветов и более сотни их оттенков.
Приблизительные границы длин волн (нм) и соответствующие им ощущения (цвета) следующие:
380-455 – фиолетовый
540-590 - желтый
455-470 – синий
590–610 - оранжевый
470–500 – голубой
610–770 – красный
500–540 – зеленый
Наибольшая чувствительность органов зрения человека приходится на излучение с длиной волны
555 нм (желто-зеленый цвет).
Введем основные световые величины, позволяющие количественно описать видимое излучение.
Часть лучистого потока, воспринимаемая органами зрения человека как свет, называется световым
потоком, обозначается буквой Ф и измеряется в люменах (лм). С физической точки зрения световой
поток – это мощность видимого излучения, т.е. световая энергия, излучаемая по всем направлениям за
единицу времени. Но так как измерение светового потока основывается на зрительном восприятии, то
световой поток – величина не только физическая, но и физиологическая.
Пространственную плотность светового потока называют силой света и измеряют в канделах (кд).
Она характеризует неравномерность распространения светового потока в пространстве и определяется
выражением:
d
dФ
I
,
(16.1)
где dФ
– световой поток, исходящий от источника света и распространяющийся равномерно
внутри элементарного телесного угла;
–
d
– величина элементарного телесного угла.
Единицей меры телесного угла является телесный угол, вырезающий из сферы (с центром в вершине
угла) площадь, равную площади квадрата, построенного на радиусе. Такой телесный угол называют
стерадианом (ср). Полный телесный угол вокруг точки равен 4
?
ср, поэтому сила света точечного
источника:
4
Ф
I
.
(16.2)
Следующая светотехническая величина – это освещенность. Освещенностью поверхности Е
называется величина, измеряемая отношением светового потока dФ, падающего на поверхность dS, к
величине поверхности dS, т. е.
.
dS
dФ
E
(16.3)
Освещенность измеряется в люксах (лк). Освещенность может быть выражена и через силу света.
Так, для точечного источника света:
,
cos
2
r
I
E
(16.4)
где
I
– сила света в направлении от источника на данную точку поверхности;
r
– расстояние от светильника до поверхности;
?
– угол между нормалью поверхности и направлением светового потока от источника.
Яркость используется для характеристики протяженного источника света, обладающего светящейся
поверхностью dS. Яркость протяженного источника света L определяется отношением силы света в
данном направлении dI к поверхности источника, видимой по этому направлению, либо отношением
светового потока dФ к произведению телесного угла d?, внутри которого излучается поток, на
видимую поверхность источника света: