В чем измеряется освещенность?
В настоящее время при огромном разнообразии светотехнических приборов у населения нет единого понятия касательного того, в чем измеряется освещенность. Нередко возникает недоразумение с такими техническими характеристиками, как сила света и яркость, люмены и канделы. Приобретая осветительные приборы, часто обращают внимание на суммарный световой поток, не учитывая потери света и тепла.
В этой статье:
Понятие освещенности
Световой поток измеряется в специальных лабораторных условиях и самопроизвольно его определить невозможно. Поэтому СНиП учитывает величину освещенности, которую, в отличие от светового потока, каждый может измерить самостоятельно. Она представляет собой показатель отношения светового потока, измеряемого в люменах, к площади поверхности, на которую попадают фотоны. Угол падения при этом должен равняться 90°. Единица измерения освещенности — люкс (lux).
Единица освещенности поверхности
Давно уже установлена зависимость психологического и физического состояний человека от света.
Измерение освещенности проводится на рабочих местах вместе с определением уровня загрязненности, звуковых колебаний, электромагнитного излучения, а на некоторых производствах и гамма излучения. Важность знания этих параметров трудно переоценить при создании оптимальных условий труда, и все они соответствуют санитарным правилам и нормам. Например, освещенность должна быть:
- в рабочем кабинете — 300 лк;
- в офисе для постоянной работы с компьютером — 500 лк;
- для технических и конструкторских бюро — 750 лк.
При наличии в помещении естественной подсветки уровень искусственного фона можно снижать.
Приборы для определения уровня освещенности и методика его определения
Наименование прибора похоже на название величины, которую он устанавливает, — люксметр. Принцип работы малогабаритного переносного устройства напоминает работу фотометра. Поток излучения, падая на фоточувствительный элемент полупроводника, отрывает электроны, которые начинают упорядоченно двигаться. Таким образом, замыкается электрическая цепь. Причем величина тока прямо пропорциональна интенсивности освещения фотоэлемента, что имеет свое отражение на шкале аналогового люксметра. Сегодня приборы со стрелками практически исчезли, их заменили цифровые. Они оснащены жидкокристаллическими дисплеями, у которых сам фоточувствительный датчик расположен в отдельном корпусе, а с дисплеем он соединяется с помощью гибкого провода.
Прибор для измерения уровня освещенности
В ходе проведения эксперимента по измерению освещенности прибор устанавливается в горизонтальном положении.
Причем в соответствии с требованиями ГОСТа их размещают в разных точках помещения, согласно определенной схеме. В 2012 г. Россия приняла новый стандарт измерения характеристики количества светового потока. В старом понятийном аппарате при измерениях использовались такие термины данной величины, как:
- минимальная, средняя, максимальная, цилиндрическая;
- естественная;
- градиент запаса;
- относительная эффективность когерентного лучевого потока.
В настоящее время к ним добавлены следующие типы освещения:
- аварийное;
- рабочее;
- охранное;
- эвакуационное;
- резервное.
Стандарт подробно описывает все тонкости проведения измерительных исследований.
Замеры осуществляются отдельно по естественной и искусственной иллюминации. В ходе проведения эксперимента нельзя допустить, чтобы хоть малейшая тень падала на прибор, а вблизи был хотя бы 1 источник электромагнитных волн. Все они вносят помехи в работу устройства.
После выполнения необходимых замеров освещенности определяется искомая величина. Она сравнивается с нормативным значением. Затем подводятся итоги о достаточности освещенности территории или помещения. Каждый вид измерительных испытаний оформляется специальным оценочным протоколом, чего требует ГОСТ.
Нормативы освещенности для различных типов помещений
Измерение количества света для светодиодных устройств и примеры в природе
Светодиодные светильники стали очень востребованными благодаря уникальной энергоэффективности. Но светодиоды и их источники питания при освещении выделяют тепло, которое рассеивается с помощью теплопроводящих материалов (алюминий) и конструктивных особенностей (ребер, большой радиаторной площади). Несмотря на кажущееся отсутствие связи между потерями тепла и освещенностью, специалисты всегда учитывают ее при создании новых устройств.
Трудности с работой светодиодных светильников начинаются при эксплуатации в условии повышения температуры более +50°С.
Почему измерение освещенности светодиодов и рекомендуют проводить после 2 часов их работы, т. е. после выхода на оптимальный режим. Для исключения появления погрешности проводятся неоднократные замеры в течение рабочей смены. Желательно эти исследования проводить как минимум 1 раз в год. Чтобы при проектировании исключить любые ошибки, закладывают коэффициент снижения освещенности, зависящий от физических характеристик объекта.
Освещение офиса LED-светильниками
Обычно производители LED-устройств дают гарантию по их безупречной работе на 3 года. Все параметры функционирования таких светильников, в том числе, и освещенность, должны соответствовать заявленным значениям. Если условия работы устройств происходят при температуре наружного воздуха свыше 45°С, то измерения освещенности необходимо делать гораздо чаще. Иначе неправильное проектирование и полученные результаты приведут к быстрому падению показателей освещения.
Что касается примеров иллюминации в природе, то на орбите Земли и экваторе в полдень данная величина равняется 135 тыс.
люкс. В солнечный день она составляет до 100 тыс. лк, в пасмурный — только 1 тыс. люкс, а вот от Луны всего лишь 0,2 лк.
световой поток, коэффициент отражения, яркость, освещенность
Посмотреть все товары
Акции
ЛюстрыПосмотреть все товары категории
- подвесные
- потолочные
- стеклянные плафоны
- круглые
- квадратные
- черные
- светодиодные
- кольцо
- с пультом
- с абажурами
- хрустальные
- на штанге
- деревянные
- каскадные
- рожковые
- белые
- с вентилятором
- с цветами
- в виде колеса
- многоярусные
- красные
- кованые
- морской стиль
- из муранского стекла
- в виде свечей
- на еврокаркасе
- буше
Подвесные светильники
Посмотреть все товары категории
- для кухни
- шары
- подвесы
- одиночные
- для спальни
- светодиодные
- декоративные
- хрустальные
- металлические
- с абажуром
- белые
- черные
- из дерева
- из ротанга
- квадратные
- с пультом
Потолочные светильники
Посмотреть все товары категории
- для кухни
- круглые
- для спальни
- цилиндрические
- стекло
- квадратные
- светодиодные панели
- белые
- плоские
- с пультом
Бра
Посмотреть все товары категории
- светодиодные
- для спальни
- с абажуром
- настенные светильники
- хрустальные
- с выключателем
- модерн
- черные
- для чтения
- классика
- белые
- флористика
Споты
Посмотреть все товары категории
- одна лампочка
- светодиодные
- четыре лампочки
- две лампочки
- три лампочки
- пять ламп и больше
- потолочные
- настенные
Точечные светильники
Посмотреть все товары категории
- потолочные
- светодиодные
- влагозащищенные
- накладные
- галогенные
- из металла
- белые
- черные
- квадратные
- стекло
- декор
- с хрусталем
- для подвесных потолков
- эконом до 200 ₽
- для офиса
- для натяжных потолков
- для реечных потолков
- энергосберегающие
- хрустальные
- много отверстий
Встраиваемые светильники
Посмотреть все товары категории
- потолочные
- белые
- большие
- светодиодные
- квадратные
- круглые
- в пол или грунт
- двойные
- уличные
- в стену
- для ванной
- хрустальные
- мебельные
- для натяжных потолков
- для подвесных потолков
- поворотные
- люминесцентные
- галогенные
- декоративные
- стекло
Настольные лампы
Посмотреть все товары категории
- интерьерные
- офисные
- для спальни
- с абажуром
- светодиодные
- хрустальные
- белые
- абажуры
- основания
- для школьников
- черные
- декоративные
- тиффани
- гибкие
- складные
- с диммером
- на струбцине
- с креплением к столу
- на прищепке
- из ротанга
- на батарейках
- сенсорные
Карданные светильники
Посмотреть все товары категории
- накладные
- встраиваемые
- светодиодные
Торшеры
Посмотреть все товары категории
- с абажуром
- для чтения
- дизайнерские
- со столиком
- светодиодные
- на треноге
- хрустальные
- декоративные
- арочные
- деревянные
- с диммером
- из ротанга
Детские светильники
Посмотреть все товары категории
- люстры
- бра
- ночники
- настольные лампы
- споты
- торшеры
- настенно-потолочные
Светильники в ванную комнату
Посмотреть все товары категории
- настенно-потолочные
- настенные
- потолочные
- точечные
Настенно-потолочные светильники
Посмотреть все товары категории
- с рисунком
Уличные светильники
Посмотреть все товары категории
- настенные
- наземные
- подвесные
- потолочные
- на столб
- грунтовые
- светодиодные
- на солнечных батареях
- фонарные столбы
- для бассейнов
- Уличные фонари
- переносные
- точечные
- садовые
- ландшафтные
- с датчиком движения
- настольные
- поворотные
- накладные
- шары
- консольные
- rgb
- антивандальные
- кованые
Подсветка
Посмотреть все товары категории
- для зеркал
- для кухни
- для картин
- лестницы
- светодиодная лента
- блоки питания
- для комнаты
Определение уровня искусственного освещения светотехническим методом
В случае если измерение освещенности проводится в дневное время, то уровень искусственной освещенности рассчитывается по разности величин, полученных при включенном и выключенном искусственном освещении.
1. Измерить с помощью объективного люксметра Ю-116 уровень совмещенной освещенности (Есовм) в 5 точках рабочего места при всех включенных светильниках. Найти среднее значение уровня естественной освещенности рабочего места.
2. Найти среднее значение уровня естественной освещенности рабочего места (Еест) при выключенных светильниках.
3. Уровень искусственной освещенности рабочего места определить как разность между величинами совмещенной и естественной освещенности:
Еиск = Есовм – Еест (лк)
4. Учитывая, что фактическое значение искусственной освещенности зависит от номинального напряжения сети и вида источника искусственного освещения, определить фактическое значение искусственной освещенности (Ефакт) по следующей формуле:
| Ефакт = | Еиск х 200 | , где: |
| 220 — К |
Е факт – фактическое значение искусственной освещенности, лк
Е иск – измеренное значение искусственной освещенности, лк
220 В – номинальное напряжение сети
К – коэффициент, равный 4 для ламп накаливания и 2 для люминесцентных ламп.
Сравнить полученные данные с нормативными по СанПиН 2.2.1./2.1.1. 1278 – 03. «Гигиеническим требованиям к естественному, искусственному и совмещенному освящению жилых и общественных зданий».
Определение уровня искусственной освещенности в помещении методом «ватт».
Данный метод учитывает зависимость средней горизонтальной освещенности от суммарного потока всех источников света и размеров помещения. Удельная мощность – отношение общей мощности ламп к площади пола, Вт/м2.
Вычислив удельную мощность ламп, определяют горизонтальную освещенность по формуле:
| Е= | Р х В | , где: |
| К |
Е – искомая горизонтальная освещенность, лк.
Р – удельная мощность эксплуатируемой осветительной установки, Вт/м2.
В – освещенность, создаваемая лампой определенной мощности при удельном расходе энергии 1 Вт/м2, определяется по таблицам (таблицы 1, 2).
К – коэффициент запаса, который в помещениях жилых и общественных зданий принимается 1,3.
Найденную методом «ватт» величину освещенности сравнивают с нормативной.
Сделать заключение о достаточности искусственного освещения в помещении. В случае необходимости дать рекомендации по его улучшению.
Таблица 1
Минимальная горизонтальная освещенность (лк) при удельной мощности ламп накаливания в 1 Вт/м2 при общем равномерном освещении и напряжении сети 220 вольт.
| Мощность ламп, Вт | Прямой свет | Рассеянный свет | Отраженный свет | Полуотраженный свет |
| 2,51 | 2,14 | 1,60 | 2,3 | |
| 2,84 | 2,42 | 1,78 | 2,6 | |
| 3,32 | 2,83 | 2,10 | 2,9 | |
| 3,59 | 3,06 | 2,26 | 3,1 | |
| 3,92 | 3,33 | 2,46 | 3,7 |
Таблица 2
Минимальная горизонтальная освещенность при удельной мощности люминесцентных ламп в 1 Вт/м2 при общем равномерном освещении и напряжении сети 220 вольт.
| Мощность ламп, Вт | Ламы белого света БС | Лампы ДС, ХБС, ТБС | ||||
| Прямой свет | Рассеянный свет | Отраженный свет | Прямой свет | Рассеянный свет | Отраженный свет | |
| 30 и 80 | 12,6 | 10,5 | 7,92 | 10,5 | 8,9 | 6,6 |
| 11,05 | 8,15 | 11,5 | 9,8 | 7,25 |
Расчет необходимого количества источников света для создания нормальной искусственной освещенности в помещении
Определение необходимого количества светильников осуществляется расчетным способом по формуле:
N – необходимое количество светильников,
Р – удельная мощность светильников, Вт/м2
S – площадь помещения, м2,
р – мощность одной лампы, Вт.
Величина удельной мощности светильников зависит от высоты подвеса светильников (h), площади помещения (S), и освещенности, которую необходимо создать в помещении согласно санитарным нормам. Удельную мощность находят по таблицам 3 и 4 на пересечении горизонтальной линии, соответствующей площади помещения и высоте подвеса светильников и вертикальной линии, соответствующей заданному уровню освещенности.
Таблица 3
Удельная мощность общего искусственного освещения (Вт/м2) для
Ламп накаливания
| h, м | S, м2 | Необходимая освещенность, лк | |||||
| 2-3 | 10-15 | ||||||
| 15-25 | |||||||
| 25-30 | 15,5 | ||||||
| 30-50 | 19,5 | ||||||
| 50-150 | 16,5 | ||||||
| 150-300 | 9,5 | ||||||
| 3-4 | 10-15 | ||||||
| 15-25 | |||||||
| 30-50 | |||||||
| 25-30 | 11,5 | ||||||
| 50-150 | 9,3 | 15,5 | |||||
| 150-300 | 7,2 |
Таблица 4
Удельная мощность общего искусственного освещения (Вт/м2) для
Люминесцентных ламп
| h, м | S, м2 | Необходимая освещенность, лк | ||||||
| 2-3 | 10-15 | 8,6 | 11,5 | 17,3 | ||||
| 15-25 | 7,3 | 9,7 | 14,5 | 19,4 | ||||
| 25-50 | 6,0 | 8,0 | 12,0 | |||||
| 50-150 | 5,0 | 6,7 | 10,0 | 13,4 | ||||
| 150-300 | 4,4 | 5,9 | 8,9 | 11,8 | 17,7 | |||
| 4,1 | 5,5 | 8,3 | 16,5 | |||||
| 3-4 | 10-15 | 12,5 | 16,8 | |||||
| 15-20 | 10,3 | 13,8 | 20,7 | 27,6 | ||||
| 20-30 | 8,6 | 11,5 | 17,2 | |||||
| 30-50 | 7,3 | 9,7 | 14,5 | 19,4 | ||||
| 50-120 | 5,9 | 7,8 | 11,7 | 15,6 | ||||
| 120-300 | 5,0 | 6,6 | 9,9 | 13,2 | 19,8 |
Решение ситуационных задач.
Получив индивидуальную задачу, рассчитайте уровень искусственной освещенности в помещении методом ватт, оцените его с санитарно-гигиенических позиций и предложите, в случае необходимости, меры по доведению искусственного освещения до нормы.
Литература:
1. Гигиена детей и подростков. В.Р. Кучма. М.: Медицина, 2003. 383 с.
2. Гигиена и основы экологии человека. Пивоваров Ю.П., В.В. Королик, Л.З. Зиневич М: Академия, 2004. 522 с.
3. Гигиенические требования к естественному, искусственному и совмещенному освящению жилых и общественных зданий. СанПиН 2.2.1./2.1.1. 1278 – 03. (В электронном виде)
Как измерить силу света?
Человеческое зрение зависит от света. Свет отражается от поверхностей в глаза, проходя через роговицу и зрачок, образуя изображение на сетчатке. Глаз чувствителен к очень широкому диапазону интенсивности света, но на низких уровнях теряет способность различать детали.
Вот почему точные работы, такие как хирургия, измерения или сборка, лучше всего выполнять при ярком свете.Работа при плохом освещении вызывает утомление и ошибки.Аварии на производстве чаще возникают при низком уровне освещенности. Кроме того, хорошее освещение определяет, насколько хорошо люди могут наблюдать за шоу и делать качественные фотографии. В этом информационном документе от OMEGA Engineering говорится, что для облегчения понимания измерения силы света:
- Что такое свет?
- Как измеряется свет?
- Ситуации, требующие измерения освещенности
- Светотехника
- Светоизмерительное оборудование
Что такое свет?
Свет — это форма электромагнитной энергии, которая распространяется в пространстве как волна.Как микроволны и рентгеновские лучи, эти волны имеют длину и частоту. Разница в том, что люди обладают рецепторами, способными воспринимать энергию с длинами волн от 400 до 700 нм и превращать ее в изображения.
Отдельные длины волн соответствуют разным цветам. Свет с длиной волны около 420 нм воспринимается как синий, 525 нм — зеленый, а 635 нм — красный. Более длинные волны называются инфракрасными (которые воспринимаются как тепло), а более короткие волны — ультрафиолетовыми, а затем рентгеновскими.
Источники света, основанные на тепле («источники накаливания») излучают электромагнитную энергию на всех длинах волн, поэтому они кажутся белыми.Фактическое распределение длин волн в этом свете зависит от температуры источника. Флуоресцентные лампы кажутся белыми только в результате флуоресценции покрытия на стекле или трубке, а светодиоды излучают свет только на одной определенной длине волны.
Как измеряется свет?
Источник света, как нить накаливания, излучает свет во всех направлениях. Фактически, он находится в центре сферы излучаемого света (поэтому световые единицы ссылаются на стерадиан).Общая энергия всего испускаемого света называется «световым потоком».
Основной единицей света является кандела, номинально свет, излучаемый одной свечой, или, точнее, «источник, излучающий монохроматическое излучение с частотой 540 x 1012 герц и имеющий силу излучения в этом направлении 1/683 ватта. на стерадиан. »
Одна кандела на стерадиан называется люменом, который является мерой интенсивности света, с которой люди наиболее знакомы. Однако наиболее важным при измерении интенсивности света является количество люменов, падающих на поверхность, которое выражается в люксах.Таким образом, один люкс — это один люмен на квадратный метр, что связано с яркостью и расстоянием от источника. (В США интенсивность света принято выражать в фут-свече. Одна фут-свеча эквивалентна одному люмену на квадратный фут).
Подводя итог, в то время как световой поток выражается в люменах, интенсивность света измеряется в люменах на квадратный метр или люкс.
Ситуации, требующие измерения освещенности
Фотостудия Основными причинами измерения интенсивности света являются обеспечение соблюдения минимальных стандартов освещения и определение подходящего времени выдержки в фотографии и кинематографии.
Ниже описаны четыре часто встречающиеся ситуации.1. Эргономика и безопасность
Для многих условий рекомендуется минимальный уровень освещенности. В то время как некоторые, например строительные и судостроительные верфи, имеют очень специфические требования OSHA, для общепромышленных приложений OSHA ссылается на стандарт ANSI / IESNA RP-7-2001 «Практика промышленного освещения». Это определяет минимальную интенсивность, необходимую для безопасного и точного выполнения ряда задач.
В некоторых организациях сила света измеряется только реактивно, обычно после падения или другой аварии.Более разумный подход — провести обследование освещения, документируя уровни освещенности на рабочем месте. Если обнаруживаются области ниже минимально допустимого уровня, можно реализовать план улучшения.
2. Фотография и кинематография
В основе фотографии — сила света. Слабое освещение вынуждает фотографа увеличивать время экспозиции или открывать диафрагму объектива, а иногда и то и другое.
Несмотря на то, что многие современные камеры имеют встроенный замер освещенности, все же полезно знать уровни освещенности вокруг объекта, особенно для студийной или портретной фотографии.
Знание уровней освещенности также помогает обеспечить воспроизводимость кадра, что важно в кинематографии. Измеряя уровни освещенности, оператор может получать стабильные результаты, обеспечивая непрерывность.
3. Мониторинг погоды
Хотя многие люксметры настроены на использование лампы накаливания, они по-прежнему полезны для сравнения на открытом воздухе. Измеритель может, например, производить записи, показывающие разницу в интенсивности между летним и зимним солнцестоянием.Картирование интенсивности света в области, предназначенной для солнечных батарей, может помочь определить оптимальное место для каждой панели. Те, кто занимается сельским хозяйством, могут извлечь выгоду из определения областей с меньшей интенсивностью света в теплице.
4.
Театральная декорация и интерьер
Различие в интенсивности света — эффективный способ привлечь внимание аудитории. Художник-постановщик может захотеть, чтобы конкретный реквизит или актер был в тени для одной сцены и выделен для следующей.Точно так же дизайнер интерьера будет использовать различия в интенсивности, чтобы создать особый внешний вид. Установка уровней освещенности также помогает обеспечить воспроизводимость определенного внешнего вида и ощущений, а также подтверждает, что зрители достаточно света, чтобы видеть черты актеров.
Светотехника
Свет падает на датчик, где энергия фотонов преобразуется в электрический заряд. Чем больше света падает на поверхность, тем больше заряда накапливается.В общем, эти два понятия взаимосвязаны. Калибровка в измерительной электронике преобразует ток или напряжение в значение в люксах. Что еще более усложняет ситуацию, человеческий глаз не одинаково чувствителен ко всем длинам волн света и имеет большую чувствительность к зеленому.
Таким образом, если на метр попадает одинаковая интенсивность синего и зеленого света, а исходное значение в люксах может быть одинаковым, человек-наблюдатель будет воспринимать больше зеленого света. Чтобы решить эту проблему, люксметры настроены на ожидание света со спектральным распределением домашнего освещения с вольфрамовой нитью накала.Он определяется как стандартный источник света A CIE и регулирует исходное измерение интенсивности, чтобы лучше коррелировать с человеческим восприятием яркости. Стандартный источник света A CIE рекомендуется использовать во всех приложениях, связанных с лампами накаливания.
Светомеры
Внутренняя рабочая среда Прочные портативные измерители окружающей среды для измерения частоты вращения и освещенности разработаны как простые в использовании портативные приборы для измерения силы света.Основанные на стандарте CIE Standard Illuminant A, эти устройства идеально подходят для использования в областях освещения лампами накаливания и обеспечивают показания при флуоресцентном освещении с небольшой погрешностью в диапазоне измерения от 1 до 200 000 люкс (от 0 до 18 580 фут-свечей).
Эти инструменты идеально подходят для тех, кому необходимо проверить уровень освещенности в рабочих помещениях, для фотографии, оформления театральных декораций, дизайна интерьера и кинематографии. Его можно использовать на открытом воздухе, где достаточно сравнительных значений или соотношений, но не следует полагаться на точные значения интенсивности из-за его калибровки CIE.
Объяснениесветовых измерений | LEDwatcher
Что такое люмен? Как измерить свет? Сколько ватт потребляет светодиодная лампа? Это лишь некоторые из тем о свете, затронутых в этой статье. Мы попытались объяснить основы света и то, как измеряются различные аспекты света, на реальных примерах, выделив наиболее важные формулы, используя информационные изображения, графики и таблицы, а также сделали несколько калькуляторов для упрощения вычислений.Надеюсь, вы найдете эту статью полезной, и если у вас есть какие-либо комментарии, предложения или дополнения, не стесняйтесь использовать форму комментариев под статьей.
Вот содержание со ссылками на темы, затронутые в этой статье, для упрощения навигации:
- ЛЮМЫ И КАНДЕЛИ (световой поток, сила света)
- ОСВЕЩЕНИЕ, ОСВЕЩЕНИЕ, ЛЮКС И НОЖНЫЕ СВЕЧИ
- КАК ИЗМЕРИТЬ СВЕТ?
- Световые метры
- Приложения для экспонометра
- ЛЮМОВ И ВОДЫ
- Калькулятор световой отдачи
- Люмен в ватт калькулятор
- Калькулятор ватт в люмен
- Люмен диаграмма
ЛЮМЫ И КАНДЕЛИ
Что такое просвет?
Световой поток или сила света измеряет общее количество света, излучаемого источником света за период времени.Проще говоря, световой поток показывает, сколько света излучает лампа во всех направлениях в секунду, световой поток выражается в единицах, называемых люмен, (лм), . Световой поток измеряет только свет, излучаемый человеческим глазом в видимых длинах волн в диапазоне примерно 400-750 нм.
Световой поток — люмен (лм) — единица измерения светового потока или силы света. Один люмен равен количеству света, излучаемого источником света (излучающим равное количество света во всех направлениях) через телесный угол в один стерадиан с интенсивностью 1 кандела.
Световой поток (в люменах) обычно указывается на упаковке лампочки (или его можно найти в специальных каталогах лампочек) и используется в качестве объективного измерения светоотдачи источника света для лучшего сравнить разные типы лампочек. Однако, поскольку люмен измеряется на определенном расстоянии во всех направлениях от источника света, это не лучшее измерение, чтобы описать, насколько ярким будет свет в определенной области. Для описания этого используется термин «освещенность» и единицы измерения, называемые люкс или фут-свеча.
Сила света (кандела)
Сила света — это сила света или количество видимого света, излучаемого источником света в заданном направлении на единицу телесного угла.
Сила света измеряется в канделах (кд) , что является базовой единицей СИ. По сути, он измеряет количество видимого света, излучаемого под одним определенным углом от источника света, что является полезным измерением при сравнении устройств, производящих сфокусированный луч света, таких как прожекторы, фонарики и лазерные указки.
Определение канделы — кандела (кд) — единица измерения силы света в СИ. Кандела заменил старую единицу, которая использовалась для выражения силы света — силы свечи. Одна обычная свеча излучает приблизительно 1 канделу силы света, поэтому канделу в прежние времена называли свечой.
Поскольку свеча не была самым точным источником света для измерения силы света, были определены гораздо более строгие правила и определения для измерения силы света, официальное определение канделы:
Кандела — это сила света в заданном направлении источника, излучающего монохроматическое излучение с частотой 540 x 1012 герц и имеющего силу излучения в этом направлении 1/683 ватт на стерадиан.
Из http://physics.nist.gov/cuu/Units/current.html
Пояснение
Напомним, световой поток измеряет, сколько всего видимого света излучается источником света, единицей светового потока является люмен (лм) . Сила света измеряет, сколько света излучается источником света в одном направлении, единицей силы света является кандела (кд) . Итак, в основном, если вам нужна лампочка, которая излучает свет во всех направлениях (например, потолочный светильник в доме) , посмотрите на люмены при сравнении различных лампочек, однако, если вам нужен свет, который может сфокусировать максимальное количество яркости в луч меньшего размера, такой как прожектор или фонарик, смотрите на свечи при сравнении таких огней.Помимо этих двух, освещенность также является важным показателем, измеряющим количество света, падающего на заданную поверхность (измеряется в люксах или фут-канделах) , но позже с этим.
Классический пример объяснения люменов и кандел.
Представьте, что вы помещаете прозрачную сферу радиусом 1 метр над свечой. Свеча дает силу света в 1 канделу и равномерно излучает свет во всех направлениях. Если вы прорежете в сфере отверстие размером 1 квадратный метр, из этого отверстия будет выходить 1 люмен света.Это дает в виде уравнения:
1лм = 1кд * ср
где:
- 1 лм = один люмен;
- 1 кд = одна кандела;
- sr = стерадиан (квадратный радиан, один квадратный радиан общей сферы можно рассчитать с помощью уравнения A = r², где r — радиус сферы) .
Так в данном случае:
1лм = 1кд * 11 люмен = 1 кандела; источник света с силой света 1 кандела дает световой поток 1 люмен в сфере с площадью поверхности 1 квадратный метр.
Мы также можем рассчитать световой поток всей сферы, используя то же уравнение. Для этого сначала нам нужно знать площадь поверхности сферы, ее можно рассчитать по формуле:
4π r² = 4 * 3,14 * 1 = 12,56sr
Итак, если мы возьмем предыдущее уравнение 1lm = 1cd * sr и узнаем, что интенсивность света составляет 1cd , а площадь поверхности сферы составляет 12,57m² , мы можем вычислить:
1лм = 1кд * 12,57ср
лм = 12,57 ; источник света с силой света 1 кандела излучает световой поток 12,57 люмен в сфере с радиусом 1 метр (или площадью поверхности 12,57 м²).
Это же уравнение можно преобразовать для вычисления кандел:
1 кд = 1 лм / ср
Давайте посмотрим на новый пример, у нас есть лампочка, излучающая 700 люмен света равномерно во всех направлениях, с такой же прозрачной сферой с радиусом 1 м над лампочкой.
Теперь, если мы возьмем преобразованную формулу 1 кд = 1 лм / ср и узнаем, что световой поток равен 700 лм , а площадь поверхности сферы равна 12,57 м² , мы можем вычислить силу света лампы:
1лм / ср = 1кд
700лм / 12,57ср ≈ 56 кд
Но если мы хотим вычислить интенсивность света в определенном направлении, скажем, пройдя через один стерадиан , как в первом примере, мы можем использовать ту же формулу:
700лм / 1ср ≈ 700 кд; это подтверждает первое правило, что 1 люмен = 1 кандела, когда свет проходит через сферу в 1 стерадиан.
Чтобы еще лучше проиллюстрировать разницу между световым потоком (люмен) и силой света (кандел) , представьте себе лампочку, которая производит 1 канделу или 12,57 люмен, если вы закроете одну сторону лампы, она все равно будет производить такая же сила света в 1 кандела, но вдвое меньше светового потока — 6,28лм.
Это связано с тем, что свечки измеряют мощность света, насколько яркий свет будет в определенном направлении, поэтому в этом случае закрытие половины лампы не повлияет на интенсивность света (если она измеряется на непокрытой части лампы. ) .Но поскольку люмены измеряют общее количество видимого света от источника, покрытие половины лампы уменьшит общее количество видимого света вдвое.
Вот почему вам следует сравнивать кандели при покупке точечного светильника или фонарика с концентрированным световым лучом и люмен (или люкс) при покупке внутреннего освещения, такого как потолочные светильники или наружное освещение.
Эти предыдущие вычисления и формулы в основном относились к источнику света, который является изотропным или, другими словами, излучает свет равномерно во всех направлениях.Теперь давайте посмотрим, как рассчитать канделы и люмены в лампочках под определенными углами.
Люмен, кандел, углы обзора
В том же уравнении 1cd = 1 лм / ср sr указывает угол обзора (также называемый углом при вершине) , через который излучается свет при вычислении силы света и светового потока.
В предыдущих примерах мы рассчитывали люмены и свечи, предполагая, что свет излучается равномерно во всех направлениях (или в одном примере через телесный угол в один стерадиан, где 1 люмен равен 1 канделе) , но обычно мы покупаем осветительные приборы, которые освещают свет под определенным углом прожекторы освещают под более узким углом, чтобы обеспечить более сфокусированный луч, в то время как прожекторы освещают под более широким углом, чтобы покрыть большую площадь поверхности.
Рассматривая то же уравнение 1cd = 1 лм / ср , мы можем заключить, что, увеличивая силу света (кандел) , мы должны уменьшить угол обзора (стерадианы) для получения того же светового потока (люменов). ) .
И наоборот, если мы уменьшим силу света (кандел) , мы должны увеличить угол обзора (стерадианы) , чтобы получить тот же световой поток (люмен) .Таким образом, мы можем сказать, что сила света обратно пропорциональна углу обзора, что означает, что, увеличивая одно значение с той же скоростью, другое будет уменьшаться.
В то же время при расчете светового потока, если мы увеличиваем либо силу света, либо угол обзора, световой поток будет увеличиваться, и, наоборот, если мы уменьшим силу света или угол обзора, световой поток также будет уменьшаться. .
Итак, как мы можем определить этот угол при вершине светового луча?
По сути, угол при вершине — это угол между осью источника света, излучающего наивысшую силу света, и осью, где сила света уменьшается до 50%.Формула для вычисления телесного угла (Ом) в стерадианах (ср) :
Ом = 2π (1 − cos (α / 2))
где α — угол при вершине, измеренный в градусах.
Так, например, если вы хотите рассчитать телесный угол (Ω) в стерадианах (sr) для расчета люменов или кандел светового пути, допустим, для светового луча с углом при вершине 40 ° , используя приведенное выше уравнение, получаем:
Ом = 2π (1 − cos (40/2))
Ом ≈ 2 * 3,14 * (1-0,94)
Ом ≈ 6,28 * 0,06
Ом ≈ 0,38sr
Теперь, если мы хотим рассчитать световой поток источника света с интенсивностью 1 кандела и углом обзора 40 ° , мы можем вставить ранее рассчитанный телесный угол Ом ≈ 0,38sr в основное уравнение :
1 лм = 1 кд * ср
лм = 1 * 0,38
лм ≈ 0,38
Полное уравнение для расчета светового потока (люменов) источника света, если мы знаем силу света (кандел) и угол при вершине (стерадианы) :
Φ = I2π (1 − cos (α / 2))
люмен = канделы * 2π * (1-cos (угол при вершине / 2))
- Φ — световой поток (лм)
- I — сила света (кд)
- π — постоянная (≈3,14)
- α — угол при вершине (°)
Для расчета силы света (кандел) , если известны световой поток (люмен) и угол при вершине (стерадианы) , используйте это уравнение:
I = Φ / (2π * (1 − cos½ * α))
кандел = люмен / (2π * (1-cos½ * угол при вершине))
Теперь давайте проверим это уравнение на более практическом примере.
Допустим, у нас есть лампа, которая дает силу света 3cd при угле при вершине 40 ° , и мы хотим рассчитать люмены для этой лампы. Мы можем использовать предыдущее уравнение:
Φ = I2π (1 − cos (α / 2))
лм = 3cd * 2 * π * (1-cos (40 ° / 2))
лм = 18,84 * 0,06
лм ≈ 1, 13 (осветительный прибор с силой света 3 кд при угле при вершине 40 ° дает световой поток около 1,13 люмен)
Если мы увеличим угол обзора с 40 ° до 70 ° и оставим силу света на уровне 3cd , общий световой поток должен увеличиться:
лм = 3cd * 2 * π * (1-cos (70 ° / 2))
лм ≈ 3,39
Итак, это правда, если мы увеличим угол наклона лампы при сохранении силы света, световой поток также увеличится.
Мы также можем проверить это наоборот, оставив угол при вершине 70 ° , но уменьшив интенсивность света вдвое, с 3cd до 1,5cd . Теперь лампа должна давать меньше люмен:
лм = 1,5 кд * 2 * π * (1-cos (70 ° / 2))
лм ≈ 1,69
Так оно и есть, 3,39 лм> 1,69 лм.
Сводка люменов и кандел
Итак, световой поток измеряет общее количество видимого света, излучаемого во всех направлениях, единицей светового потока является люмен (лм) .Сила света измеряет количество видимого света, излучаемого источником света в заданном направлении под телесным углом, единицей силы света является кандела (кд) . Уравнение для расчета люменов, когда известны канделы и телесный угол источника света: 1lm = 1cd * sr .
Канделы в основном используются для описания яркости осветительных приборов, которые создают сфокусированный луч света под более узким углом в одном направлении, например, лазерная указка, фонарик и прожектор.Люмены используются для сравнения лампочек или осветительных приборов, которые освещают под широким углом и должны производить свет одинаково во всех направлениях, например потолочные светильники и некоторые типы пищевых светильников. Как правило, чем шире угол луча света, тем ниже его интенсивность, а чем уже угол луча, тем выше интенсивность света.
ОСВЕЩЕНИЕ, ОСВЕЩЕНИЕ, ЛЮКС, НОЖНАЯ СВЕЧА
Освещенность
Освещенность — это количество света или светового потока, падающего на поверхность.Освещенность измеряется в люкс (люмен на квадратный метр) или в фут-канделах (люмен на квадратный фут) с использованием американских и британских метрик. Освещенность не зависит от типа поверхности, на которую она освещает, и зависит только от количества света, падающего на эту поверхность, поэтому она будет одинаковой при освещении на стене, земле, полу, дереве или любом другом объекте. Освещенность (в отличие от люменов и других показателей освещения) можно легко измерить с помощью простого устройства, называемого люксметром, или даже с помощью смартфона, на котором установлено специальное приложение.
Люкс
Определение люкс — люкс (лк) — это единица измерения освещенности, люкс измеряет световой поток на единицу площади или количество света, падающего на заданную поверхность.
По сути, люкс определяет, насколько яркой будет освещенная поверхность. Один люкс равен одному люмену на квадратный метр площади поверхности:
1лк = 1лм / м²
или
1 люкс = 1 кд * ср / м²
, потому что 1 лм = 1 кд * ср
В приведенных выше формулах м² представляет собой целевую площадь поверхности, на которую падает свет.
Ножная свеча
В британских и американских системах измерения вместо люкс используется термин фут-свеча (fc) . Фут-свеча также измеряет количество света, падающего на поверхность, но вместо люмен на квадратный метр, используемых для измерения люксов , люмен на квадратный фут используются для измерения фут-свечки. Одна фут-свеча составляет прибл. 10,764 люкс. Фут-свечи рассчитываются по формуле:
1fc = 1 лм / фут²
Пояснение
Освещенность можно легко рассчитать, если известны световой поток (люмен) , выходящий из источника света, и площадь освещенной поверхности.
Например, сконцентрированный луч света со световым потоком 400 люмен осветит большую площадь площадью 1 квадратный метр с освещенностью 400 люкс:
лк = 400 лм / 1 м²
лк = 400
Однако, если мы увеличим площадь поверхности, на которую падает свет, в два раза с 1 квадратного метра до 2 квадратных метра и оставим световой поток на уровне 400 люмен , освещенность на этой площади уменьшится в два раза :
лк = 400 лм / 2 м²
лк = 200
Это означает, что чем дальше расстояние от освещаемой поверхности или больше угол освещения, тем ниже будет освещенность света, падающего на поверхность.
Освещенность полезна при выборе подходящих лампочек или осветительных приборов для определенных областей, таких как спальня, гостиная, офис, магазин, театры, сцены и тому подобное. Люкс также является важным показателем при выборе освещения для выращивания растений в помещении.
Яркость
Яркость — это сила света, которая отражается или излучается от объекта на единицу площади в определенном направлении. Яркость зависит от того, сколько света попадает на объект и от отражения света от этой поверхности.Единица измерения яркости — кандела на квадратный метр — кд / м² .
По сути, яркость используется для расчета того, сколько световой мощности будет излучаться от данной поверхности под определенным углом обзора и обнаруживаться человеческим глазом, или, другими словами, насколько яркой будет данная поверхность для человеческого глаза. Яркость — это фактически единственная световая форма, которую мы можем видеть. Яркость используется, например, при оформлении дорожных знаков и дорожного освещения.
КАК ИЗМЕРИТЬ СВЕТ?
Измерение люменов
Многие думают, что люмены для лампочки или осветительного прибора можно легко измерить с помощью дешевого люксметра или даже мобильного приложения, но на самом деле для этого требуется специальное устройство, называемое интегрирующей сферой , , подключенное к спектрометру и компьютеру, на котором установлено специальное программное обеспечение.
должен быть установлен, который может отображать несколько показателей, таких как световой поток или люмен, световая отдача, распределение светового спектра, цветовая температура и другие характеристики освещения.На самом деле люменметр — это не маленькое портативное устройство, которое вы можете приобрести за пару долларов, а больше похоже на лабораторию для измерения люменов и других показателей лампочек.
Вот видео от Diode Dynamics, демонстрирующее интегрирующую сферу, используемую для измерения люменов.
Световые метры
Существуют также другие типы измерителей для измерения различных световых метрик:
- люксметр для измерения освещенности (люкс или фут-свечи) ;
- измеритель силы света для измерения силы света кандел ;
- измеритель яркости для измерения яркости.
Люксметры — самые распространенные из них, которые используются для измерения освещенности или количества света, падающего на поверхность. Люксметр используется для измерения количества света при фото- и видеосъемке в отдельных домах и многих общественных местах, таких как офисы, магазины, библиотеки, музеи и другие места, чтобы определить, имеет ли место достаточный уровень яркости для безопасности. условия труда сотрудников (в офисах) или просто в целях дизайна (в художественных галереях), а также для определения видимости на открытых площадках, например, при выборе подходящего уличного освещения.
Люксметр часто называют просто люксметром из-за его популярности по сравнению с другими устройствами для измерения освещенности. На рынке доступен широкий спектр экспонометров в зависимости от их цены, функциональности и точности, от пары долларов до нескольких сотен долларов за более продвинутые счетчики. Есть даже множество приложений для люксметров (бесплатных и платных) , доступных на устройствах iOS и Android, которые могут измерять освещенность, и некоторые из этих приложений на самом деле вполне подходят для основных задач измерения освещенности.
Приложения для экспонометра
Вот несколько самых популярных приложений для экспонометров для устройств iOS или Android, которые вы можете протестировать самостоятельно.
Приложения для экспонометра iOS:
- Карманный светомер (от Nuwaste studios) ;
- myLightMeter Free (Дэвид Квилс).
Приложения для экспонометра Android:
- LightMeter Free (Дэвид Квилс) ;
- люксметр (Borce Trajkovski) ;
- Измеритель света beeCam (по FM.Bee Corp.).
ЛЮМЫ И МОЩНОСТЬ
Измерение, которое описывает соотношение между люменами и ваттами, составляет световой отдачи . Световая отдача — это соотношение между световым потоком и электрической мощностью источника света, она измеряет, насколько эффективен источник света при преобразовании электрической энергии в видимый свет. Единица световой отдачи — лм / Вт (люмен на ватт) .
Калькулятор световой отдачи
Световую отдачу можно легко рассчитать по формуле:
Световая отдача (лм / Вт) = световой поток (лм) / мощность (Вт)
Так, например, световая отдача лампы 10 Вт , которая дает 600 люмен , будет 60 лм / Вт :
600 лм / 10 Вт = 60 лм / Вт
Калькулятор для перевода
люмен в ватт
Мы также можем преобразовать это уравнение для расчета мощности лампочки, если мы знаем световой поток (люмен) и световую отдачу этой лампы.Возьмем тот же пример, если мы знаем, что лампочка дает 600 люмен, с эффективностью 60 лм / Вт , используя уравнение:
мощность = люмен / люмен на ватт-час
600 лм / 60 лм / Вт = 10 Вт
мы можем вычислить, что лампочка потребляет 10 ватт электроэнергии, чтобы произвести 600 люмен света.
Калькулятор для перевода ватт в люмены
Аналогичным образом мы можем рассчитать световой поток (люмен) лампочки, если мы знаем ватт, и световую отдачу лампы, преобразовав ту же формулу:
люмен = мощность * люмен на ватт-час
10 Вт * 60 лм / Вт = 600 лм
Сравнение люменов
Количество люмен в ватте зависит от типа лампы, используемой в осветительном приборе.
В среднем старые вольфрамовые лампы накаливания производят 15 люмен на ватт, а эффективные светодиодные лампы — около 75 люмен на ватт.
Среднее преобразование люмен в ватт для светодиодных, CFL, галогенных ламп и ламп накаливания:
- LED КПД лампы ≈ 75 люмен на ватт (лм / Вт) ;
- CFL КПД лампы ≈ 65 люмен на ватт (лм / Вт) ;
- Галогенная лампа КПД ≈ 20 люмен на ватт (лм / Вт) ;
- Лампа накаливания Эффективность лампы ≈ 15 люмен на ватт (лм / Вт) .
Люмен диаграмма
Здесь мы составили сравнительную таблицу люменов для светодиодных, CFL, галогенных ламп и ламп накаливания (с использованием среднего значения люмен на ватт для каждого типа лампы) .
Как измеряется освещение | EGEE 102: Энергосбережение и защита окружающей среды
Когда большинство людей покупают лампочку, они ищут ватт (Вт).
Напомним, что ватт — это единица мощности (т. Е. Скорость, с которой энергия потребляется поставщиком электроэнергии).Он ничего не говорит о свете.
Наиболее распространенным показателем светоотдачи (или светового потока) является люмен. Все лампы имеют люмен, как показано на рисунке ниже, и каждая лампа имеет 3 параметра, указанные на упаковке:
- Световой поток лампы или световой поток
- Потребляемая мощность в ваттах
- Срок службы лампы в часах
Параметры, указанные на лампочке.
Посмотрите видеоролик в масштабе 1:41 ниже, чтобы узнать больше о люменах.
Люмен, как измеряется свет
Щелкните здесь, чтобы увидеть стенограмму видео измерения освещенности
люмен; как измеряется освещение?
Хорошо, следующий вопрос: как измеряется освещение. Итак, у нас здесь так много света, как нам измерить количество света, которое мы получаем? Обычно световой поток измеряется в световом потоке или количестве света, падающего на горизонтальную поверхность.
У всех ламп, например, этой (стандартной), указано сколько люмен? Люмен — это световой поток определенной лампочки.Сколько света мы получаем от этой лампочки? Люмен. Не ватты. Уоттс — второе, что вы здесь видите. И это сколько ватт или сколько мощности мы потребляем от электрических проводов? И третье, что указано на каждой упаковке, которую вы видите, — это количество часов. Другими словами, это срок, ожидаемый срок службы этой лампочки. Как видите, люмен — это световой поток. Люмен — это показатель того, сколько света мы получаем от этих лампочек. Например, как я уже сказал, 40-ваттные лампы дают 500 люмен, а у нас есть 60-ваттная лампа, которая дает 865 люмен.Это не пропорционально, но с увеличением мощности вы получаете все больше и больше люменов.
Свечи
Фут-кандел (fc) — это стандартная единица измерения освещенности поверхности. Это световой просвет, распределенный по площади в 1 квадратный фут (0,09 квадратных метра).
Свеча для ног
Средний уровень фут-кандел на квадратной поверхности равен количеству люменов, падающих на поверхность, деленному на площадь поверхности.
FC = Люмены света / Площадь в квадратных футах
Пример
Лампа мощностью 40 Вт дает около 505 люмен и имеет срок службы около 1000 часов. Когда эта лампочка используется для освещения комнаты размером 10 x 10 футов, эти 505 люмен распределяются на 100 квадратных футов площади пола. Что такое подсветка?
505 люмен света / 100 футов 2 = 5,05 люмен на фут 2 или 5,05 фк
1 футовая свеча = 1 люмен / фут2 = 1 люкс (метрическая система)Теперь посмотрите фильм в масштабе 1:15, в котором показано, как экспонометр используется для измерения люмен на фут 2 .Помните, 1 люмен / фут2 = 1 фут-кандела.
Как измеряется свет?
Щелкните здесь, чтобы просмотреть стенограмму видео измерения освещенности.
Использование экспонометра
Я поставил сюда лампочку на 60 ватт.
Эта лампа мощностью 60 Вт дает 865 люмен света. Когда я держу эту лампочку очень близко к этой области поверхности здесь, где измеряется свет, все эти 800 единиц падают на небольшую область. Очевидно, если мы попытаемся измерить количество люменов, падающих на эту небольшую площадь, мы увидим, что количество люменов на квадратный фут очень и очень велико.Как вы можете примерно видеть, у нас около 1200 люмен на квадратный фут — очень высокая концентрация. Когда я убираю эту лампочку, значение уменьшается, потому что такое же количество люменов распределяется на большую площадь, как вы можете видеть здесь. Сейчас он составляет около 100 люмен. И если я пойду дальше, он уменьшится.
видимый свет | Управление научной миссии
Что такое спектр видимого света?
Спектр видимого света — это сегмент электромагнитного спектра, который может видеть человеческий глаз.
Проще говоря, этот диапазон длин волн называется видимым светом. Обычно человеческий глаз может обнаруживать длины волн от 380 до 700 нанометров.
ДЛИНА ВОЛНЫ ВИДИМОГО СВЕТА
Все электромагнитное излучение — это свет, но мы можем видеть только небольшую часть этого излучения — часть, которую мы называем видимым светом. Конусообразные клетки наших глаз действуют как приемники, настроенные на длины волн в этой узкой полосе спектра. Другие части спектра имеют длины волн слишком большие или слишком маленькие и энергичные для биологических ограничений нашего восприятия.
Поскольку полный спектр видимого света проходит через призму, длины волн разделяются на цвета радуги, потому что каждый цвет имеет разную длину волны. Фиолетовый имеет самую короткую длину волны, около 380 нанометров, а красный — самую длинную волну, около 700 нанометров.
(слева) Эксперимент Исаака Ньютона в 1665 году показал, что призма изгибает видимый свет и что каждый цвет преломляется под немного другим углом в зависимости от длины волны цвета.
Предоставлено: Трой Бенеш. (справа) Каждый цвет радуги соответствует разной длине волны электромагнитного спектра.
СОЛНЕЧНАЯ КОРОНА
Солнце является основным источником волн видимого света, которые воспринимаются нашими глазами. Самый внешний слой атмосферы Солнца, корона, можно увидеть в видимом свете. Но он настолько тусклый, что его нельзя увидеть, кроме как во время полного солнечного затмения, потому что яркая фотосфера подавляет его. Фотография ниже была сделана во время полного затмения Солнца, где фотосфера и хромосфера почти полностью заблокированы Луной.Конические узоры — корональные стримеры — вокруг Солнца формируются направленным наружу потоком плазмы, которая формируется линиями магнитного поля, простирающимися на миллионы миль в космос.
Кредит: © 2008 Милослав Друкмюллер, Мартин Дитцель, Петер Аниол, Войтех Рушин
ЦВЕТ И ТЕМПЕРАТУРА
По мере того, как объекты становятся горячее, они излучают энергию, в которой преобладают более короткие волны, меняя цвет на наших глазах.
Пламя паяльной лампы переходит от красноватого к голубоватому по мере того, как оно становится более горячим.Точно так же цвет звезд сообщает ученым об их температуре.
Наше Солнце излучает больше желтого света, чем любой другой цвет, потому что температура его поверхности составляет 5 500 ° C. Если бы поверхность Солнца была холоднее, скажем, на 3000 ° C, она выглядела бы красноватой, как звезда Бетельгейзе. Если бы Солнце было горячее, скажем, 12000 ° C, оно выглядело бы синим, как звезда Ригель.
Эксперимент Исаака Ньютона в 1665 году показал, что призма изгибает видимый свет и что каждый цвет преломляется под немного другим углом в зависимости от длины волны цвета.
Кредит: Дженни Моттар; Изображение предоставлено SOHO / консорциум
Камера HiRISE на борту космического корабля MarsReconnaissance Orbiter (MRO) сделала это захватывающее изображение кратера Виктория в видимом свете Фото: НАСА / Лаборатория реактивного движения / Университет Аризоны
СПЕКТРЫ И СПЕКТРАЛЬНЫЕ ЗНАКИ
Тщательное изучение спектра видимого света от нашего Солнца и других звезд обнаруживает узор из темных линий, называемых линиями поглощения.
Эти закономерности могут предоставить важные научные подсказки, которые раскрывают скрытые свойства объектов во Вселенной. Некоторые элементы атмосферы Солнца поглощают свет определенных цветов. Эти образцы линий в спектре действуют как отпечатки пальцев для атомов и молекул. Глядя на спектр Солнца, например, можно увидеть, что отпечатки элементов очевидны тем, кто разбирается в этих закономерностях.
Узоры также видны на графике отражательной способности объекта. Элементы, молекулы и даже клеточные структуры обладают уникальными характеристиками отражательной способности.График отражательной способности объекта в спектре называется спектральной сигнатурой. Спектральные характеристики различных объектов Земли в видимом спектре света показаны ниже.
Кредит: Джинни Аллен
АКТИВНОЕ ДИСТАНЦИОННОЕ ОБНАРУЖЕНИЕ — АЛЬТИМЕТРИЯ
Лазерная альтиметрия — пример активного дистанционного зондирования с использованием видимого света. Прибор НАСА с помощью системы лазерного высотомера (GLAS) на борту спутника измерения высоты льда, облаков и суши (ICESat) позволил ученым рассчитать высоту полярных ледяных щитов Земли с использованием лазеров и дополнительных данных.
Изменения высоты во времени помогают оценить изменения количества воды, хранящейся в виде льда на нашей планете. На изображении ниже показаны данные о высоте над ледниковыми потоками Западной Антарктики.
также могут выполнять уникальные измерения высоты и характеристик облаков, а также верхней части и структуры растительного покрова леса. Они также могут определять распространение аэрозолей от таких источников, как пыльные бури и лесные пожары.
Кредит: НАСА / Центр космических полетов Годдарда
Начало страницы | Далее: Ультрафиолетовые волны
Цитирование
APA
Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства, Управление научных миссий.(2010). Видимый свет. Получено [вставить дату — например, 10 августа 2016 г.] , с веб-сайта NASA Science: http://science.nasa.gov/ems/09_visiblelight
MLA
Управление научной миссии. «Видимый свет» NASA Science .
