Лекции.Орг


Поиск:




Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

 

 

 

 


Световой поток, сила света, яркость, лучистость, освещенность




Особенности зрения человека

Свет в узком смысле – электромагнитное излучение оптического диапазона (10–2…103 мкм), воспринимаемое человеческим глазом и сосредоточенное в области частот от 4,0 · 1014 Гц до 7,5 · 1014 Гц или 0,38…0,76 мкм (в вакууме или в воздухе),видимое электромагнитное излучение.

 
 

Когда речь идет о видимом излучении, то основным приемником света Глаз – стекловидное тело, имеющее сферическую форму, диаметром 2,5…3 см. Полость глаза заполнена прозрачной студенистой жидкостью под давлением, что обеспечивает глазу сферическую форму. В роговице отсутствуют кровеносные сосуды, она имеет большую преломляющую силу. Непосредственно за роговицей располагается радужная оболочка – непрозрачная диафрагма, регулирующая количество света, поступающего на сетчатку, за счет изменения диаметра зрачка (2…4 мм) в процессе световой адаптации. Хрусталик – биологическая линза проецирует четкое изображение на сетчатку, изменяя фокусное расстояние в зависимости от расстояния до объекта. Сетчатка состоит из светочувствительных клеток, преобразующих свет в биоэлектрические импульсы. Частично обработанная информация передается через зрительный нерв в мозг. Два глаза обеспечивают стереоскопическое зрение.

Адаптация к вариациям светового воздействия происходит за счет рефлекторного регулирования диаметра зрачка с временем сокращения и расширения, а также изменения чувствительности сетчатки в диапазоне более 104 раз. Процесс темновой адаптации (увеличение чувствительности) длится 1…1,5 часа, световой – 5…10 мин, что обусловлено различием скоростей реакции колбочковых и палочковых рецепторов.

Спектральная чувствительность глаза локализована в области длин волн λ = 0,38…0,76 мкм и неодинакова для разных λ.Максимум νλ = 1 достигается при λ = 555 нм.

 

Световой поток, сила света, яркость, лучистость, освещенность.

Световой потокFv – световая величина, оценивающая поток (мощность) оптического излучения по вызываемому им световому ощущению – по воздействию на некий усредненный глаз человека, адаптированный к дневному зрению, спектральная чувствительность которого описывается функцией νλ = f (λ). Единица измерения– люмен [лм]. Поток dFv = 1 лм – световой поток, испускаемый точечным источником в телесном угле d ω = 1 ср при силе света I = 1 кд. Соответственно, dFv = I d ω, 1 лм = 1 кд · ср и Fv = ∫ I d ω.

Световому потоку Fv = 1 лм и λ = 0,555 мкм соответствует энергетический поток Fe = 0,00146 Вт.На этой основе вводится понятие светового ватта: 1 Вт световой = = 1 Вт (λ = 0,555 мкм) = 683 лм.

Для точечного источника света полный телесный угол излучения равен 4π и тогда Fv = 4π I 0, для плоского диффузного излучателя – Fv = π I 0.

Сила света I = dF / d ω определяется отношением светового потока d F, сосредоточенного в элементарном телесном угле d ω к величине этого угла. Характеризует свечение источника видимого излучения в заданном направлении.

Единица измерения силы света – кандела, одна из семи основных единиц международной системы (СИ).

Сила света определяет пространственное распределение потока излучения (рис. 1.5, 1.6).

Яркость L = d 2 Fv / d ω dS = dI / dS [лм ·м–2 · ср–1; кд/м2] – определяет световой поток, распространяющийся в данном направлении в пределах элементарного телесного угла d ω с единицы поверхности источника dS , нормальной к направлению наблюдения. Если угол между направлением наблюдения и нормалью к элементу поверхности dS источника равен α, то dS = dS cos α. Яркость 25…30 кд/м2 воспринимается как слабо видимое светлое пятно, 200 кд/м2 – ощутимая яркость, 500 кд/м2 – привлекающая внимание, 1000 кд/м2 – беспокоящая, 2000 кд/м2 – слепящая, а > 2000 кд/м2 – невыносимая яркость. При прочих равных условиях яркость тем выше, чем меньше размеры источника и уже его диаграмма направленности. Энергетический аналог яркости – угловая поверхностная плотность излучения [Вт ·м–2 · ср–1].

6. Лучистость М = dFv / dS ист [лм · м–2] –определяет световой поток, излучаемый с элемента площади dS истисточника. Энергетический аналог M – поверхностная плотность излучения IS = dP / dS ист[Вт · м–2].

7. Освещенность Е = dFv / dS об [лк] –определяет световой поток, падающий на элементарную площадку dS об поверхности объекта облучения, и совпадает по размерности с лучистостью. Единица измерения освещенности – люкс [лк]: 1 лк = 1 лм · м–2. Пороговая освещенность равна 10–6…10–8 лк. Нормой является ЕN = 200…500 лк, освещенность более 103 лк вызывает утомление зрения. Энергетический аналог освещенности – поверхностная плотность облучения Е = / dS об [Вт· м–2].

Освещенность, создаваемая точечным источником пропорциональна его силе света I, обратно пропорциональна квадрату расстояния l до объекта и зависит от угла падения света на объект: Е = I 0 cos θпад / l 2.





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2015-11-23; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 635 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Есть только один способ избежать критики: ничего не делайте, ничего не говорите и будьте никем. © Аристотель
==> читать все изречения...

2306 - | 2282 -


© 2015-2025 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.009 с.