Световые свойства материалов

Световой поток падая на поверхность частично поглощается, частично пропускается и частично отражается.

Ф=Ф_ρ+Ф_α+Ф_τ ; ρ+α+τ=1

Тела поглощающие световой поток называются приемниками лучистой энергии или светового потока.

Важным при разработке осветительных приборов является знать степень отражения (ρ) и степень пропускания (τ) светового потока. Это важно знать для создания отражателей, рассеивателей осветительных приборов. Принято различать следующие виды отражения и пропускания светового потока:

а) направленное отражение или пропускание;

б) диффузное отражение или пропускание;

в) направлено-дифузное отражение или пропускание;

 

Зрительная фотометрия

Зрительная фотометрия основывается на способности глаза оценивать с достаточно высокой степенью точности равенство яркостей двух оптических смежных и близких по цветности полей сравнения.

Высокая точность измерений методами зрительной фотометрии достигается при условии соблюдения определенных требований. К числу основных из них следует отнести требование соответствия спектральной чувствительности глаза наблюдателя нормализованной функции относительной спектральной световой эффективности излучения.

Не менее важным является требование достаточной яркости полей сравнения, обеспечивающей работу глаза в условиях дневного зрения. При больших значениях яркости полей сравнения и низкой яркости окружающего фона, при которой обычно проводятся световые измерения, глаз подвергается чрезмерному раздражению.

Стремление использовать при зрительной фотометрии лишь кол бочковый аппарат и исключить палочковый, расположенный в основном по периферии сетчатой оболочки, заставляет ограничивать угловой размер поля зрения таких приборов пределами 3 – 5^о.

Точность зрительных световых измерений значительно понижается, если цветность сравниваемых излучений различна. В подобных случаях для повышения точности измерений приходится прибегать к специальным приемам измерений.

Необходимость строгого выполнения перечисленных требований, зависимость результатов измерений от индивидуальных особенностей наблюдателя, состояния его организма(физическое состояние, усталость) и окружающих условий, а также длительность процесса измерения привели в практических условиях к полной замене глаза как индикатора физическими приборами, т.е. к переходу от зрительной фотометрии к физической фотометрии.

Физическая фотометрия

Зависимость результатов измерений от индивидуальных особенностей наблюдателя, состояния его организма(физическое состояние, усталость) и окружающих условий, а также длительность процесса измерения привели в практических условиях к полной замене глаза как индикатора физическими приборами, т.е. к переходу от зрительной фотометрии к физической фотометрии.

Основное преимущество физических приемников лучистой энергии по сравнению с глазом заключается в их способности непосредственной количественной оценки измеряемых величин. Применительно к измерению световых величин это качество присуще лишь таким физическим приемникам, кривая спектральной чувствительности которых близка к кривой относительной спектральной световой эффективности.

Широкое развитие методов физической фотометрии определяется также и тем, что физические приемники позволяют осуществлять измерения не только в видимой части спектра, но и в прилегающих к нему участках ультрафиолетовых и инфракрасных излучений.

Существенным преимуществом методов физической фотометрии является быстрота и воспроизводимость результатов измерений, что особенно важно при необходимости проведения массовых измерений световых характеристик осветительных средств(источников света, осветительных приборов) или характеристик условий освещения.

В качестве приемников лучистой энергии в установках физической фотометрии наиболее широкое распространение получили вентильные фотоэлементы(фотоэлементы с запирающим слоем) и фотоэлементы с внешним фотоэффектом
10. Теория теплового излучения.

Тепловое излучение – это излучение возникающее в результате теплового движения молекул и атомов, излучающего тела, при этом в самом теле не происходит ни каких изменений за исключением его теплового состояния. При нагревании излучающего тела увеличивается кинетическая энергия частиц, что способствую повышению лучистого потока. Одновременно изменяется величина кванта энергии, что вызывает изменения спектрального состава излучения. Для получения видимых излучений необходима большая величина кинетической энергии

Ф_e=σ*T⁴

Лучистый поток пропорционален температуре нагрева в четвертой степени σ=5,67*10^-8

К_с.эф.=(Ф/Ф_e)*100% - коэффициент световой эффективности.

В идеальном случае К_с.эф=14,5%

Для реальных излучателей Т=3660К, а рабочая температура 2700К (Вольфрам). При этом К_с.эф=2-3%. Несмотря на такой низкий К_с.эф лампы накаливания нашли широкое применение в народном хозяйстве.