Какво означава lx в осветлението. Светлинни величини: светлинен поток, интензитет на светлината, осветеност, осветеност, яркост

Единицата за осветяване от своя страна зависи от стандартната свещ.
Диаграма, илюстрираща основните концепции за осветление. Единицата за осветеност е лукс (lx) - осветеността на повърхност от 1 m2, върху която е равномерно разпределен светлинен поток от 1 lm.
Единицата за осветеност се нарича лукс.
Единицата за осветеност (практически) лукс (1x) е повърхностната плътност на светлинен поток от един лумен, равномерно разпределен върху площ от един квадратен метър.
Лукс е количеството светлина, произведено от един лумен светлина върху площ от един квадратен метър.
Единицата за осветеност в системата CGS се нарича фот (phot) и е равна на осветеността на повърхност с площ ​​1 cm2, върху която пада светлинен поток 1 lm. Единицата за осветеност се нарича радфот.
Единицата за осветеност, когато сантиметър се приема за единица дължина, е равна на 1 lm на квадратен сантиметър.
Единицата за осветеност е лукс (lx) - осветеността на повърхност от 1 m2, върху която е равномерно разпределен светлинен поток от 1 li.
Единицата за осветеност е SI lux (lx) - осветеността на повърхност, на всеки квадратен метър от която пада светлинен поток от един лумен. В системата SGSL единицата за осветеност ph (f) е осветеността на повърхността, на квадратен сантиметър от която пада поток от един лумен.
Единицата за осветеност е плътността на светлинния поток от 1 lm. Един лукс е равен на осветеността на площ от 1 m2, когато върху нея попадне светлинен поток от 1 lm или, което е същото, представлява осветеността на нормално разположена площ, разположена на разстояние 1 m от малък източник с интензитет на светлината 1 свещ.
За единица осветеност - лукс (lx) се приема осветеността, създадена от светлинен поток от 1 lm, равномерно разпределен върху повърхност, чиято площ е равна на един квадратен метър.
Единицата за осветеност е лукс (lx), равна на количеството светлинен поток на квадратен метър от осветената повърхност.
Единицата за осветеност е лукс (l / s), равна на количеството светлинен поток на квадратен метър от осветената повърхност.
Осветеност (в луксове в някои типични случаи.
Единица за осветеност е осветеността на такава повърхност, на 1 m2 от която пада светлинен поток от 1 lm, разпределен равномерно по площадката. Осветеност от 1 лукс се получава на повърхността на сфера с радиус 1 m, ако в центъра на сферата се постави точков източник, чийто светлинен интензитет е 1 cd.
Лукс (lx) се приема като единица за осветеност, т.е. осветяване на повърхност от 1 m2, върху която пада равномерно разпределен светлинен поток от 1 lm.
Лукс, съкратено лукс, е единицата за осветеност.
Схема за определяне на коефициента на естествена светлина, произведена от пряка и отразена светлина. Лукс (lx) се приема като единица за осветеност, когато светлинен поток от 1 lm е равномерно разпределен върху повърхност от 1 m2.
Единицата за осветеност е лукс. В този случай осветената зона е нормална спрямо падащите лъчи.
Единицата за осветеност е лукс.
Полупроводников диоден диоден кристал.| Характеристики на светодиода. Единицата за осветеност е лукс. Осветеност от 1 лукс има повърхност, на 1 m2 от която пада светлинен поток от 1 lm.
Единица за осветеност е осветеността на такава повърхност, на 1 m2 от която пада светлинен поток от 1 lm, разпределен равномерно по площадката. Осветеност от 1 лукс се получава на повърхността на сфера с радиус 1 m, ако в центъра на сферата се постави точков източник на светлина в една свещ.
Лукс (lx) се приема като единица за осветеност, равна на осветеността на повърхност с площ от 1 m2, върху която е равномерно разпределен светлинен поток, равен на 1 lm.
Осветеност (в луксове в някои типични случаи. Единицата за осветеност е осветеността на такава повърхност, на 1 m2 от която пада светлинен поток от 1 lm, разпределен равномерно по площта. Осветеност от 1 лукс се получава на повърхността на сфера с радиус 1 m, ако в центъра на сферата е поставен точков източник, чийто светлинен интензитет е 1 cd.

Единица за осветеност е осветеността на такава повърхност, на 1 mg от която пада светлинен поток от 1 lm, разпределен равномерно върху обекта. Осветеност от 1 лукс се получава на повърхността на сфера с радиус 1 m, ако в центъра на сферата се постави точков източник на светлина в една свещ.
Lux (lux) се приема като единица за осветеност, равна на осветеността на повърхност от 1 m2, върху която е равномерно разпределен светлинен поток от 1 lm.
Lux (lx) се приема като единица за осветеност - осветеност, създадена от светлинен поток от един лумен върху площ от един квадратен метър.
Фут-свещ е единица за осветеност, приета в Англия и е 1076 лукса.
По-рано приетата единица за осветеност лукс е равна на 1005 лукса, приета в момента.
Като единица за осветеност се приема лукс (l / s), равен на стойността на светлинния поток на 1 m2 от осветената повърхност.
Източникът S осветява повърхността с падащи лъчи. a - нормално и b - под ъгъл φ спрямо нормалата N. Понякога осветеността се приема за единица осветеност 10 000 пъти по-голяма.
В SI лукс (lx) се приема като единица за осветеност (от лат. Lux е осветеността на такава повърхност, за всеки квадратен метър от която равномерно пада светлинен поток от един лумен.
При избора на осветеност (единицата за осветеност е лукс) се вземат предвид размерите на различните детайли: коефициентът на отражение на детайлите и фона. Стандарти за осветеност за различни условиярегулиран от Държавния комитет по строителството на СССР.
В САЩ и Англия единицата за осветеност е фут-свещ - (ic), определена от плътността на светлинния поток от 1 lm на 1 sq - ft, 1 fc 10 76 lux. В някои ръководства можете да намерите ph като единица за осветеност, определена от плътността на светлинния поток от 1 lm на 1 cm2, 1 f 104 lux.
Единица за осветеност, използвана в Съединените щати и Англия, когато единицата за дължина се приема като фут.
Lux (lx) - единица осветеност, когато светлинен поток от един лумен равномерно пада върху 1 lR.
За да дадем визуално представяне на единиците за осветеност, отбелязваме, че осветеността, създадена от пряка слънчева светлина, е от порядъка на 105 лукса, осветеността, необходима за четене, е около 40 лукса, а осветеността, създадена от пълната луна, е приблизително 0 2 лукс.
В практиката лукс (lx) често се използва като единица за осветеност, равна на осветеността на площ от 1 m2, когато върху нея падне светлинен поток от 1 lm или, което е същото, представляваща осветеността на нормално разположена зона, разположена на разстояние 1 м от малък източник със сила на светлината в 1 свещ.

Единицата за светлина е същата като единицата за осветеност, но се нарича радлукс.
Фот (ph, phot) - единица за осветеност в системата CGS; 1 фаза 1 cd-sr / cm2104 lx.
Любопитно е да се отбележи, че свещите са правени от спермацет, който служи като единица за осветление. Така че в Англия свещ с тегло 75 6 g се счита за стандартна, в която изгарят 7 77 g спермацет на час.
Преносимите уреди за измерване на осветеност с вентилна фотоклетка и микроамперметър, калибрирани в единици за осветеност, са практически основата на всички уреди, използвани във фотометрията. Такива инструменти са много удобни и подходящи за измервания, които преди това можеха да се извършват само с помощта на определени инструменти, базирани на сравнителния принцип. При тези устройства е било необходимо да се постигне еднаква осветеност на две повърхности, а крайният резултат от измерванията зависел от индивидуалните характеристики на зрението на този, който е правил измерванията.
Осветеността може да бъде измерена чрез сравняване с известна осветеност с помощта на различни фотометри, както и луксметри, които са комбинация от фотоелектрически приемник и електрическо измервателно устройство, прикрепено към него, което първо трябва да бъде калибрирано в единици осветеност.
Осветеност (E) - повърхностната плътност на светлинния поток, падащ върху повърхността - е равна на съотношението на светлинния поток, падащ върху повърхностния елемент, към площта на осветената повърхност. Единицата за осветеност е лукс (lx) - осветеността на повърхност от 1 квадратен метър със светлинен поток, падащ върху нейното излъчване, (равен на 1 лумен.

1. Светлинен поток

Светлинен поток - силата на лъчистата енергия, оценена от светлинното усещане, произведено от нея.Енергията на излъчване се определя от броя на квантите, които излъчвателят излъчва в космоса. Лъчистата енергия (лъчистата енергия) се измерва в джаули. Количеството енергия, излъчена за единица време, се нарича лъчист поток или лъчист поток. Радиационният поток се измерва във ватове. Светлинният поток се обозначава с Fe.

където: Qe - енергия на излъчване.

Радиационният поток се характеризира с разпределението на енергията във времето и пространството.

В повечето случаи, когато говорят за разпределението на радиационния поток във времето, те не вземат предвид квантовата природа на появата на радиация, а разбират това като функция, която дава промяна във времето на моментните стойности на радиационния поток Ф(t). Това е приемливо, тъй като броят на фотоните, излъчени от източника за единица време, е много голям.

Според спектралното разпределение на радиационния поток източниците се разделят на три класа: с линейни, ивични и непрекъснати спектри. Радиационният поток на източник с линеен спектър се състои от монохроматични потоци на отделни линии:

където: Фλ - монохроматичен радиационен поток; Fe - радиационен поток.

За източници с ивичест спектър, излъчването се появява в доста широки части от спектъра - ленти, разделени една от друга с тъмни празнини. За характеризиране на спектралното разпределение на радиационния поток с непрекъснат и ивичен спектър се използва величина, наречена спектрална плътност на радиационния поток

където: λ е дължината на вълната.

Спектралната плътност на радиационния поток е характеристика на разпределението на лъчистия поток в спектъра и е равна на отношението на елементарния поток ΔФeλ, съответстващ на безкрайно малка площ, към ширината на тази област:

Спектралната плътност на радиационния поток се измерва във ватове на нанометър.

В осветителната техника, където основният приемник на радиация е човешкото око, за оценка ефективно действиепоток от радиация се въвежда понятието светлинен поток. Светлинният поток е потокът от радиация, оценен по въздействието му върху окото, чиято относителна спектрална чувствителност се определя от средната крива на спектрална ефективност, одобрена от CIE.

В осветителната техника се използва и следното определение за светлинен поток: светлинният поток е мощността на светлинната енергия. Единицата за светлинен поток е лумен (lm). 1lm съответства светлинен потокизлъчвана в единичен телесен ъгъл от точков изотропен източник с интензитет на светлината 1 кандела.

Таблица 1. Типични светлинни стойности на източници на светлина:

Видове лампи Електрическа енергия, У Светлинен поток, lm Светлинна ефективност lm/w
100 W 1360 lm 13,6 lm/W
Флуоресцентна лампа 58 W 5400 lm 93 lm/W
натриева лампа високо налягане 100 W 10000 lm 100 lm/W
натриева лампа ниско налягане 180 W 33000 lm 183 lm/W
Живачна лампа с високо налягане 1000 W 58000 lm 58 lm/W
металхалогенна лампа 2000 W 190000 lm 95 lm/W

Светлинният поток Ф, падащ върху тялото, се разпределя на три компонента: отразена от тялото Фρ, погълната Фα и пропусната Фτ. При използване на коефициентите: отражение ρ = Фρ /Ф; абсорбция α =Фα /Ф; предаване τ =Фτ /Ф.

Таблица 2. Светлинни характеристики на някои материали и повърхности

Материали или повърхности Коефициенти Естеството на отражението и предаването
отражения ρ абсорбция α предаване τ
Тебешир 0,85 0,15 - дифузен
Силикатен емайл 0,8 0,2 - дифузен
алуминиево огледало 0,85 0,15 - насочен
Стъклено огледало 0,8 0,2 - насочен
Матирано стъкло 0,1 0,5 0,4 Насочено разпръснати
Млечно органично стъкло 0,22 0,15 0,63 Насочено разпръснати
Опалово силикатно стъкло 0,3 0,1 0,6 дифузен
Млечно силикатно стъкло 0,45 0,15 0,4 дифузен

2. Сила на светлината

Разпределението на радиацията от реален източник в околното пространство не е равномерно. Следователно светлинният поток няма да бъде изчерпателна характеристика на източника, ако разпределението на радиацията в различни посоки на околното пространство не се определя едновременно.

За характеризиране на разпределението на светлинния поток се използва концепцията за пространствената плътност на светлинния поток в различни посоки на околното пространство. Пространствената плътност на светлинния поток, която се определя от съотношението на светлинния поток към плътния ъгъл с върха в точката на местоположението на източника, в рамките на която този поток е равномерно разпределен, се нарича интензитет на светлината:

където: Ф - светлинен поток; ω - телесен ъгъл.

Единицата за интензитет на светлината е кандела. 1 cd.

Това е интензитетът на светлината, излъчвана в перпендикулярна посока от повърхностен елемент на черно тяло с площ 1:600 ​​000 m2 при температурата на втвърдяване на платината.
Единицата за светлинен интензитет е кандела, cd е една от основните единици в системата SI и съответства на светлинен поток от 1 lm, равномерно разпределен в телесен ъгъл от 1 стерадиан (вж.). Плътният ъгъл е частта от пространството, съдържаща се в конична повърхност. Плътен ъгълω се измерва чрез съотношението на площта, изрязана от него от сфера с произволен радиус към квадрата на последната.

3. Осветеност

Осветеността е количеството светлина или светлинен поток, падащо върху единица площ от повърхността. Означава се с буквата Е и се измерва в лукс (lx).

Единицата за осветеност е лукс, луксът е размерът на лумени на квадратен метър (lm/m2).

Осветеността може да се определи като плътността на светлинния поток върху осветената повърхност:

Осветеността не зависи от посоката на разпространение на светлинния поток към повърхността.

Ето няколко общи индикатора за осветеност:

    Лято, ден под безоблачно небе - 100 000 лукса

    улично осветление- 5-30 лукса

    Пълнолуние в ясна нощ - 0,25 лукса

4. Връзка между интензитета на светлината (I) и осветеността (E).

Закон на обратните квадрати

Осветеността в определена точка на повърхност, перпендикулярна на посоката на разпространение на светлината, се определя като съотношението на интензитета на светлината към квадрата на разстоянието от тази точка до източника на светлина. Ако вземем това разстояние като d, тогава това съотношение може да се изрази със следната формула:

Например: ако източник на светлина излъчва светлина от 1200 cd в посока, перпендикулярна на повърхността, на разстояние 3 метра от тази повърхност, тогава осветеността (Ep) в точката, където светлината достига повърхността, ще бъде 1200/32 = 133 лукса. Ако повърхността е на разстояние 6 метра от източника на светлина, осветеността ще бъде 1200/62= 33 лукса. Тази връзка се нарича "закон на обратните квадрати".

Осветеността в определена точка на повърхност, която не е перпендикулярна на посоката на разпространение на светлината, е равна на интензитета на светлината в посоката на точката на измерване, разделена на квадрата на разстоянието между източника на светлина и точката в равнината, умножено по косинус на ъгъла γ (γ е ъгълът, образуван от посоката на падане на светлината и перпендикулярна на тези равнини).

Следователно:

Това е косинусният закон (Фигура 1.).

Ориз. 1. Към закона на косинуса

За да изчислите хоризонталната осветеност, препоръчително е да промените последната формула, като замените разстоянието d между източника на светлина и точката на измерване с височината h от източника на светлина до повърхността.

Фигура 2:

Тогава:

Получаваме:

Тази формула изчислява хоризонталната осветеност в точката на измерване.

Ориз. 2. Хоризонтално осветление

6. Вертикално осветление

Осветеността на същата точка P във вертикална равнина, ориентирана към източника на светлина, може да бъде представена като функция на височината (h) на източника на светлина и ъгъла на падане (γ) на интензитета на светлината (I) (Фигура 3) .

осветеност

:

За повърхности с крайни размери:

Светимостта е плътността на светлинния поток, излъчван от светеща повърхност. Единицата за осветеност е лумен на квадратен метър светеща повърхност, което съответства на повърхност от 1 m2, която равномерно излъчва светлинен поток от 1 lm. При общото излъчване се въвежда понятието енергийна светимост на излъчващото тяло (Me).

Единицата за енергийна осветеност е W/m2.

Светимостта в този случай може да бъде изразена чрез спектралната плътност на енергийната яркост на излъчващото тяло Meλ(λ)

За сравнителна оценка привеждаме енергийните светимости към яркостта на някои повърхности:

    Слънчева повърхност - Me=6 107 W/m2;

    Жичка на лампа с нажежаема жичка - Me=2 105 W/m2;

    Повърхност на слънцето в зенита - М=3.1 109 lm/m2;

    Колба на луминесцентна лампа - M=22 103 lm/m2.

Това е интензитетът на светлината, излъчвана от единица повърхност в определена посока. Единицата за яркост е кандела на квадратен метър (cd/m2).

Самата повърхност може да излъчва светлина, като повърхността на лампа, или да отразява светлина, която идва от друг източник, като например пътна настилка.

Повърхности с различни отразяващи свойства при една и съща осветеност ще имат различна степен на яркост.

Яркостта, излъчвана от повърхността dA под ъгъл Ф спрямо проекцията на тази повърхност, е равна на отношението на интензитета на светлината, излъчвана в тази посока, спрямо проекцията на излъчващата повърхност (фиг. 4).



Ориз. 4. Яркост

Както светлинният интензитет, така и проекцията на излъчващата повърхност не зависят от разстоянието. Следователно яркостта също не зависи от разстоянието.

Няколко практически примера:

    Яркостта на повърхността на слънцето - 2000000000 cd / m2

    Яркост луминесцентни лампи- от 5000 до 15000 cd/m2

    Яркостта на повърхността на пълната луна - 2500 cd / m2

    Изкуствено пътно осветление - 30 lux 2 cd/m2

За оценка на количествените и качествени параметри на светлината е разработена специална система от светлинни количества.

Основната мярка за светлина може да се счита за светлинен поток, обозначен в литературата по осветление с буквата F. Всъщност светлинният поток е силата на светлинното излъчване, измерена не в обичайните ватове или конски сили, а в специални единици, наречени лумени (съкратено обозначение в руската техническа литература - lm, в чуждестранна - lm).

Какво е лумен? Един лумен е 1/683 от вата монохроматична светлина, т.е. строго едноцветна радиация с дължина на вълната 555 nm, съответстваща на максимума на кривата на спектралната чувствителност на окото. Стойността на 1/683 се появи исторически, когато обикновените свещи бяха основният източник на светлина и излъчването само на електрически източници на светлина, които се появиха, беше сравнено със светлината на такива свещи. В момента тази стойност (1/683) е легализирана от много международни споразумения и се приема навсякъде.

Светлинният поток от източници на светлина - било то обикновен мач или ултрамодерна електрическа лампа - като правило се разпространява повече или по-малко равномерно във всички посоки. Въпреки това, с помощта на огледала или лещи, светлината може да бъде насочена по необходимия ни начин, концентрирайки я в някаква част от пространството. Част или част от пространството се характеризира с плътен ъгъл. Концепцията за "плътен ъгъл" не е пряко свързана със светлината, но се използва в осветителната техника толкова широко, че е невъзможно да се обяснят много термини и количества за осветление без нея.

Плътният ъгъл е съотношението на площта, пресечена от този ъгъл върху сфера с произволен радиус R към квадрата на този радиус (виж Фиг. 3). В техническата литература телесните ъгли обикновено се означават с гръцката буква co и се измерват в стерадиани (съкратено sr):

Очевидно е, че величините S и R трябва да се измерват в едни и същи единици.

Ако светлинният поток Ф от произволен източник на светлина е концентриран в телесен ъгъл ω, тогава можем да говорим за интензитета на светлината на този източник като ъглова плътност на светлинния поток. По този начин интензитетът на светлината (обозначен с буквата I) е съотношението на светлинния поток, затворен във всеки плътен ъгъл, към стойността на този ъгъл:

Ако източникът на светлина свети равномерно в цялото пространство, тоест в плътен ъгъл от 4p (тъй като площта на сферата е 4nR2), тогава светлинният интензитет на такъв източник е F / 4p, т.е. F / 12,56. Интензитетът на светлината се измерва в кандели (съкратено руско обозначение cd, чуждо - cd). Думата кандела се превежда на руски като свещ и именно свещта се нарича единица за интензитет на светлината в СССР до 1963 г. Една кандела е светлинният интензитет на източник, излъчващ светлинен поток от 1 lm в телесен ъгъл от 1 sr. Обикновената стеаринова свещ има приблизително същия интензитет на светлина (оттук е ясно, че светлинният поток на такава свещ е приблизително 12,56 lm).

По правило е необходима светлина от всякакъв източник, за да се освети определено място - работен плот, витрина, улици и др. За характеризиране на осветеността на определени места се въвежда още една светлинна величина - осветеност. Осветеността е количеството светлинен поток на единица площ от осветената повърхност. Ако светлинният поток Ф пада върху някаква област S, тогава средната осветеност на тази област (обозначена с буквата E) е равна на:

Единицата за измерване на осветеността се нарича лукс (съкращението в руската литература е lx, в чуждестранната литература е /x). Един лукс е осветеността, при която светлинен поток от 1 lm пада върху площ от 1 квадратен метър:

1 lx \u003d 1 lm / 1 m2.

За да си представим тази стойност, нека кажем, че осветеност от около 1 лукс се създава от стеаринова свещ в равнина, перпендикулярна на посоката на светлината, от разстояние 1 метър. За сравнение: осветеността от пълната Луна на земната повърхност през зимата на географската ширина на Москва не надвишава 0,5 лукса; прякото осветление от слънцето през летния следобед на географската ширина на Москва може да достигне 100 000 лукса.

Да кажем, че осветеността на работния плот е 100 лукса. На масата има листове бяла хартия, някаква черна папка, книга със сива подвързия. Осветлението на всички тези обекти е еднакво,
и окото вижда, че листовете са по-леки от книгата, а книгата е по-лека от папката. Тоест нашето око оценява лекотата на обектите не по тяхната осветеност, а по някаква друга стойност. Тази „друга стойност“ се нарича яркост. Повърхностната яркост S е съотношението на интензитета на светлината I, излъчвана от тази повърхност във всяка посока към площта на проекцията на тази повърхност върху равнина, перпендикулярна на избраната посока (фиг. 4). Както знаете, площта на проекцията на всяка плоска повърхност върху друга равнина е равна на площта на тази повърхност, умножена по косинуса на ъгъла между равнините. В техническата литература яркостта се обозначава с буквата L:

концепции за "Яркост"

L = I / S cos a.

В тази формула I е интензитетът на светлината на повърхността в определена посока (например равнината на работния плот или обекти, разположени върху него); S е площта на тази повърхност; a е ъгълът между перпендикуляра на равнината и посоката, в която искаме да знаем яркостта (например зрителната линия, т.е. линията, свързваща окото и повърхността, която се оценява).

Ако има специални мерни единици за светлинен поток, светлинен интензитет и осветеност (лумен, кандела и лукс), тогава няма специално име за единицата за измерване на яркостта. Вярно е, че в старите (до 1963 г.) учебници по физика, осветителна техника, оптика и друга техническа литература имаше няколко наименования на единиците за измерване на яркостта: на руски - нит и стилб, на английски - фут-ламберт, апостилб и др. , Международната система SI не е приела нито една от тези единици, нито е измислила специално име за приетата единица за измерване на яркостта.

За единица за измерване на яркостта вече във всички страни се приема яркостта на плоска повърхност, излъчваща интензитет на светлината 1 cd от един квадратен метърв посока, перпендикулярна на светещата повърхност, т.е. 1 cd/m2.

Какво определя яркостта на обектите?

На първо място, разбира се, от количеството светлина, падащо върху тях. Но в горния пример същото количество светлина удря всички предмети, лежащи на масата. Това означава, че яркостта зависи и от свойствата на самите обекти, а именно от способността им да отразяват падащата светлина.

Способността на обектите да отразяват падаща върху тях светлина се характеризира с коефициент на отражение, обикновено означаван с gr
Чешка буква r. Коефициентът на отражение е съотношението на големината на светлинния поток, отразен от повърхността, към светлинния поток, падащ върху тази повърхност от всеки светлинен източник или лампа:

p = Фотоотразено / Fincident.

Колкото по-висока е отражателната способност на даден обект, толкова по-ярък ни изглежда той. В примера за настолен компютър по-горе, отразяващата способност на листове хартия е по-висока от тази на подвързия на книга, а тази подвързия е по-висока от тази на папка.

Коефициентът на отражение на материалите зависи както от свойствата на самите материали, така и от характера на тяхната повърхностна обработка. Отражението може да бъде насочено в една посока или разпръснато в определен плътен ъгъл. Вземете лист обикновена бяла хартия за писане или хартия за рисуване. От която и страна и под какъвто и ъгъл да гледаме такъв лист, той ни изглежда еднакво светъл, тоест неговата яркост е еднаква във всички посоки. Такова отражение се нарича дифузно или разсеяно; съответно повърхности с такъв характер на отражение се наричат ​​още дифузни. Те включват негланцирана хартия, повечето тъкани, матови бои, вар, грапави метални повърхности и др.

Но ако започнем да полираме груба метална повърхност, тогава естеството на нейното отражение ще започне да се променя. Ако повърхността е полирана много добре, тогава цялата светлина, падаща върху нея, ще се отразява в една посока. В този случай ъгълът, под който се отразява падащата светлина, е точно равен на ъгъла, под който тя пада върху повърхността. Такова отражение се нарича огледално, а равенството на ъглите на падане и отражение на светлината е един от основните закони на осветителната техника: всички методи за изчисляване на прожектори и лампи с огледална оптична част се основават на този закон.

В допълнение към огледалното и дифузното отражение има насочено разпръснато (например от лошо полирани метални повърхности, копринени тъкани или лъскава хартия), както и смесено (например от млечно стъкло). На фиг. 5 (вижте следващата страница) показва примери за различни модели на отразяване на материали.

Кривата, характеризираща ъгловото разпределение на коефициента на отражение, се нарича индикатриса на отражение.

За повърхности с дифузно отражение, яркостта е свързана с осветеността чрез проста зависимост:

Ldu

Яркостта на огледалната повърхност е равна на яркостта на отразените в нея обекти (източници на светлина, таван, стени и др.), умножена по коефициента на отражение:

^ огледало \u003d p L на отразени обекти.

С една от тези характеристики - коефициентът на отражение - вече се срещнахме. Но в природата няма материали, които отразяват цялата светлина, падаща върху тях, тоест материали, за които p = 1. Тази част от светлината, която не се отразява от материала, обикновено се разделя на още две части: едната част преминава през материалното, другото се абсорбира в него. Делът на светлината, която преминава през материала, се характеризира с пропускливостта (означена с гръцката буква t); а делът, който се усвоява - чрез коефициента на усвояване (обозначен с a):

t = Fминало / Fпадане.

a \u003d F pogo. osch. ei. И.с. г/ж:

абсорбиран / падащ.

Съотношенията между тези три коефициента - отражение, поглъщане и пропускливост - могат да бъдат много различни, но във всички случаи без изключение сумата на трите коефициента е равна на единица:

p + m + a = 1.

В природата няма нито един материал, за който поне един от трите коефициента да е равен на 1. Прясно падналият сняг (p ~ 1), химически чистият бариев сулфат и магнезиевият оксид (p = 0,96) имат най-високо дифузно отражение. Чистото полирано сребро (p = 0,92) и специално обработеният алуминий имат най-високо огледално отражение (според рекламни данни алуминият на марката Miro на немската фирма Alanod има p = 0,95).

Стойността на пропускливостта е посочена в справочната литература за определена дебелина на материала (обикновено за 1 cm). Най-прозрачните материали включват особено чист кварц и някои степени на полиметилметакрилат (органично стъкло), в които p = 0,99/cm.

Хипотетично (всъщност несъществуващо!) Вещество с коефициент на поглъщане, равен на 1, се нарича "абсолютно черно тяло" - ще се обърнем към това понятие, когато обясняваме работата на топлинните източници на светлина.

Подобно на отражението, пропускането на светлина може да бъде насочено (за силикатни или органични стъкла, поликарбонат, полистирол, кварц и др.), дифузно или дифузно (млечно стъкло), насочено дифузно (матирано стъкло) и смесено.

По-голямата част от материалите по различен начин отразяват, предават или абсорбират светлина с различни дължини на вълната, тоест различни цветове. Именно това свойство на материалите определя цвета им и създава многоцветността на света около нас. За да се характеризират напълно осветителните свойства на материалите, е необходимо да се знаят не само абсолютните стойности на техните коефициенти на отражение, предаване и поглъщане, но и разпределението на тези коефициенти в пространството (индикатриса) и по дължината на вълната. Разпределението на коефициентите по дължини на вълните се нарича спектрални характеристики (отражение, предаване или поглъщане).

И трите посочени коефициента са относителни (безразмерни) стойности и се измерват в части от единица или в проценти (в същите фракции, умножени по 100).