L'unità di illuminazione, a sua volta, dipende dalla candela standard.
Diagramma che illustra i concetti base dell'illuminazione. L'unità di illuminazione è lux (lx) - l'illuminazione di una superficie di 1 m2, sulla quale è distribuito uniformemente un flusso luminoso di 1 lm.
L'unità di illuminazione si chiama lux.
L'unità di illuminazione (pratica) lux (1x) è la densità superficiale di un flusso luminoso di un lumen, distribuito uniformemente su un'area di un metro quadrato.
Lux è la quantità di luce prodotta da un lumen di luce su un'area di un metro quadrato.
L'unità di illuminazione nel sistema CGS si chiama phot (phot) ed è pari all'illuminazione di una superficie con un'area di ​​1 cm2, su cui cade un flusso luminoso di 1 lm. L'unità di luminosità è chiamata radfot.
L'unità di illuminazione, quando si prende un centimetro come unità di lunghezza, è pari a 1 lm per centimetro quadrato.
L'unità di illuminazione è lux (lx) - l'illuminazione di una superficie di 1 m2, sulla quale è distribuito uniformemente un flusso luminoso di 1 li.
L'unità di illuminazione è SI lux (lx) - l'illuminazione di una superficie, per ogni metro quadrato di cui cade un flusso luminoso di un lumen. Nel sistema SGSL, l'unità di illuminazione ph (f) è l'illuminazione della superficie, per centimetro quadrato di cui cade un flusso di un lume.
L'unità di illuminazione è la densità del flusso luminoso di 1 lm. Un lux è uguale all'illuminazione di un'area di 1 m2 quando su di essa cade un flusso luminoso di 1 lm o, che è lo stesso, rappresenta l'illuminazione di un'area normalmente situata a una distanza di 1 m da un piccolo sorgente con intensità luminosa pari a 1 candela.
L'unità di illuminazione - lux (lx) è considerata l'illuminazione creata da un flusso luminoso di 1 lm, distribuito uniformemente su una superficie la cui area è pari a un metro quadrato.
L'unità di illuminamento è il lux (lx), pari alla quantità di flusso luminoso per metro quadrato di superficie illuminata.
L'unità di illuminazione è lux (l / s), pari alla quantità di flusso luminoso per metro quadrato della superficie illuminata.
Illuminazione (in lux in alcuni casi tipici.
L'unità di illuminazione è l'illuminazione di tale superficie, su 1 m2 della quale cade un flusso luminoso di 1 lm, distribuito uniformemente sul sito. L'illuminazione di 1 lux si ottiene sulla superficie di una sfera con un raggio di 1 m, se al centro della sfera è posizionata una sorgente puntiforme, la cui intensità luminosa è 1 cd.
Lux (lx) è considerato un'unità di illuminazione, ad es. illuminazione di una superficie di 1 m2, sulla quale cade un flusso luminoso uniformemente distribuito di 1 lm.
Lux, abbreviato in lux, è l'unità di illuminazione.
Schema per determinare il coefficiente di luce naturale prodotta dalla luce diretta e riflessa. Come unità di illuminazione si considera un lux (lx) quando un flusso luminoso di 1 lm è distribuito uniformemente su una superficie di 1 m2.
L'unità di illuminazione è lux. In questo caso la zona illuminata è normale ai raggi incidenti.
L'unità di illuminazione è lux.
Diodo luminescente a semiconduttore cristallo.| Caratteristiche del diodo emettitore di luce. L'unità di illuminazione è lux. Un illuminamento di 1 lux corrisponde ad una superficie su 1 m2 della quale cade un flusso luminoso di 1 lm.
L'unità di illuminazione è l'illuminazione di tale superficie, su 1 m2 della quale cade un flusso luminoso di 1 lm, distribuito uniformemente sul sito. L'illuminazione di 1 lux si ottiene sulla superficie di una sfera con un raggio di 1 m, se una sorgente puntiforme di luce in una candela viene posizionata al centro della sfera.
Lux (lx) è considerato un'unità di illuminazione, pari all'illuminazione di una superficie con una superficie di 1 m2, sulla quale è distribuito uniformemente un flusso luminoso pari a 1 lm.
Illuminazione (in lux in alcuni casi tipici. L'unità di illuminazione è l'illuminazione di tale superficie, su 1 m2 della quale cade un flusso luminoso di 1 lm, distribuito uniformemente sul sito. L'illuminazione di 1 lux si ottiene sulla superficie di una sfera di raggio 1 m, se al centro della sfera è posta una sorgente puntiforme, la cui intensità luminosa è 1 cd.

L'unità di illuminazione è l'illuminazione di tale superficie, su 1 mg della quale cade un flusso luminoso di 1 lm, distribuito uniformemente sul sito. L'illuminazione di 1 lux si ottiene sulla superficie di una sfera con un raggio di 1 m, se una sorgente puntiforme di luce in una candela viene posizionata al centro della sfera.
Lux (lux) è considerato un'unità di illuminazione, pari all'illuminazione di una superficie di 1 m2, sulla quale è distribuito uniformemente un flusso luminoso di 1 lm.
Lux (lux) è considerato un'unità di illuminazione: l'illuminazione creata da un flusso luminoso di un lume su un'area di un metro quadrato.
Una candela piede è un'unità di illuminazione adottata in Inghilterra ed è di 1076 lux.
L'unità di illuminamento precedentemente accettata è pari a 1.005 lux attualmente adottata.
Come unità di illuminazione, viene preso il lux (l / s), pari al valore del flusso luminoso per 1 m2 della superficie illuminata.
La sorgente S illumina la superficie con raggi incidenti. a - normale eb - con un angolo φ rispetto alla normale N. A volte l'illuminamento viene considerato come un'unità di illuminazione 10.000 volte maggiore.
In SI, lux (lx) è preso come unità di illuminazione (dal latino. Lux è l'illuminazione di tale superficie, per ogni metro quadrato di cui cade uniformemente un flusso luminoso di un lume.
Quando si sceglie l'illuminazione (l'unità di illuminazione è lux), vengono prese in considerazione le dimensioni di vari dettagli: il coefficiente di riflessione dei dettagli e lo sfondo. Standard di illuminazione per varie condizioni regolamentato dal Comitato statale per l'edilizia dell'URSS.
Negli Stati Uniti e in Inghilterra, l'unità di illuminazione è foot-candle - (ic), determinata dalla densità del flusso luminoso di 1 lm per 1 piede quadrato, 1 fc 10 76 lux. In alcuni manuali è possibile trovare il ph come unità di illuminazione, determinata dalla densità del flusso luminoso di 1 lm per 1 cm2, 1 f 104 lux.
Unità di illuminamento utilizzata negli Stati Uniti e in Inghilterra, quando l'unità di lunghezza è considerata un piede.
Lux (lx) - un'unità di illuminazione, quando il flusso luminoso di un lume cade uniformemente su 1 lR.
Per dare una rappresentazione visiva delle unità di illuminazione, notiamo che l'illuminazione creata dalla luce solare diretta è dell'ordine di 105 lux, l'illuminazione richiesta per la lettura è di circa 40 lux e l'illuminazione creata dalla luna piena è di circa 0 2 lux.
In pratica, come unità di illuminazione viene spesso utilizzato lux (lx), pari all'illuminazione di una superficie di ​​1 m2 quando su di essa cade un flusso luminoso di 1 lm o, che è lo stesso, che rappresenta l'illuminazione di un'area normalmente localizzata a una distanza di 1 m da una piccola sorgente con una luce forzata in 1 candela.

L'unità della luce è la stessa dell'illuminazione, ma si chiama radlux.
Phot (ph, phot) - un'unità di illuminazione nel sistema CGS; 1 f 1 cd-sr/cm2104 lx.
È curioso notare che le candele erano realizzate con spermaceti, che fungevano da unità di illuminazione. Quindi, in Inghilterra, una candela del peso di 75,6 g è considerata standard, in cui bruciano 7,77 g di spermaceti all'ora.
I dispositivi portatili per la misurazione dell'illuminazione con una fotocellula a valvola e un microamperometro, calibrati in unità di illuminazione, sono praticamente la base di tutti i dispositivi utilizzati in fotometria. Tali strumenti sono molto convenienti e adatti per misurazioni che prima potevano essere effettuate solo con l'ausilio di determinati strumenti basati sul principio comparativo. In questi dispositivi era necessario ottenere la stessa illuminazione di due superfici e il risultato finale delle misurazioni dipendeva dalle caratteristiche individuali della vista di chi effettuava le misurazioni.
L'illuminazione può essere misurata confrontandola con l'illuminazione nota utilizzando vari fotometri, nonché luxmetri, che sono una combinazione di un ricevitore fotoelettrico e un dispositivo di misurazione elettrico ad esso collegato, che deve prima essere calibrato in unità di illuminazione.
L'illuminazione (E) - la densità superficiale del flusso luminoso incidente sulla superficie - è uguale al rapporto tra il flusso luminoso incidente sull'elemento superficiale e l'area della superficie illuminata. L'unità di illuminazione è lux (lx) - l'illuminazione di una superficie di 1 metro quadrato con un flusso luminoso incidente sulla sua radiazione, (pari a 1 lumen.

1. Flusso luminoso

Flusso luminoso: la potenza dell'energia radiante, stimata dalla sensazione di luce da essa prodotta. L'energia della radiazione è determinata dal numero di quanti emessi dall'emettitore nello spazio. L'energia radiante (energia radiante) viene misurata in joule. La quantità di energia irradiata per unità di tempo è chiamata flusso radiante o flusso radiante. Il flusso di radiazione è misurato in watt. Il flusso luminoso è indicato con Fe.

dove: Qe - energia della radiazione.

Il flusso di radiazione è caratterizzato dalla distribuzione dell'energia nel tempo e nello spazio.

Nella maggior parte dei casi, quando si parla della distribuzione del flusso di radiazione nel tempo, non si tiene conto della natura quantistica della comparsa della radiazione, ma la si intende come una funzione che dà una variazione nel tempo dei valori istantanei del flusso di radiazione Ф(t). Ciò è accettabile perché il numero di fotoni emessi dalla sorgente per unità di tempo è molto elevato.

Secondo la distribuzione spettrale del flusso di radiazione, le sorgenti sono divise in tre classi: con spettri lineari, rigati e continui. Il flusso di radiazione di una sorgente con uno spettro a linee è costituito da flussi monocromatici di singole linee:

dove: Фλ - flusso di radiazione monocromatica; Fe - flusso di radiazione.

Nelle sorgenti con uno spettro a strisce, la radiazione si verifica all'interno di parti abbastanza ampie dello spettro, ovvero bande separate l'una dall'altra da lacune scure. Per caratterizzare la distribuzione spettrale del flusso di radiazione con spettri continui e striati, una quantità chiamata densità spettrale del flusso di radiazione

dove: λ è la lunghezza d'onda.

La densità spettrale del flusso di radiazione è una caratteristica della distribuzione del flusso radiante sullo spettro ed è uguale al rapporto tra il flusso elementare ΔФeλ corrispondente ad un'area infinitamente piccola, e la larghezza di quest'area:

La densità spettrale del flusso di radiazione è misurata in watt per nanometro.

Nell'illuminotecnica, dove il principale ricettore di radiazioni è l'occhio umano, da valutare azione efficace flusso di radiazione, viene introdotto il concetto di flusso luminoso. Il flusso luminoso è il flusso di radiazione, stimato in base al suo effetto sull'occhio, la cui sensibilità spettrale relativa è determinata dalla curva di efficienza spettrale media approvata dalla CIE.

Nell'illuminotecnica viene utilizzata anche la seguente definizione di flusso luminoso: il flusso luminoso è la potenza dell'energia luminosa. L'unità del flusso luminoso è il lumen (lm). 1lm corrisponde flusso luminoso emesso in un angolo solido unitario da una sorgente puntiforme isotropa con un'intensità luminosa di 1 candela.

Tabella 1. Valori luminosi tipici delle sorgenti luminose:

Il flusso luminoso Ф, che cade sul corpo, è distribuito in tre componenti: riflesso dal corpo Фρ, assorbito Фα e trasmesso Фτ. Quando si utilizzano i coefficienti: riflessione ρ = Фρ /Ф; assorbimento α =Фα /Ф; trasmissione τ =Фτ /Ф.

Tabella 2. Caratteristiche luminose di alcuni materiali e superfici

2. Potere della luce

La distribuzione della radiazione proveniente da una sorgente reale nello spazio circostante non è uniforme. Pertanto il flusso luminoso non sarà una caratteristica esaustiva della sorgente, se non si determina contemporaneamente la distribuzione della radiazione nelle diverse direzioni dello spazio circostante.

Per caratterizzare la distribuzione del flusso luminoso, viene utilizzato il concetto di densità spaziale del flusso luminoso in diverse direzioni dello spazio circostante. La densità spaziale del flusso luminoso, che è determinata dal rapporto tra il flusso luminoso e l'angolo solido con il vertice nel punto in cui si trova la sorgente, all'interno del quale questo flusso è distribuito uniformemente, è chiamata intensità luminosa:

dove: Ф - flusso luminoso; ω - angolo solido.

L'unità di intensità luminosa è la candela. 1 CD.

È l'intensità della luce emessa in direzione perpendicolare da un elemento superficiale di corpo nero con un'area di 1:600.000 m2 alla temperatura di solidificazione del platino.
L'unità dell'intensità luminosa è la candela, cd è una delle unità fondamentali del sistema SI e corrisponde ad un flusso luminoso di 1 lm, uniformemente distribuito all'interno di un angolo solido di 1 steradiante (cfr.). Un angolo solido è la parte di spazio contenuta all'interno di una superficie conica. Angolo solidoω è misurato dal rapporto tra l'area da lui ritagliata da una sfera di raggio arbitrario e il quadrato di quest'ultima.

3. Illuminazione

L'illuminamento è la quantità di luce o flusso luminoso incidente su un'unità di area di una superficie. È indicato con la lettera E e si misura in lux (lx).

L'unità di illuminazione è il lux, il lux ha la dimensione dei lumen per metro quadrato (lm/m2).

L’illuminamento può essere definito come la densità del flusso luminoso sulla superficie illuminata:

L'illuminazione non dipende dalla direzione di propagazione del flusso luminoso sulla superficie.

Ecco alcuni indicatori comuni di illuminazione:

Estate, una giornata sotto un cielo senza nuvole: 100.000 lux

illuminazione stradale- 5-30 lux

Luna piena in una notte limpida - 0,25 lux

4. Relazione tra intensità luminosa (I) e illuminazione (E).

Legge del quadrato inverso

L'illuminamento in un punto specifico su una superficie perpendicolare alla direzione di propagazione della luce è definito come il rapporto tra l'intensità luminosa e il quadrato della distanza da quel punto alla sorgente luminosa. Se prendiamo questa distanza come d, allora questo rapporto può essere espresso dalla seguente formula:

Ad esempio: se una sorgente luminosa emette luce di 1200 cd in direzione perpendicolare alla superficie, ad una distanza di 3 metri da questa superficie, allora l'illuminamento (Ep) nel punto in cui la luce raggiunge la superficie sarà 1200/32 = 133 lux. Se la superficie si trova ad una distanza di 6 m dalla sorgente luminosa, l'illuminamento sarà 1200/62= 33 lux. Questa relazione si chiama "legge dell'inverso del quadrato".

L'illuminazione in un certo punto su una superficie non perpendicolare alla direzione di propagazione della luce è uguale all'intensità della luce nella direzione del punto di misurazione divisa per il quadrato della distanza tra la sorgente luminosa e il punto sul piano moltiplicato per il coseno dell'angolo γ (γ è l'angolo formato dalla direzione di incidenza della luce e perpendicolare a questo piano).

Quindi:

Questa è la legge del coseno (Figura 1.).

Riso. 1. Alla legge del coseno

Per calcolare l'illuminamento orizzontale si consiglia di modificare l'ultima formula, sostituendo la distanza d tra la sorgente luminosa e il punto di misurazione con l'altezza h dalla sorgente luminosa alla superficie.

Figura 2:

Poi:

Noi abbiamo:

Questa formula calcola l'illuminazione orizzontale nel punto di misurazione.

Riso. 2. Illuminazione orizzontale

6. Illuminazione verticale

L'illuminazione dello stesso punto P in un piano verticale orientato verso la sorgente luminosa può essere rappresentata in funzione dell'altezza (h) della sorgente luminosa e dell'angolo di incidenza (γ) dell'intensità luminosa (I) (Figura 3) .

luminosità

Per superfici di dimensioni finite:

La luminosità è la densità del flusso luminoso emesso da una superficie luminosa. L'unità di luminosità è un lumen per metro quadrato di superficie luminosa, che corrisponde ad una superficie di 1 m2, che emette uniformemente un flusso luminoso di 1 lm. Nel caso della radiazione generale viene introdotto il concetto di luminosità energetica del corpo irradiante (Me).

L'unità di luminosità energetica è W/m2.

La luminosità in questo caso può essere espressa in termini di densità spettrale della luminosità energetica del corpo radiante Meλ(λ)

Per una valutazione comparativa portiamo le luminosità energetiche alla luminosità di alcune superfici:

Superficie solare - Me=6 107 W/m2;

Filamento di una lampada ad incandescenza - Me=2 105 W/m2;

La superficie del sole allo zenit - М=3,1 109 lm/m2;

Lampadina di una lampada fluorescente - M=22 103 lm/m2.

Questa è l'intensità della luce emessa da una superficie unitaria in una determinata direzione. L'unità di luminosità è la candela per metro quadrato (cd/m2).

La superficie stessa può emettere luce, come la superficie di una lampada, o riflettere la luce che proviene da un'altra fonte, come una superficie stradale.

Superfici con diverse proprietà riflettenti con la stessa illuminazione avranno un diverso grado di luminosità.

La luminosità emessa dalla superficie dA con un angolo Ф rispetto alla proiezione di questa superficie è pari al rapporto tra l'intensità della luce emessa in questa direzione, alla proiezione della superficie radiante (Fig. 4).

Riso. 4. Luminosità

Sia l'intensità luminosa che la proiezione della superficie emittente non dipendono dalla distanza. Pertanto la luminosità è indipendente anche dalla distanza.

Alcuni esempi pratici:

La luminosità della superficie del sole - 2000000000 cd / m2

Luminosità lampade fluorescenti- da 5000 a 15000 cd/m2

La luminosità della superficie della luna piena - 2500 cd / m2

Illuminazione stradale artificiale - 30 lux 2 cd/m2

Per valutare i parametri quantitativi e qualitativi della luce è stato sviluppato uno speciale sistema di quantità di luce.

La misura principale della luce può essere considerata il flusso luminoso, indicato nella letteratura illuminotecnica con la lettera F. In effetti, il flusso luminoso è la potenza della radiazione luminosa, misurata non nei soliti watt o cavalli, ma in unità speciali chiamate lumen (designazione abbreviata nella letteratura tecnica russa - lm, in straniera - lm).

Cos'è un lume? Un lumen è 1/683 di watt di luce monocromatica, cioè rigorosamente monocolore, radiazione con lunghezza d'onda di 555 nm, corrispondente al massimo della curva di sensibilità spettrale dell'occhio. Il valore di 1/683 è apparso storicamente, quando le normali candele erano la principale fonte di luce e la radiazione delle sole fonti di luce elettrica apparse veniva confrontata con la luce di tali candele. Attualmente questo valore (1/683) è legalizzato da numerosi accordi internazionali ed è accettato ovunque.

Il flusso luminoso proveniente da sorgenti luminose, sia esso un semplice fiammifero o una lampada elettrica ultramoderna, di norma si diffonde più o meno uniformemente in tutte le direzioni. Tuttavia, con l'aiuto di specchi o lenti, la luce può essere diretta nel modo desiderato, concentrandola in qualche parte dello spazio. Una parte o frazione di spazio è caratterizzata da un angolo solido. Il concetto di "angolo solido" non è direttamente correlato alla luce, tuttavia è utilizzato così ampiamente nell'illuminotecnica che senza di esso è impossibile spiegare molti termini e quantità di illuminazione.

L'angolo solido è il rapporto tra l'area tagliata da questo angolo su una sfera di raggio arbitrario R e il quadrato di questo raggio (vedi Fig. 3). Nella letteratura tecnica, gli angoli solidi sono solitamente indicati con la lettera greca co e sono misurati in steradianti (abbreviato sr):

Ovviamente le quantità S e R devono essere misurate nelle stesse unità.

Se il flusso luminoso Ф di qualsiasi sorgente luminosa è concentrato in un angolo solido ω, allora possiamo parlare dell'intensità luminosa di questa sorgente come della densità angolare del flusso luminoso. Pertanto, l'intensità luminosa (indicata con la lettera I) è il rapporto tra il flusso luminoso racchiuso in qualsiasi angolo solido e il valore di questo angolo:

Se la sorgente luminosa brilla uniformemente in tutto lo spazio, cioè con un angolo solido di 4p (poiché l'area della sfera è 4nR2), l'intensità luminosa di tale sorgente è F / 4p, ovvero F / 12,56. L'intensità della luce è misurata in candele (denominazione abbreviata russa cd, straniera - cd). La parola candela è tradotta in russo come candela, ed era la candela che fino al 1963 veniva chiamata l'unità di intensità luminosa nell'URSS. Una candela è l'intensità luminosa di una sorgente che emette un flusso luminoso di 1 lm in un angolo solido di 1 sr. Una normale candela alla stearina ha all'incirca la stessa intensità luminosa (quindi è chiaro che il flusso luminoso di una tale candela è di circa 12,56 lm).

Di norma, è necessaria la luce proveniente da qualsiasi fonte per illuminare un luogo specifico: una scrivania, una vetrina, strade, ecc. Per caratterizzare l'illuminazione di luoghi specifici, viene introdotta un'altra quantità di luce: l'illuminazione. L'illuminazione è la quantità di flusso luminoso per unità di superficie della superficie illuminata. Se il flusso luminoso Ф cade su un'area S, l'illuminazione media di quest'area (indicata dalla lettera E) è uguale a:

L'unità di misura dell'illuminazione si chiama lux (l'abbreviazione nella letteratura russa è lx, nella letteratura straniera è /x). Un lux è l'illuminazione alla quale cade un flusso luminoso di 1 lm su un'area di 1 metro quadrato:

1 lx \u003d 1 lm / 1 m2.

Per immaginare questo valore, diciamo che un'illuminazione di circa 1 lux viene creata da una candela alla stearina su un piano perpendicolare alla direzione della luce, da una distanza di 1 metro. Per fare un confronto: l'illuminazione della Luna piena sulla superficie terrestre in inverno alla latitudine di Mosca non supera 0,5 lux; l'illuminazione diretta del sole in un pomeriggio estivo alla latitudine di Mosca può raggiungere i 100.000 lux.

Diciamo che l'illuminazione sul desktop è di 100 lux. Sul tavolo ci sono fogli di carta bianca, una specie di cartella nera, un libro con rilegatura grigia. L'illuminazione di tutti questi oggetti è la stessa,
e l'occhio vede che i fogli di carta sono più leggeri del libro, e il libro è più leggero della cartella. Cioè, il nostro occhio valuta la leggerezza degli oggetti non in base alla loro illuminazione, ma in base a qualche altro valore. Questo "altro valore" si chiama luminosità. La luminosità superficiale S è il rapporto tra l'intensità luminosa I emessa da questa superficie in qualsiasi direzione e l'area di proiezione di questa superficie su un piano perpendicolare alla direzione scelta (Fig. 4). Come sapete, l'area di proiezione di qualsiasi superficie piana su un altro piano è uguale all'area di questa superficie moltiplicata per il coseno dell'angolo tra i piani. Nella letteratura tecnica la luminosità è indicata con la lettera L:

concetti di "Luminosità"

L = I/S cos a.

In questa formula, I è l'intensità luminosa della superficie in una certa direzione (ad esempio, il piano del desktop o gli oggetti che giacciono su di esso); S è l'area di questa superficie; a è l'angolo tra la perpendicolare al piano e la direzione in cui vogliamo conoscere la luminosità (ad esempio, la linea di vista, cioè la linea che collega l'occhio e la superficie da valutare).

Se esistono unità di misura speciali per il flusso luminoso, l'intensità luminosa e l'illuminazione (lumen, candele e lux), non esiste un nome speciale per l'unità di misura della luminosità. È vero, nei vecchi libri di testo (fino al 1963) di fisica, ingegneria dell'illuminazione, ottica e altra letteratura tecnica c'erano diversi nomi per le unità di misura della luminosità: in russo - nit e stilb, in inglese - foot-lambert, apostilbe, ecc. Il sistema internazionale SI non ha né accettato una di queste unità, né ha inventato un nome speciale per l'unità di misura accettata della luminosità.

Come unità di misura della luminosità, ormai in tutti i paesi viene accettata la luminosità di una superficie piana, che emette un'intensità luminosa di 1 cd da uno metro quadro nella direzione perpendicolare alla superficie luminosa, ovvero 1 cd/m2.

Cosa determina la luminosità degli oggetti?

Innanzitutto, ovviamente, dalla quantità di luce che cade su di essi. Ma nell'esempio sopra, la stessa quantità di luce colpisce tutti gli oggetti sul tavolo. Ciò significa che la luminosità dipende anche dalle proprietà degli oggetti stessi, cioè dalla loro capacità di riflettere la luce incidente.

La capacità degli oggetti di riflettere la luce incidente su di essi è caratterizzata da un coefficiente di riflessione, solitamente indicato con gr
Lettera ceca r. Il coefficiente di riflessione è il rapporto tra l'entità del flusso luminoso riflesso da una superficie e il flusso luminoso incidente su questa superficie da qualsiasi sorgente luminosa o lampada:

p = Fotoriflesso/Fincidente.

Quanto maggiore è la riflettanza di un oggetto, tanto più luminoso ci appare. Nell'esempio del desktop riportato sopra, il potere riflettente dei fogli di carta è superiore a quello della rilegatura di un libro e questa rilegatura è superiore a quella di una cartella.

Il coefficiente di riflessione dei materiali dipende sia dalle proprietà dei materiali stessi che dalla natura del loro trattamento superficiale. La riflessione può essere diretta in una direzione o dispersa in un determinato angolo solido. Prendi un foglio di normale carta da lettere bianca o carta da disegno. Da qualunque lato e da qualunque angolazione guardiamo un simile foglio, ci sembra ugualmente leggero, cioè la sua luminosità è la stessa in tutte le direzioni. Tale riflessione è detta diffusa o diffusa; di conseguenza, le superfici con tale carattere di riflessione sono anche chiamate diffuse. Questi includono carta non lucida, la maggior parte dei tessuti, vernici opache, calce, superfici metalliche ruvide e altro ancora.

Ma se iniziamo a lucidare una superficie metallica ruvida, la natura del suo riflesso inizierà a cambiare. Se la superficie è lucidata molto bene, tutta la luce che cade su di essa verrà riflessa in una direzione. In questo caso, l'angolo con cui viene riflessa la luce incidente è esattamente uguale all'angolo con cui cade sulla superficie. Tale riflessione è detta speculare e l'uguaglianza degli angoli di incidenza e riflessione della luce è una delle leggi fondamentali dell'illuminotecnica: su questa legge si basano tutti i metodi di calcolo dei faretti e delle lampade con parte ottica a specchio.

Oltre alla riflessione speculare e diffusa, esiste una diffusione direzionale (ad esempio, da superfici metalliche scarsamente lucidate, tessuti di seta o carta lucida), nonché mista (ad esempio, da vetro di latte). Nella fig. 5 (vedi pagina successiva) mostra esempi di diversi modelli di riflessione dei materiali.

La curva che caratterizza la distribuzione angolare del coefficiente di riflessione è chiamata indicatrice di riflessione.

Per le superfici a riflessione diffusa, la luminosità è legata all'illuminamento tramite una semplice relazione:

Ldu

La luminosità di una superficie specchiante è pari alla luminosità degli oggetti in essa riflessi (fonti luminose, soffitto, pareti, ecc.) moltiplicata per il coefficiente di riflessione:

^ specchio \u003d p L di oggetti riflessi.

Abbiamo già incontrato una di queste caratteristiche, il coefficiente di riflessione. Ma in natura non esistono materiali che riflettano tutta la luce che cade su di essi, cioè materiali per i quali p \u003d 1. Quella frazione di luce che non viene riflessa dal materiale è generalmente divisa in altre due parti: una parte passa attraverso la materia, l'altro è assorbito in lui. La proporzione della luce che attraversa il materiale è caratterizzata dalla trasmittanza (indicata con la lettera greca t); e la quota assorbita - dal coefficiente di assorbimento (indicato con a):

t = Fpassato / Fcadente.

a \u003d F pogo. osch. ei. È. sì/f:

assorbito/cadente.

I rapporti tra questi tre coefficienti - riflessione, assorbimento e trasmissione - possono essere molto diversi, ma in tutti i casi, nessuno escluso, la somma dei tre coefficienti è uguale a uno:

p + m + a = 1.

In natura non esiste un singolo materiale per il quale almeno uno dei tre coefficienti sia uguale a 1. La neve appena caduta (p ~ 1), il solfato di bario chimicamente puro e l'ossido di magnesio (p = 0,96) hanno la riflessione diffusa più alta. L'argento puro lucidato (p = 0,92) e l'alluminio lavorato in modo speciale hanno la riflessione speculare più alta (secondo i dati pubblicitari, l'alluminio del marchio Miro dell'azienda tedesca Alanod ha p = 0,95).

Il valore di trasmittanza è indicato nella letteratura di riferimento per un certo spessore del materiale (solitamente per 1 cm). I materiali più trasparenti includono soprattutto il quarzo puro e alcuni gradi di polimetilmetacrilato (vetro organico), in cui p = 0,99/cm.

Una sostanza ipotetica (in realtà inesistente!) con un coefficiente di assorbimento pari a 1 è chiamata "corpo assolutamente nero" - ci occuperemo di questo concetto quando spiegheremo il funzionamento delle sorgenti luminose termiche.

Come la riflessione, la trasmissione della luce può essere direzionale (per vetri silicati o organici, policarbonato, polistirolo, quarzo, ecc.), diffusa o diffusa (vetro latteo), diffusa direzionale (vetro smerigliato) e mista.

La stragrande maggioranza dei materiali riflette, trasmette o assorbe in modo diverso la luce con diverse lunghezze d'onda, cioè diversi colori. È questa proprietà dei materiali che ne determina il colore e crea la multicolorità del mondo che ci circonda. Per caratterizzare appieno le proprietà illuminotecniche dei materiali è necessario conoscere non solo i valori assoluti dei loro coefficienti di riflessione, trasmissione e assorbimento, ma anche la distribuzione di tali coefficienti nello spazio (indicatore) e lungo le lunghezze d'onda. La distribuzione dei coefficienti sulle lunghezze d'onda è chiamata caratteristiche spettrali (riflessione, trasmissione o assorbimento).

Tutti e tre i coefficienti nominati sono valori relativi (adimensionali) e sono misurati in frazioni di unità o in percentuali (nelle stesse frazioni moltiplicate per 100).