Unitatea de iluminare, la rândul său, depinde de lumânarea standard.
Diagrama care ilustrează conceptele de bază ale iluminatului. Unitatea de iluminare este lux (lx) - iluminarea unei suprafețe de 1 m2, peste care un flux luminos de 1 lm este distribuit uniform.
Unitatea de iluminare se numește lux.
Unitatea de iluminare (practică) lux (1x) este densitatea de suprafață a unui flux luminos de un lumen, distribuit uniform pe o suprafață de un metru pătrat.
Lux este cantitatea de lumină produsă de un lumen de lumină pe o suprafață de un metru pătrat.
Unitatea de iluminare din sistemul CGS se numește phot (phot) și este egală cu iluminarea unei suprafețe cu o suprafață de 1 cm2, pe care cade un flux luminos de 1 lm. Unitatea de luminozitate se numește radfot.
Unitatea de iluminare, atunci când un centimetru este luat ca unitate de lungime, este egală cu 1 lm pe centimetru pătrat.
Unitatea de iluminare este lux (lx) - iluminarea unei suprafețe de 1 m2, peste care un flux luminos de 1 li este distribuit uniform.
Unitatea de iluminare este SI lux (lx) - iluminarea unei suprafețe, pentru fiecare metru pătrat din care cade un flux luminos de un lumen. În sistemul SGSL, unitatea de iluminare ph (f) este iluminarea suprafeței, pe centimetru pătrat din care cade un flux de un lumen.
Unitatea de iluminare este densitatea fluxului luminos de 1 lm. Un lux este egal cu iluminarea unei suprafețe de 1 m2 atunci când un flux luminos de 1 lm cade pe ea sau, ceea ce este același, reprezentând iluminarea unei zone situate în mod normal situată la o distanță de 1 m de un mic sursă cu o intensitate luminoasă de 1 lumânare.
Unitatea de iluminare - lux (lx) este considerată a fi iluminarea creată de un flux luminos de 1 lm, distribuit uniform pe o suprafață a cărei suprafață este egală cu un metru pătrat.
Unitatea de iluminare este lux (lx), egală cu cantitatea de flux luminos pe metru pătrat al suprafeței iluminate.
Unitatea de iluminare este lux (l / s), egală cu cantitatea de flux de lumină pe metru pătrat al suprafeței iluminate.
Iluminare (în lux în unele cazuri tipice.
Unitatea de iluminare este iluminarea unei astfel de suprafețe, pe 1 m2 din care cade un flux luminos de 1 lm, distribuit uniform pe amplasament. Iluminarea de 1 lux se obține pe suprafața unei sfere cu raza de 1 m, dacă în centrul sferei este plasată o sursă punctiformă, a cărei intensitate luminoasă este de 1 cd.
Lux (lx) este luat ca unitate de iluminare, adică iluminarea unei suprafețe de 1 m2, pe care cade un flux luminos distribuit uniform de 1 lm.
Lux, prescurtat ca lux, este unitatea de iluminare.
Schema de determinare a coeficientului de lumina naturala produsa de lumina directa si reflectata. Un lux (lx) este luat ca unitate de iluminare, atunci când un flux luminos de 1 lm este distribuit uniform pe o suprafață de 1 m2.
Unitatea de iluminare este lux. În acest caz, zona iluminată este normală razelor incidente.
Unitatea de iluminare este lux.
Cristal de diodă emițătoare de lumină semiconductor.| Caracteristicile diodei emițătoare de lumină. Unitatea de iluminare este lux. Iluminanța de 1 lux are o suprafață, pe 1 m2 din care cade un flux luminos de 1 lm.
Unitatea de iluminare este iluminarea unei astfel de suprafețe, pe 1 m2 din care cade un flux luminos de 1 lm, distribuit uniform pe amplasament. Iluminarea de 1 lux se obține pe suprafața unei sfere cu o rază de 1 m, dacă o sursă punctiformă de lumină într-o lumânare este plasată în centrul sferei.
Lux (lx) este luat ca unitate de iluminare, egală cu iluminarea unei suprafețe cu o suprafață de 1 m2, pe care un flux luminos egal cu 1 lm este distribuit uniform.
Iluminare (în lux în unele cazuri tipice. Unitatea de iluminare este iluminarea unei astfel de suprafețe, pe 1 m2 din care cade un flux luminos de 1 lm, distribuit uniform pe zonă. Iluminarea de 1 lux se obține pe suprafața de o sferă cu raza de 1 m, dacă în centrul sferei este plasată o sursă punctiformă, a cărei intensitate luminoasă este de 1 cd.

Unitatea de iluminare este iluminarea unei astfel de suprafețe, pe 1 mg din care cade un flux luminos de 1 lm, distribuit uniform pe amplasament. Iluminarea de 1 lux se obține pe suprafața unei sfere cu o rază de 1 m, dacă o sursă punctiformă de lumină într-o lumânare este plasată în centrul sferei.
Lux (lux) este luat ca unitate de iluminare, egală cu iluminarea unei suprafețe de 1 m2, pe care un flux luminos de 1 lm este distribuit uniform.
Lux (lx) este luat ca unitate de iluminare - iluminare creată de un flux luminos de un lumen pe o suprafață de metru pătrat.
O lumânare-picior este o unitate de iluminare adoptată în Anglia și are 1076 de lux.
Unitatea de lux de iluminare acceptată anterior este egală cu 1.005 de lux adoptată în prezent.
Ca unitate de iluminare se ia lux (l/s), egal cu valoarea fluxului luminos pe 1 m2 de suprafață iluminată.
Sursa S luminează suprafața cu raze incidente. a - normal și b - la un unghi φ față de normalul N. Uneori iluminarea este luată ca unitate de iluminare de 10.000 de ori mai mare.
În SI, lux (lx) este luat ca unitate de iluminare (din latină. Lux este iluminarea unei astfel de suprafețe, pentru fiecare metru pătrat din care cade uniform un flux luminos de un lumen.
La alegerea iluminării (unitatea de iluminare este lux), se iau în considerare dimensiunile diferitelor detalii: coeficientul de reflexie al detaliilor și fundalul. Standarde de iluminare pt diverse conditii reglementate de Comitetul de Stat pentru Construcții al URSS.
În SUA și Anglia, unitatea de iluminare este foot-lumânare - (ic), determinată de densitatea fluxului luminos de 1 lm per-1 sq - ft, 1 fc 10 76 lux. În unele manuale, puteți găsi ph-ul ca unitate de iluminare, determinat de densitatea fluxului luminos de 1 lm pe 1 cm2, 1 f 104 lux.
O unitate de iluminare utilizată în Statele Unite și Anglia, când unitatea de lungime este luată ca picior.
Lux (lx) - o unitate de iluminare, atunci când un flux luminos de un lumen cade uniform pe 1 lR.
Pentru a oferi o reprezentare vizuală a unităților de iluminare, observăm că iluminarea creată de lumina directă a soarelui este de ordinul a 105 lux, iluminarea necesară pentru citire este de aproximativ 40 lux, iar iluminarea creată de luna plină este de aproximativ 0 2 lux.
În practică, lux (lx) este adesea folosit ca unitate de iluminare, egală cu iluminarea unei zone de 1 m2 atunci când un flux luminos de 1 lm cade pe ea sau, ceea ce este același, reprezentând iluminarea a unei zone situate în mod normal situată la o distanță de 1 m de o sursă mică cu o lumină de forță într-o lumânare.

Unitatea de lumină este aceeași cu unitatea de iluminare, dar se numește radlux.
Phot (ph, phot) - o unitate de iluminare în sistemul CGS; 1 ph 1 cd-sr / cm2104 lx.
Este curios de observat că lumânările au fost făcute din spermaceti, care au servit ca unitate de iluminare. Deci, în Anglia, o lumânare care cântărește 75 6 g este considerată standard, în care se ard 7 77 g de spermaceti pe oră.
Dispozitivele portabile pentru măsurarea luminii cu o fotocelulă cu supapă și un microampermetru, calibrate în unități de iluminare, stau practic la baza tuturor dispozitivelor utilizate în fotometrie. Astfel de instrumente sunt foarte convenabile și potrivite pentru măsurători care anterior puteau fi efectuate doar cu ajutorul anumitor instrumente bazate pe principiul comparativ. În aceste aparate a fost necesar să se realizeze aceeași iluminare a două suprafețe, iar rezultatul final al măsurătorilor depindea de caracteristicile individuale ale vederii celui care a efectuat măsurătorile.
Iluminarea poate fi măsurată comparând-o cu iluminarea cunoscută folosind diverse fotometre, precum și luxmetre, care sunt o combinație între un receptor fotoelectric și un dispozitiv de măsurare electric atașat la acesta, care trebuie mai întâi calibrat în unități de iluminare.
Iluminarea (E) - densitatea de suprafață a fluxului de lumină incident pe suprafață - este egală cu raportul dintre fluxul de lumină incident pe elementul de suprafață și aria suprafeței iluminate. Unitatea de iluminare este lux (lx) - iluminarea unei suprafețe de 1 metru pătrat cu un flux luminos incident asupra radiației sale, (egal cu 1 lumen.

1. Fluxul luminos

Fluxul luminos - puterea energiei radiante, estimată prin senzația de lumină produsă de acesta. Energia radiației este determinată de numărul de cuante care sunt emise de emițător în spațiu. Energia radiantă (energia radiantă) se măsoară în jouli. Cantitatea de energie radiată pe unitatea de timp se numește flux radiant sau flux radiant. Fluxul de radiație este măsurat în wați. Fluxul luminos este notat Fe.

unde: Qe - energia radiației.

Fluxul de radiație este caracterizat de distribuția energiei în timp și spațiu.

În cele mai multe cazuri, atunci când vorbesc despre distribuția în timp a fluxului de radiații, ei nu iau în considerare natura cuantică a apariției radiației, ci înțeleg aceasta ca o funcție care dă o modificare în timp a valorilor instantanee. a fluxului de radiaţii Ф(t). Acest lucru este acceptabil deoarece numărul de fotoni emiși de sursă pe unitatea de timp este foarte mare.

În funcție de distribuția spectrală a fluxului de radiații, sursele sunt împărțite în trei clase: cu spectre de linie, cu dungi și continue. Fluxul de radiație al unei surse cu un spectru de linii constă din fluxuri monocromatice ale liniilor individuale:

unde: Фλ - flux de radiație monocromatic; Fe - flux de radiații.

Pentru sursele cu spectru în dungi, radiația are loc în părți destul de largi ale spectrului - benzi separate una de cealaltă prin goluri întunecate. Pentru a caracteriza distribuția spectrală a fluxului de radiații cu spectre continue și în dungi, mărime numită densitatea spectrală a fluxului de radiații

unde: λ este lungimea de undă.

Densitatea spectrală a fluxului de radiație este o caracteristică a distribuției fluxului radiant pe spectru și este egală cu raportul fluxului elementar ΔФeλ corespunzător unei zone infinit de mici, la lățimea acestei zone:

Densitatea spectrală a fluxului de radiație este măsurată în wați pe nanometru.

În ingineria luminii, unde receptorul principal al radiației este ochiul uman, pentru a evalua actiune eficienta flux de radiație, se introduce conceptul de flux luminos. Fluxul luminos este fluxul de radiație, estimat prin efectul acestuia asupra ochiului, a cărui sensibilitate spectrală relativă este determinată de curba de eficiență spectrală medie aprobată de CIE.

În tehnologia iluminatului se folosește și următoarea definiție a fluxului luminos: fluxul luminos este puterea energiei luminoase. Unitatea de măsură a fluxului luminos este lumen (lm). 1lm corespunde flux luminos emisă într-un unghi solid unitar de o sursă izotropă punctiformă cu o intensitate luminoasă de 1 candela.

Tabelul 1. Valorile tipice ale luminii surselor de lumină:

Fluxul luminos Ф, care cade pe corp, este distribuit în trei componente: reflectat de corp Фρ, absorbit Фα și transmis Фτ. La utilizarea coeficienților: reflexia ρ = Фρ /Ф; absorbția α =Фα /Ф; transmisie τ =Фτ /Ф.

Tabelul 2. Caracteristicile luminii ale unor materiale și suprafețe

2. Puterea luminii

Distribuția radiației dintr-o sursă reală în spațiul înconjurător nu este uniformă. Prin urmare, fluxul luminos nu va fi o caracteristică exhaustivă a sursei, dacă distribuția radiației în diferite direcții ale spațiului înconjurător nu este determinată simultan.

Pentru a caracteriza distribuția fluxului luminos se folosește conceptul de densitate spațială a fluxului luminos în diferite direcții ale spațiului înconjurător. Densitatea spațială a fluxului luminos, care este determinată de raportul dintre fluxul luminos și unghiul solid cu vârful din punctul de localizare a sursei, în interiorul căruia acest flux este distribuit uniform, se numește intensitate luminoasă:

unde: Ф - flux luminos; ω - unghi solid.

Unitatea de măsură a intensității luminoase este candela. 1 cd.

Aceasta este intensitatea luminii emise în direcția perpendiculară de un element de suprafață de corp negru cu o suprafață de 1:600.000 m2 la temperatura de solidificare a platinei.
Unitatea de măsură a intensității luminoase este candela, cd este una dintre unitățile de bază din sistemul SI și corespunde unui flux luminos de 1 lm, distribuit uniform în interiorul unui unghi solid de 1 steradian (cf.). Un unghi solid este partea de spațiu conținută într-o suprafață conică. Unghi solidω se măsoară prin raportul dintre suprafața tăiată de el dintr-o sferă de rază arbitrară și pătratul acesteia din urmă.

3. Iluminare

Iluminarea este cantitatea de lumină sau flux luminos incident pe o unitate de suprafață a unei suprafețe. Se notează cu litera E și se măsoară în lux (lx).

Unitatea de iluminare este lux, lux are dimensiunea lumeni pe metru pătrat (lm/m2).

Iluminarea poate fi definită ca densitatea fluxului de lumină pe suprafața iluminată:

Iluminarea nu depinde de direcția de propagare a fluxului luminos la suprafață.

Iată câțiva indicatori obișnuiți de iluminare:

Vară, o zi sub un cer fără nori - 100.000 de lux

lumini de strada- 5-30 lux

Lună plină într-o noapte senină - 0,25 lux

4. Relația dintre intensitatea luminoasă (I) și iluminare (E).

Legea inversului pătratului

Iluminarea într-un anumit punct de pe o suprafață perpendiculară pe direcția de propagare a luminii este definită ca raportul dintre intensitatea luminoasă și pătratul distanței de la acel punct la sursa de lumină. Dacă luăm această distanță ca d, atunci acest raport poate fi exprimat prin următoarea formulă:

De exemplu: dacă o sursă de lumină emite lumină de 1200 cd într-o direcție perpendiculară pe suprafață, la o distanță de 3 metri de această suprafață, atunci iluminarea (Ep) în punctul în care lumina ajunge la suprafață va fi de 1200/32 = 133 lux. Daca suprafata se afla la o distanta de 6m de sursa de lumina, iluminarea va fi 1200/62= 33 lux. Această relație se numește "legea inversului pătratului".

Iluminarea într-un anumit punct de pe o suprafață care nu este perpendiculară pe direcția de propagare a luminii este egală cu intensitatea luminii în direcția punctului de măsurare împărțită la pătratul distanței dintre sursa de lumină și punctul din plan înmulțit cu cosinusul unghiului γ (γ este unghiul format de direcția de incidență a luminii și perpendicular pe acest plan).

Prin urmare:

Aceasta este legea cosinusului (Figura 1.).

Orez. 1. La legea cosinusului

Pentru a calcula iluminarea orizontală, este indicat să schimbați ultima formulă, înlocuind distanța d dintre sursa de lumină și punctul de măsurare cu înălțimea h de la sursa de lumină la suprafață.

Figura 2:

Apoi:

Primim:

Această formulă calculează iluminarea orizontală la punctul de măsurare.

Orez. 2. Iluminare orizontală

6. Iluminare verticală

Iluminarea aceluiași punct P într-un plan vertical orientat spre sursa de lumină poate fi reprezentată în funcție de înălțimea (h) sursei de lumină și unghiul de incidență (γ) al intensității luminii (I) (Figura 3) .

luminozitate

Pentru suprafete de dimensiuni finite:

Luminozitatea este densitatea fluxului luminos emis de o suprafață luminoasă. Unitatea de luminozitate este un lumen pe metru pătrat de suprafață luminoasă, care corespunde unei suprafețe de 1 m2, care emite uniform un flux luminos de 1 lm. În cazul radiației generale se introduce conceptul de luminozitate energetică a corpului radiant (Me).

Unitatea de măsură a luminozității energetice este W/m2.

Luminozitatea în acest caz poate fi exprimată în termeni de densitatea spectrală a luminozității energetice a corpului radiant Meλ(λ)

Pentru o evaluare comparativă, aducem luminozitățile energetice la luminozitatea unor suprafețe:

Suprafata solara - Me=6 107 W/m2;

Filamentul unei lămpi incandescente - Me=2 105 W/m2;

Suprafața soarelui la zenit - М=3,1 109 lm/m2;

Bec de lampa fluorescenta - M=22 103 lm/m2.

Aceasta este intensitatea luminii emise de o unitate de suprafață într-o anumită direcție. Unitatea de luminozitate este candela pe metru pătrat (cd/m2).

Suprafața în sine poate emite lumină, ca suprafața unei lămpi, sau poate reflecta lumina care provine dintr-o altă sursă, cum ar fi suprafața unui drum.

Suprafețele cu proprietăți reflectorizante diferite la aceeași iluminare vor avea un grad diferit de luminozitate.

Luminozitatea emisă de suprafața dA la un unghi Ф față de proiecția acestei suprafețe este egală cu raportul dintre intensitatea luminii emise în această direcție, la proiecția suprafeței radiante (Fig. 4).

Orez. 4. Luminozitate

Atât intensitatea luminoasă, cât și proiecția suprafeței emitente nu depind de distanță. Prin urmare, luminozitatea este, de asemenea, independentă de distanță.

Câteva exemple practice:

Luminozitatea suprafeței soarelui - 2000000000 cd / m2

Luminozitate lampă fluorescentă- de la 5000 la 15000 cd/m2

Luminozitatea suprafeței lunii pline - 2500 cd / m2

Iluminat artificial de drum - 30 lux 2 cd/m2

Pentru a evalua parametrii cantitativi și calitativi ai luminii, a fost dezvoltat un sistem special de cantități de lumină.

Principala măsură a luminii poate fi considerată fluxul luminos, notat în literatura de iluminat prin litera F. De fapt, fluxul luminos este puterea radiației luminoase, măsurată nu în wați obișnuiți sau cai putere, ci în unități speciale numite lumeni. (denumirea prescurtată în literatura tehnică rusă - lm, în străinătate - lm).

Ce este un lumen? Un lumen este 1/683 dintr-un watt de lumină monocromatică, adică strict o singură culoare, radiație cu o lungime de undă de 555 nm, corespunzătoare maximului curbei de sensibilitate spectrală a ochiului. Valoarea de 1/683 a apărut istoric, când lumânările obișnuite erau principala sursă de lumină, iar radiația doar a surselor de lumină electrică care apărea a fost comparată cu lumina unor astfel de lumânări. În prezent, această valoare (1/683) este legalizată de multe acorduri internaționale și este acceptată peste tot.

Fluxul luminos de la sursele de lumină – fie că este vorba despre un simplu chibrit sau o lampă electrică ultramodernă – de regulă, se răspândește mai mult sau mai puțin uniform în toate direcțiile. Cu toate acestea, cu ajutorul oglinzilor sau a lentilelor, lumina poate fi direcționată în modul în care avem nevoie, concentrându-l într-o anumită parte a spațiului. O parte sau o fracțiune de spațiu este caracterizată de un unghi solid. Conceptul de „unghi solid” nu este direct legat de lumină, cu toate acestea, este utilizat în ingineria luminii atât de larg încât este imposibil să explici mulți termeni și cantități de iluminare fără el.

Unghiul solid este raportul dintre suprafața tăiată de acest unghi pe o sferă de rază arbitrară R și pătratul acestei raze (vezi Fig. 3). În literatura tehnică, unghiurile solide sunt de obicei notate cu litera greacă co și sunt măsurate în steradiani (abreviat sr):

Evident, mărimile S și R trebuie măsurate în aceleași unități.

Dacă fluxul luminos Ф de la orice sursă de lumină este concentrat într-un unghi solid ω, atunci putem vorbi de intensitatea luminoasă a acestei surse ca fiind densitatea unghiulară a fluxului luminos. Astfel, intensitatea luminoasă (notată cu litera I) este raportul dintre fluxul luminos cuprins în orice unghi solid și valoarea acestui unghi:

Dacă sursa de lumină strălucește uniform în spațiul, adică într-un unghi solid de 4p (deoarece aria sferei este 4nR2), atunci intensitatea luminoasă a unei astfel de surse este F / 4p, adică F / 12,56. Intensitatea luminii se măsoară în candela (denumirea rusă abreviată cd, străină - cd). Cuvântul candela este tradus în rusă ca lumânare și a fost lumânarea care a fost numită unitatea de intensitate a luminii în URSS până în 1963. O candela este intensitatea luminoasă a unei surse care emite un flux luminos de 1 lm într-un unghi solid de 1 sr. O lumânare cu stearina obișnuită are aproximativ aceeași intensitate luminoasă (de aceea este clar că fluxul luminos al unei astfel de lumânări este de aproximativ 12,56 lm).

Lumina din orice sursă este necesară, de regulă, pentru a ilumina un anumit loc - un birou, o vitrină, străzi etc. Pentru a caracteriza iluminarea unor locuri specifice, se introduce o altă cantitate de lumină - iluminarea. Iluminarea este cantitatea de flux luminos pe unitatea de suprafață a suprafeței iluminate. Dacă fluxul luminos Ф cade pe o zonă S, atunci iluminarea medie a acestei zone (notată cu litera E) este egală cu:

Unitatea de măsură a luminii se numește lux (abrevierea în literatura rusă este lx, în literatura străină este /x). Un lux este iluminarea la care un flux luminos de 1 lm cade pe o suprafață de 1 metru pătrat:

1 lx \u003d 1 lm / 1 m2.

Pentru a ne imagina această valoare, să presupunem că o iluminare de aproximativ 1 lux este creată de o lumânare cu stearina pe un plan perpendicular pe direcția luminii, de la o distanță de 1 metru. Pentru comparație: iluminarea de pe Luna plină pe suprafața Pământului în timpul iernii la latitudinea Moscovei nu depășește 0,5 lux; iluminarea directă de la Soare într-o după-amiază de vară la latitudinea Moscovei poate ajunge la 100.000 de lux.

Să presupunem că iluminarea de pe desktop este de 100 de lux. Pe masă sunt foi de hârtie albă, un fel de folder negru, o carte legată cu gri. Iluminarea tuturor acestor obiecte este aceeași,
iar ochiul vede că foile de hârtie sunt mai ușoare decât cartea, iar cartea este mai ușoară decât dosarul. Adică, ochiul nostru evaluează luminozitatea obiectelor nu după iluminarea lor, ci după o altă valoare. Această „altă valoare” se numește luminozitate. Luminozitatea suprafeței S este raportul dintre intensitatea luminii I emisă de această suprafață în orice direcție și aria de proiecție a acestei suprafețe pe un plan perpendicular pe direcția aleasă (Fig. 4). După cum știți, aria de proiecție a oricărei suprafețe plane pe un alt plan este egală cu aria acestei suprafețe înmulțită cu cosinusul unghiului dintre planuri. În literatura tehnică, luminozitatea este notă cu litera L:

concepte de „luminozitate”

L = I/S cos a.

În această formulă, I este intensitatea luminoasă a suprafeței într-o anumită direcție (de exemplu, planul desktopului sau obiectele aflate pe acesta); S este aria acestei suprafețe; a este unghiul dintre perpendiculara pe plan și direcția în care dorim să cunoaștem luminozitatea (de exemplu, linia de vedere, adică linia care leagă ochiul și suprafața evaluată).

Dacă există unități speciale de măsură pentru fluxul luminos, intensitatea luminoasă și iluminarea (lumen, candela și lux), atunci nu există un nume special pentru unitatea de măsură a luminozității. Adevărat, în manualele vechi (până în 1963) despre fizică, ingineria luminii, optică și alte literaturi tehnice existau mai multe denumiri pentru unitățile de măsurare a luminozității: în rusă - nit și stilb, în ​​engleză - foot-lambert, apostilbe etc. Sistemul internațional SI nu a acceptat nici una dintre aceste unități și nu a venit cu un nume special pentru unitatea de măsură acceptată a luminozității.

Pentru unitatea de măsură a luminozității, acum în toate țările este acceptată luminozitatea unei suprafețe plane, emitând o intensitate luminoasă de 1 cd de la unul. metru patratîn direcția perpendiculară pe suprafața luminoasă, adică 1 cd/m2.

Ce determină luminozitatea obiectelor?

În primul rând, desigur, asupra cantității de lumină care cade asupra lor. Dar în exemplul de mai sus, aceeași cantitate de lumină lovește toate obiectele aflate pe masă. Aceasta înseamnă că luminozitatea depinde și de proprietățile obiectelor în sine, și anume de capacitatea lor de a reflecta lumina incidentă.

Capacitatea obiectelor de a reflecta lumina incidenta asupra lor este caracterizata de un coeficient de reflexie, de obicei notat cu gr
litera cehă r. Coeficientul de reflexie este raportul dintre mărimea fluxului luminos reflectat de o suprafață și fluxul luminos incident pe această suprafață de la orice sursă de lumină sau lampă:

p = Fotoreflectat / Fincident.

Cu cât reflectanța unui obiect este mai mare, cu atât ni se pare mai strălucitor. În exemplul desktop de mai sus, reflectivitatea foilor de hârtie este mai mare decât cea a unei legături de cărți, iar această legare este mai mare decât cea a unei mape.

Coeficientul de reflexie al materialelor depinde atât de proprietățile materialelor în sine, cât și de natura tratamentului lor de suprafață. Reflecția poate fi îndreptată într-o direcție sau împrăștiată într-un anumit unghi solid. Luați o foaie de hârtie de scris albă obișnuită sau hârtie de desen. Din orice parte și din orice unghi privim o astfel de foaie, ni se pare la fel de lumină, adică luminozitatea ei este aceeași în toate direcțiile. O astfel de reflexie se numește difuză sau împrăștiată; în consecință, suprafețele cu un astfel de caracter de reflexie sunt numite și difuze. Acestea includ hârtie nelucioasă, majoritatea țesăturilor, vopsele mate, văruire, suprafețe metalice aspre și multe altele.

Dar dacă începem să lustruim o suprafață metalică aspră, atunci natura reflectării acesteia va începe să se schimbe. Dacă suprafața este lustruită foarte bine, atunci toată lumina care cade pe ea va fi reflectată într-o singură direcție. În acest caz, unghiul la care se reflectă lumina incidentă este exact egal cu unghiul la care cade pe suprafață. O astfel de reflecție se numește speculară, iar egalitatea unghiurilor de incidență și reflectare a luminii este una dintre legile de bază ale ingineriei iluminatului: toate metodele de calculare a spoturilor și lămpilor cu o parte optică oglindă se bazează pe această lege.

Pe lângă reflexia speculară și difuză, există împrăștie direcțională (de exemplu, de la suprafețe metalice slab lustruite, țesături de mătase sau hârtie lucioasă), precum și amestecate (de exemplu, din sticlă de lapte). Pe fig. 5 (vezi pagina următoare) prezintă exemple de diferite modele de reflexie ale materialelor.

Curba care caracterizează distribuția unghiulară a coeficientului de reflexie se numește indicator de reflexie.

Pentru suprafețele cu reflexie difuză, luminozitatea este legată de iluminare printr-o relație simplă:

Ldu

Luminozitatea suprafeței unei oglinzi este egală cu luminozitatea obiectelor reflectate în ea (surse de lumină, tavan, pereți etc.) înmulțită cu coeficientul de reflexie:

^ oglindă \u003d p L de obiecte reflectate.

Cu una dintre aceste caracteristici - coeficientul de reflexie - ne-am întâlnit deja. Dar în natură nu există materiale care să reflecte toată lumina care cade asupra lor, adică materiale pentru care p \u003d 1. Acea fracțiune de lumină care nu este reflectată de material este, în general, împărțită în încă două părți: o parte trece prin materialul, celălalt este absorbit în el. Proporția de lumină care trece prin material este caracterizată de transmitanță (notat cu litera greacă t); și ponderea care este absorbită - prin coeficientul de absorbție (notat cu a):

t = Ftrecut / Fcădere.

a \u003d F pogo. osch. ei. Este. a/f:

absorbit / căzând.

Raporturile dintre acești trei coeficienți - reflexie, absorbție și transmisie - pot fi foarte diferite, dar în toate cazurile, fără excepție, suma celor trei coeficienți este egală cu unu:

p + m + a = 1.

În natură, nu există un singur material pentru care cel puțin unul dintre cei trei coeficienți să fie egal cu 1. Zăpada proaspăt căzută (p ~ 1), sulfatul de bariu chimic pur și oxidul de magneziu (p = 0,96) au cea mai mare reflexie difuză. Argintul pur lustruit (p = 0,92) și aluminiul prelucrat special au cea mai mare reflexie speculară (conform datelor publicitare, aluminiul marca Miro a companiei germane Alanod are p = 0,95).

Valoarea transmitanței este indicată în literatura de referință pentru o anumită grosime a materialului (de obicei pentru 1 cm). Cele mai transparente materiale includ în special cuarțul pur și unele clase de metacrilat de polimetil (sticlă organică), în care p = 0,99/cm.

O substanță ipotetică (de fapt inexistentă!) cu un coeficient de absorbție egal cu 1 se numește „corp absolut negru” - vom apela la acest concept atunci când explicăm funcționarea surselor de lumină termică.

Ca și reflexia, transmisia luminii poate fi direcțională (pentru sticla silicată sau organică, policarbonat, polistiren, cuarț etc.), difuză sau difuză (sticlă cu lapte), difuză direcțională (sticlă mată) și mixtă.

Marea majoritate a materialelor reflectă, transmit sau absoarbe în mod diferit lumina cu lungimi de undă diferite, adică culori diferite. Această proprietate a materialelor este cea care determină culoarea lor și creează multicoloritatea lumii din jurul nostru. Pentru a caracteriza pe deplin proprietățile de iluminare ale materialelor, este necesar să se cunoască nu numai valorile absolute ale coeficienților lor de reflexie, transmisie și absorbție, ci și distribuția acestor coeficienți în spațiu (indicatrix) și de-a lungul lungimilor de undă. Distribuția coeficienților pe lungimi de undă se numește caracteristici spectrale (reflexie, transmisie sau absorbție).

Toți cei trei coeficienți numiți sunt valori relative (adimensionale) și sunt măsurați în fracții de unitate sau în procente (în aceleași fracții înmulțite cu 100).