Фотоэлектрические характеристики

. (1.4.4.)

9.Измерение освещенности, силы света, светового потока

Для измерения освещенности применяются фотометрические приборы, получившие название люксметров.

Для измерения силы света и ее распределения в окружающем пространстве можно использовать линейные и распределительные фотометры (например фотоэлектрическую скамью). При измерении силы света испытуемый источник и эталон закрепляют неподвижно, а фотоэлектрическую головку перемещают по каретке, пока яркости не уравняются, т.е. справедливо соотношение

Е_эт = Е. (1.4.5)

С другой стороны можно записать:

(1.4.6)

откуда

.

Измерение силы света можно произвести и люксметром (см. рис.1.4.10)

, (1.4.7)

где l_исп – расстояние от источника до плоскости фотоэлемента, м ; Е – освещенность на шкале прибора.

Измерение светового потока осуществляется в шаровых фотометрах, представляющих собой полый шар, окрашенный внутри белой диффузно-отражающей краской (рис.1.4.9). Этот шар может быть диаметром от 0,5 до 2,5 м. Испытуемый источник, помещенный внутрь фотометра, посылает во все стороны световой поток Ф_исп, который упав на внутреннюю поверхность, отражается от нее, для отраженного потока будет Ф_исп , где  – коэффициент отражения. После первого отражения этот поток снова упадет на стенки и снова отразится ²Ф_исп и т.д. В результате многократных отражений на внутренней поверхности фотометра установится некоторый световой поток – Ф. Величина этого потока определяется из закона сохранения энергии, согласно которому величина светового потока источника должна равняться потоку, поглощенному внутри шарового фотометра в процессе многократных отражений

Ф_исп = Ф(1 - ) , (1.4.8)

или

, (1.4.9)

где Ф_исп – составляющая прямого потока источника, – составляющая потока многократных отражений.

Световой поток Ф_o равномерно распределен по внутренней поверхности шарового фотометра и создает одинаковую освещенность всех ее участков:

= , ( 1.4.10)

где r – радиус шара.

Из уравнения (1.4.10) следует, что освещенность внутренней поверхности шарового диаметра пропорциональна световому потоку, испытуемого источника света.

Светимость наружной поверхности

М = Е_вн , (1.4.11)

где  – коэффициент пропускания света молочным стеклом.

Откуда

Е_вн = . (1.4.12)

Подставив(1.4.12) в (1.4.10) и выразив его для Ф_исп , получим

= СМ, (1.4.13)

где – сonst шарового фотометра.

При измерении светового потока в шаровом фотометре пользуются методом замещения. При этом вначале в фотометре устанавливают источник с известным потоком (эталонный) и измеряют освещенность E_эт, а затем – используемый и измеряют освещенность Е_исп. Искомый световой поток определяется из соотношения

. (1.4.14)

Таким образом, формула (1.4.14) позволяет определить поток измеряемого источника при известных параметрах эталонного источника (поток Ф_эт и освещенность Е_эт) и освещенность от измеряемого источника.