книги из ГПНТБ / Тиходеев П.М. Световые измерения в светотехнике (фотометрия)

занавесок. Испытательная пластинка помещается обычно внутри ко­ робки сонном, внутренние стенки которой матовые, черные. При точ­ ных измерениях обращается внимание на то, чтобы эти стенки не были освещены, для чего увеличивают число занавесок вблизи коробки. Кроме того, внутри коробки помещаются поперечные перегородки

(рис. 81. 2).

Двухсторонняя скамья по существу устройства подобна односто­ ронней скамье. По обоим концам ее расположены источники света. Между ними находится светомерная головка. В прежнее время очень часто довольствовались измерением силы света у источника света лишь в одном, главным образом, поперечном направлении.. Для таких целей двухсторонняя скамья очень удобна, она получила широкое распространение и до сих пор} представляет основную

S

f

Рис. 109. 12. Рис. 109. 13

часть оборудования светотехнических лабораторий. Но теперь она имеет более ограниченное значение, и даже нередко заменяется' распределительным фотометром (п. 111). Основное назначение двух­ сторонней скамьи — измерение освещенности и силы света источ­ ника в одном направлении. Однако источник света можно помещать на поворотные приспособления (рис. 109. 8). При их помощи источ­ ник света можно различным образом поворачивать по отношению к испытательной пластинке светомерной головки и таким путем измерять силу света в разных направлениях. Вместо поворотных подставок применяют поворотные зеркала (как на рис. 111.1 и др., но меньшего размера), если источник света по каким-либо причинам нельзя поворачивать.

В некоторых случаях во время измерений лампу (обычно элек­ трическую) вращают с той или иной скоростью (80—150 оборотов

вминуту) вокруг ее оси.

110.Измерения на светомерной скамье. Они могут быть разным Сначала рассматриваются зрительные измерения.

1.Оба источника света / а и / 2 (рис. ПО. 1) неподвижны. Между ними перемещается для нахождения светового равенства испыта­ тельная пластинка S, помещенная в светомерной головке. .

Как общее правило, лучи света падают перпендикулярно на пла­ стинку. Для случая положения светового равенства

(ПО. 1)

Здесь 1Х и / 2 означают силы света соответственных ламп

295

Коэффициенты и /е2 учитывают возможную неравно'сторонность светомерной головки: различный коэффициент яркости обеих сторон пластинок (или двух отдельных пластинок), разные коэф­ фициенты пропускания и отражения в обеих половинах светомерной

и принимают за единицу. При более точных измерениях его или определяют, или исключают путем дальнейшего усложнения изме­

рис. 110. 1) так, чтобы сторона светомерной головки (и испытатель­ ной пластинки), ранее обращенная к одной лампе, теперь была обращена к другой; в) или, наконец, поворачивают светомерную головку на пол-оборота (180°)

^вокруг вертикальной оси (лежащей

j) в плоскости рисунка), вследствие

‘чего взаимно меняются стороны

светомерной головки, обращенные к лампам. (Наблюдатель в этом Рис. но. 1. случае смотрит в светомерную головку с другой стороны скамьи).

При употреблении приемов а) и в) поля сравнения в головке меняются в том отношении, что поле сравнения, освещавшееся раньше одной лампой, теперь освещается другой, т. е. одновременно переменяются места сетчатки глаза, на которые падает свет от источников. При приеме б) перемена участков сетчатки может быть или не быть, в зависимости от устройства светомерной головки (например, если светомерный кубик создает поля в виде круга и кольца, то перемена есть, а если в виде круга, разделенного пополам, то перемены нет); перемены нет, если обе части поля являются зеркальным изображе­ нием одна другой относительной отвесной линии. Таким образом, следует иметь в виду, что изменение условий измерений влечет или может повлечь к изменениям условий применения глаза, что при наличии неравносторонности глаза может отразиться на опре­ делении положения светового равенства. Надо отметить, что приемы а) и в) иногда применяются при измерениях разноцветных источни­

на член k x-k 2 и извлекая корень квадратный, получают:

(ПО. 3)

/*, k-W

296

Так как

l-i + h — 1С и 13 + /4 = 1С,

то

а через поочередное сравнение каждой из этих ламп с третьей, назы­ ваемой лампой сравнения. Пусть такой лампой является / 2. Сначала, как указывалось раньше, сличаются лампы / х и / 2, на основании чего получается выражение (ПО. 1). Затем на место лампы / х поме­

После почленного деления на это равенство выражения (ПО. 1) получается:

света также необходимо знать. Однако обыкновенно достаточно ограничиться вычислением выражения:

2. Источник света и светомерная головка неподвижны; пере­ мещается лишь вторая лампа (рис. ПО. 2). Вычисления силы света, приемы для устранения неодинаковости обеих половин светомерной головки — те же, что и выше. Равнозначно и применение лампы сравнения. Часто именно меняется расстояние со стороны лампы сравнения / 2. На место же измеряемой лампы / х, по мере надобности, помещается образцовая лампа с силой света / 0. Очевидно,

м

Здесь /0 — расстояние между головкой и лампой сравнения, при сличении ее с лампой / 0, и /х — расстояние при измерении лампы / х.

297

3. Один источник света неподвижен. Вторая лампа перемещаетс одновременно со светомерной головкой, причем их взаимное расстоя­ ние остается неизменным (рис. ПО. 3). Тележка светомерной головки и одной из ламп, обычно лампы сравнения, жестко связываются друг с другом. Расстояние между ними выбирается с учетом силы света подвижной лампы и желаемой яркости ' полей сравнения; удобно, например, иметь 25 мл на испытательной пластинке. Обыкно­ венно сравниваемые лампы /j и / 0 поочередно ставятся одна на место другой. Их сила света определяется так:

( 1 1 0 . 9 )

Здесь 1Х— расстояние между испытательной пластинкой и лампой / 3;

лампы (рис. ПО. 4). Порядок измерений и уравнения для вычислений те же, что и при способе 1 (стр. 295).

Сравнение способов измерений (и перемещений). Удобно держать светомерную головку неподвижной. В этом случае сам наблюдатель может удобно расположиться около прибора. Облегчается также неподвижное положение головы и глаз. Однако опытный наблюдатель без особенных затруднений работает и при перемещении светомерной головки. Вместе с тем имеются следующие соображения в пользу неподвижного положения лампы: устраняется опасность тряски и относительного сдвижения лампы на тележке; вследствие этого повышается устойчивость силы света лампы во время горения. Если лампы особо испытаны и отобраны в отношении нечувствительности к толчкам и тряске при передвижении их по скамье, то, разумеется, только что изложенные опасения ослабляются или устраняются. Во всяком случае передвигаемые лампы сравнения надлежит соот­ ветственным образом испытывать (см. ниже). Было бы не вполне осторожно подвергать возможной опасности тряски, хотя бы и незна­ чительной, различные подлежащие измерениям лампы, и, значит, еще неизвестные по своим свойствам. Приходится учитывать также следующие обстоятельства: 1) желательно иметь одну и ту же яркость полей сравнения в светомерной головке, так как этим вносится большая определенность в условия пользования глазом, что, в свою очередь, содействует большей внутренней согласованности различ­ ных световых измерений; 2) желательно изменять расстояние лишь у одной лампы (т. е. с одной стороны от испытательной пластинки); в таком случае упрощаются вычисления.

298

Способ 1 имеет такие преимущества перед другими: большие пределы измерений сил света (без применения других вспомогатель­ ных средств при меньшей длине скамьи); большая скорость измере­ ний, так как небольшому перемещению головки соответствует зна­ чительное изменение яркости обоих полей сравнения. Недостаток

Он является наиболее общим из всех. Выбор того или иного способа применения светомерной скамьи зависит от ее назначения. Часто пользуются способом 3. Спо­

и 4 — при неподвижной светомерной головке — допускают примене­ ние отдельных односторонних скамей, оси которых могут лежать на одной прямой или пересекаться, или лежать в разных плоскостях, в зависимости от устройства светомерной головки, или от какихлибо особенных требований к размещению скамей (обуславливаемых, например, помещением).

Правильность установки приборов на скамье. Чтобы обеспечить правильность измерений на скамье, она сама должна быть правильно установлена — обычно по уровню в горизонтальном положении —• и снабжена приспособлениями для надлежащей установки ламп, головок, фотоэлементов, поглотителей и т. д. Эти приспособления нужны для облегчения определения положения оси скамьи и для перехода при отсчетах расстояний от нее к шкале длин. Часто поль­ зуются отвесами. На рис. 110.5 показан отвес, расположенный в плоскости оси. На рис. 110. 6 изображены два отвеса, определяю­ щие положение перпендикулярной к оси плоскости; по ним, напри­ мер, устанавливаются светоизмерительные лампы или фотоэлементы и прочее.

На рис. 110.7 показано устройство для измерения расстояния от лампы до испытательной пластинки. В нем стержень на одном

299