ВСТУП

Курс “Основи світлотехніки” є базовим теоретичним курсом за спеціальністю 7.090.605 “Світлотехніка та джерела світла”. Без усвідомлення матеріалу, що викладається у рамках цього курсу, неможливе подальше освоєння студентами-світлотехніками спеціальних дисциплін.

Основою для сторення даного посібника є матеріал, що викладається на лекціях д.т.н., проф. С.С. Овчинниковим.

У даному виданні акцентується увага на основних положеннях курсу, теоретичному матеріалі для самостійної роботи студентів, сформульовано теми для самостійних нанять студентів і завдання до курсових робіт та наведена довідкова інформація, необхідна для їх виконання, розглянуто приклади розв'язання задач і розроблено низку варіантів домашніх контрольних робіт і підборку задач для поточного контролю знань у академічних групах, розглянуто 12 лабораторних робіт, що охоплюють всі основні теми курсу.

Наведений у вказівках матеріал є основою для проведення лабораторних і практичних занять, виконання курсових робіт і домашніх контрольних завдань і висвітлює основні теоретичні положення курсу.

Деякі рисунки до теоретичної частини вказівок спеціально виконані шляхом сканування оригінальних ілюстрацій д.т.н., проф. С.С. Овчинникова для максимального відтворення атмосфери його лекцій.

З М І С Т

Стор.

1.Основи світлотехніки…………………………………………………..5

2.ЗАВДАННЯ ДО РГР і КР………………………………………………………26

3.Матеріал для самостійного опрацювання…………………30

4.ТЕМИ ДЛЯ САМОСТІЙНИХ ЗАНЯТЬ студентів…………………….51

5. Задачі для поточного контролю

знань на аудиторних заняттях……………………………………...53

6.Приклади розв’язання задач………………………………………...57

7. Варіанти домашніх контрольних робіт………………………63

8.Лабораторні роботи……………………………………………………..68

Лабораторна робота № I. …………………….…………………………….............68

Лабораторна робота № 2. .…………………………………………………………69

Лабораторна робота № 3. ..………………………………………………………...70 Лабораторна робота № 4. ………………………………………………………….71 Лабораторна робота № 5. ………………………………………………………….71

Лабораторна робота № 6. ……………………………………………..……...........72

Лабораторна робота № 7. ………………………………………………….............73

Лабораторна робота № 8.………………………………………………..…………74

Лабораторна робота № 9.…………………………………………………………..75

Лабораторна робота № 10.…………………………………………………………77

Лабораторна робота № 11.…………………………………………………………78

Лабораторна робота № 12.…………………………………………………………79

ДОДАТКИ………………………………………………………………83

1. Основи світлотехніки осноВні визначення I системи величин

Оптичне випромІНЮвання

О птична область спектра 10-10⁶ нм.

Видима область спектра 380 - 780 нм.

Ультрафіолетова (УФ) область спектра 10 - 380 нм. Інфрачервона (ІЧ ) область спектра 780 - 10^б нм.

Енергія фотона: , де  і - довжина хвилі (нм) і частота випромінювання (Гц) відповідно.

h = 6,62610^-34 Джс, 1 Дж = 6,2510¹⁸ еВ, 1 еВ = 1,610^-19 Дж.

Енергетичні величини

Енергія випромінювання (енергія випромінювання оптичної області спектра), Q_е, Дж.

Потік випромінювання (потужність випромінювання оптичної області спектра) , Вт.

Енергетична світимість (поверхнева густина випромінювання) в точці К

, Вт/м².

де - потік випромінювання, який випромінюється ділянками поверхні

Опромінення (енергетична освітленість) поверхні в точці К

, Вт/м².

де - потік випромінювання, який падає на ділянку поверхні

Сила випромінювання (енергетична сила світла) в напрямку

, Вт/ср.

де - потік випромінювання, який випромінюється джерелом в межах тілесного кута

Енергетична яскравість поверхні в точці К в напрямку

, Вт/ м²ср.

де - проекція ділянки поверхні на площину, перпендикулярну напрямку , - потік випромінювання, який випромінюється ділянкою поверхні в межах тілесного кута

Енергетична експозиція в точці К

, Дж/м², де  - час дії випромінювання.

Спектральна густина енергії випромінювання

, Дж/нм

Спектральна густина енергетичної яскравості

, Вт/(м² срнм)

С пектральна густина потоку випромінювання на довжині хвилі

, Вт/нм

де - потік випромінювання, який міститься в інтервалі довжин хвиль

Спектральна густина будь-якої енергетичної величини А_е

Світлові величини Світловий потік

Світловий потік – це ефективний потік, за яким оцінюється випромінювання по його дії на зразковий приймач – світлоадаптоване око людини, максимальна чутливість якого складає 683 лм/Вт, а відносна спектральна чутливість визначається нормалізованою функцією відносної спектральної світлової ефективності випромінювання

1 люмен рівний світловому потоку однорідного випромінювання на довжині хвилі 555 нм потужністю 1/683 Вт

1 люмен є мірою світлового потоку від точкового джерела в границях тілесного кута 1 ср при силі світла 1 кд.

Світловий потік однорідних випромінювань

Світловий потік випромінювань із суцільним спектром

, лм

д е - максимальна спектральна чутливість середнього світлоадаптованого ока людина (на довжині хвилі випромінення 555 нм), V() – нормалізована функція відносної спектральної світлової ефективності випромінювання (див табл..додатку 4).