16. 17 Основные фотометрические величины и единицы

Световой поток Ф – это эффективный поток, оцениваемый действием на образцовый приемник (орган зрения), спектральная чувствительность которого нормализована функциями относительной спектральной световой эффективности излучения V() – для дневного зрения и V ^() – для ночного зрения. Световой поток характеризует мощность световой энергии.

Единица измерения светового потока люмен (лм). 1 лм численно равен световому потоку, излучаемому в единичном телесном угле равноинтенсивным точечным источником с силой света в одну канделу.

Многократными измерениями установлено, что 1 Вт потока монохроматического излучения с длиной волны = 0,555 мкм равен 683 люменам светового потока (для дневного зрения).

Монохроматический световой поток

где S_max(λ) – максимальная спектральная чувствительность (для дневного зрения S_max(λ) = 683 лмВт^-1, для ночного зрения S’max(λ) = 1700 лмВт^-1;

V(λ) - относительная спектральная световая эффективность излучения;

Ф_е(, d) – монохроматический поток излучения.

Световой поток сложного излучения:

или

Сила света – это пространственная плотность светового потока в заданном направлении. Она определяется отношением светового потока к телесному углу , в пределах которого он заключен и равномерно распределен:

.

Единицей измерения силы света служит кандела (кд). Кандела – сила света, испускаемая в перпендикулярном направлении с 1/600 000 квадратного метра поверхности полного излучателя при температуре затвердевания платины(2045 К) и давлении 101 325 паскалей (Па). В системе СИ дается следующее определение: кандела равна силе света в заданном направлении источника, испускающего монохроматическое излучение с частотой 54010¹² Гц (=0,555 мкм), энергетическая сила света которого в этом направлении составляет 1/683 Вт/ср.

Освещенностью называется плотность светового потока по освещаемой поверхности, численно она равна отношению светового потока к площади освещаемой поверхности , на которую поток падает и равномерно распределен:

.

Единица освещенности – люкс (лк). Люкс характеризует освещенность поверхности, на 1 м2 которой падает и равномерно распределяется световой поток в 1 лм.

Яркость – величина, характеризующая световую мощность элементарного пучка света. Численно определяется отношением силы света излучающего элемента в данном направлении к площади проекции этого элементарного участка светящей поверхности на плоскость, перпендикулярную заданному направлению.

.

Измеряется в канделах на квадратный метр ( ).

20. Преимущества и недостатки зрительных измерений.

П.: оборудование простое по устройству, удобное в эксплуатации, практически не зависит от микроклимата (температуры, влажности). Хорошо настроенное оборудование и опытный наблюдатель позволяют достичь удовлетворительной точности.

Н.: длительные зрительные измерения утомительны, что ведет к увеличению погрешностей измерений;

• низкая точность при измерениях разноокрашенных поверхностей;

• можно измерять только видимые излучения;

• результаты измерений должны подвергаться аналитическим расчетам.

В связи с этим по мере развития науки и техники глаз как приемник оптического излучения стал вытесняться физическими приемниками.