Как измеряется сила света

Различные типы ламп создают световой поток разной интенсивности, поэтому качество освещения сильно различается. Чтобы выбрать оптимальный вариант для конкретной комнаты, нужно понимать, как освещение зависит от светового потока. Нет смысла углубляться в эту тему, но основы стоит изучить.

Что это такое сила света

В первую очередь следует понимать, что излучение от любого источника света неравномерно распределяется в пространстве. Для характеристики его распространения в разных направлениях используется понятие силы света. То есть это пространственная плотность светового потока, которая определяется его отношением к телесному углу, поверх которого расположен источник света. Отрезок, в котором распределяется световой поток, называется силой света — его формула выглядит следующим образом:

Как измеряется интенсивность света

Он отражает световой поток и представляет собой телесный угол. Единицей силы света является свеча. Чтобы дальше не разбираться в физическом плане, можно использовать самый распространенный индикатор — 1 свечу, распределенную в пределах телесного угла равного 1 люмену.

Как измеряется интенсивность света

Если разбираться в нюансах, несложно понять, что такое интенсивность света и чем она отличается от других показателей.

Для прикладного использования информации необходимо прикоснуться к индикатору, например, освещению. Он отражает количество света, падающего на определенную поверхность.

Как рассчитывается

В домашних условиях самым простым определением силы света является яркость лампочки. Чем мощнее, тем крупнее индикатор, но, как уже было сказано выше, индикатор во многом зависит от угла, в пределах которого распространяется световой поток.

То есть интенсивность света зависит не от мощности лампочки, а от угла распространения. Чтобы было понятнее, можно рассмотреть пример с фонариком. В моделях с галогеновыми лампами обычно используется вариант мощностью около 30 Вт. Если просто подключить такой светильник в темном помещении, он будет его освещать, но качество света будет далеко не идеальным.

Как измеряется интенсивность света

Простое объяснение основных понятий с помощью формул.

Но если вы поместите лампочку в прожектор, который ограничивает распространение света, он не будет распространяться во всех направлениях, а будет фокусироваться в одном направлении. Интенсивность света увеличится во много раз и будет тем выше, чем меньше угол распространения.

То есть при правильном использовании отражателей или концентрации светового потока в ограниченном пространстве можно использовать менее мощные лампочки, но при этом получить лучшее качество света.

Рассматриваемый показатель никогда не указывается на упаковках с лампочками, так как не может быть определен априори. Все зависит от типа используемой тени и площади, охватываемой освещением. Поэтому производить расчет необходимо исходя из типа лампы и мощности установленных в ней лампочек.

Поскольку стандарты освещения для дома часто выражаются в единицах измерения как люкс, помните, что люкс составляет 1 люмен на квадратный метр.

Говоря о которых! Ночью под луной освещенность составляет 1 люкс, в пасмурный день — около 100 люкс, а в солнечный ясный день — от 10 000 до 25 000 люкс.

Видеоурок: что такое световой поток и сила света

Сила света основных источников

Выбирая лампочку в бытовых условиях, нет смысла копаться в физических количествах и использовать люксметры для управления освещением комнат. Гораздо проще исходить из требований помещения и требуемой интенсивности света в той или иной ситуации. Если сравнивать разные решения, можно сделать следующие выводы:

  1. Лампы накаливания — это традиционные варианты, которые многие до сих пор считают стандартом по сравнению с другими вариантами. Поскольку свечение происходит из-за нагрева вольфрама, поверхность сильно нагревается независимо от мощности. Возьмем для сравнения 75-ваттную версию. В других типах мощность будет сопоставима с этим значением. Эта лампочка обеспечивает световой поток 700 люмен.
  2. Галогенные лампы — это передовое решение, в котором также используется нить накала. Но за счет наполнения специальными газами и использования специального кварцевого стекла качество освещения для этого варианта выше. При мощности 50 Вт он обеспечивает световой поток 800 люмен. Это пример того, как ограничение угла распространения света значительно увеличит его силу.
  3. Люминесцентные лампы дают качественный свет и при этом намного меньше нагреваются, что делает их более безопасными в повседневной жизни. При мощности 15 Вт они обеспечивают показатель 800 люмен, что позволяет более экономно осветить комнату. При этом яркость лучше на порядок, что немаловажно, так как влияет на качество освещения.
  4. Варианты светодиодов. В них мощность света по отношению к потребляемой энергии самая высокая на сегодняшний день. При потребляемой мощности 7 Вт источник обеспечивает световой поток 660 люмен. При этом стоит отметить отличное качество освещения, оно равномерное и может иметь разную цветовую температуру, что немаловажно при выборе подходящего варианта для гостиной, кухни или спальни.

Как измеряется интенсивность света

Наглядное сравнение основных типов ламп, используемых в быту, с обозначением основных показателей.

Также следует учитывать, что в лампах накаливания и галогенных вариантах качество освещения со временем снижается, так как вольфрамовая спираль постепенно истончается от постоянного нагрева при высоких температурах, поэтому при замере показателей они снижаются месяц спустя месяц.

Отличия от мощности светового потока

Чтобы еще лучше разобраться во всех нюансах, следует понимать, чем интенсивность света отличается от светового потока. Это проще сделать по аналогии с физическими величинами, такими как сила и давление.

Итак, если вы приложите некоторую силу к площади в 1 квадратный сантиметр, давление будет равномерно распределено по поверхности. Но если вы возьмете иглу и приложите к ней такое же усилие, давление будет сосредоточено на небольшом участке под кончиком и будет в сотни раз выше. И усилия останутся прежними.

Как измеряется интенсивность света

Точечные светильники обеспечивают мощный свет благодаря наличию зеркального отражателя.

Чем сильнее ограничен световой поток при распространении, тем больше показатель его силы. Что касается использования этого фактора при выборе лампочки для комнаты, нужно помнить несколько простых советов:

  1. Для освещения отдельной части комнаты лучше использовать точечные светильники или трековые модели, которые можно направить в нужное место. Такой вариант намного удобнее люстры, так как концентрирует световой поток в одной зоне и не разбрасывает его по комнате.
  2. Интенсивность света во многом зависит от экранов, установленных на светильник. Варианты из матового стекла и подобных материалов создают однородный рассеянный фон. Конструкции из ткани и другие непрозрачные решения ограничивают поток и распределяют его по ограниченной площади.
  3. При использовании плафонов с отражателем освещенность будет намного выше, поэтому можно установить лампочки малой мощности.

Светильники следует выбирать с учетом качества освещения, которое они обеспечивают. К разным помещениям предлагаются разные требования, поэтому важно учесть особенности каждого и выбрать те варианты, которые будут давать комфортное освещение. Помните, что интенсивность света зависит от угла его распространения, поэтому отражатели и прожекторы иногда повышают эффективность.

Оцените статью
Добавить комментарий