02. Фотометрия формулы

• Световой поток Ф_v испускаемый изотропным^* точечным источником света в пределах телесного угла ω, в вершине которого находится источник, выражается формулой

Ф_v=Iω,

где I — сила света источника; ω=2π(1 — cos ); — угол между осью конуса и его образующей.

• Полный световой поток, испускаемый изотропным точечным источником света,

Ф₀=4πI.

• Освещенность поверхности определяется соотношением

E_v=Ф/S,

где S — площадь поверхности, по которой равномерно распределя­ется падающий на нее световой поток Ф_v.

Освещенность, создаваемая изотропным точечным источником света,

E_v = ,

где r — расстояние от поверхности до источника света; ε — угол падения лучей.

• Сила света любого элемента поверхности косинусного излуча­теля

I=I₀cosφ,

где φ — угол между нормалью к элементу поверхности и направ­лением наблюдения; I₀ — сила света элемента поверхности по на­правлению нормали к этому элементу.

• Яркость светящейся поверхности

L_v=I/σ, где I — сила света в направлении наблюдения; σ — площадь про­екции светящейся поверхности на плоскость, перпендикулярную этому направлению.

• Светимость определяется соотношением

M_v=Ф_v/S,

где Ф_v — световой поток, испускаемый поверхностью; S — пло­щадь этой поверхности.

Светимость косинусных излучателей

М_v=πL_v.

Примечание. В соответствии с ГОСТ 26148—84 световые величины обо­значаются теми же буквами, что и соответствующие им энергетические вели­чины излучений. Отличаются обозначения только индексами: е — для энер­гетических величин и v — для световых. Но в обозначениях световых величин индекс v разрешается опускать в тех случаях, когда это не может привести к недоразумениям (например, энергетическая яркость — L_e яркость — L_v или L).

ЗАДАЧИ

02.01. Световой поток и сила света

Уровень 1.

1. Определить силу света I точечного источника, полный световой поток Ф которого равен 1 лм. При решении задачи использовать следующее значение π=3,14. Полученный ответ умножьте на 10³ и округлите до целого значения. [80] [79]

Уровень 2.

1. Лампочка, потребляющая мощность Р=75 Вт, создает на расстоянии r=3 м при нормальном падении лучей освещенность E=8 лк. Определить 1) удельную мощность р лампочки (в ваттах на канделу, полученный ответ умножьте на 10³) и 2) световую отдачу η лампочки (в люменах на ватт). При решении задачи использовать следующее значение π=3,14. Полученный ответ округлите до целого значения.

1) [1042] [1041] 2) [12] [13]

2. В вершине кругового конуса находится точечный источник света, посылающий внутри конуса световой поток Ф=76 лм. Сила света I источника равна 120 кд. Определить 1) телесный угол ω (полученный ответ умножьте на 10²) и 2) угол раствора 2 конуса. При решении задачи использовать следующее значение π=3,14. Полученный ответ округлите до целого значения.

1) [633] [634] 2) [52] [51]

3. Какую силу тока I покажет гальванометр, присоединенный к селеновому фотоэлементу, если на расстоянии r=75 см от него поместить лампочку, полный световой поток Ф₀ которой равен 1,2 клм? Площадь рабочей поверхности фотоэлемента равна 10 см², чувствительность i=300 мкА/лм. При решении задачи использовать следующее значение π=3,14. Полученный ответ умножьте на 10⁶ и округлите до целого значения. [51] [50]