Жарыктандыруу формуласы. Жарыктын күчү. Жарык агым. Жарыктын булактары

Мазмуну:

Жарыктандыруу формуласы. Жарыктын күчү. Жарык агым. Жарыктын булактары
Жарыктандыруу формуласы. Жарыктын күчү. Жарык агым. Жарыктын булактары
Anonim

Бүгүн биз сизге ачык жана үй ичиндеги жарыктандыруу формуласы жөнүндө баарын айтып беребиз, ошондой эле ар кандай шарттарда жарык агымынын чоңдугун беребиз.

Шам жана айланма дөңгөлөк

жарыктандыруунун формуласы
жарыктандыруунун формуласы

Электрлештирүү кеңири жайылганга чейин жарыктын булагы күн, ай, от жана шам болгон. Окумуштуулар XV кылымда эле жарыкты күчөтүү үчүн линзалардын системасын түзө алышкан, бирок көпчүлүк адамдар шамдын жарыгында иштеп, жашашкан.

Кээ бирлери мом чырактарына акча короткону үчүн өкүнүштү же күндү узартуунун мындай жолу жеткиликтүү эмес. Андан кийин алар отундун альтернативдүү варианттарын - май, мал майы, жыгач колдонушту. Маселен, орто жолдогу орус дыйкан аялдары өмүр бою факелдин жарыгы менен зыгыр токушат. Окурман: "Эмне үчүн муну түнкүсүн жасоо керек эле?" Анткени, күндүз табигый жарыктын коэффициенти бир топ жогору. Кеп кундуз дыйкан аялдары-нын башка кеп сандаган туйшуктеру болгон. Мындан тышкары, токуу жараяны абдан машакаттуу жана жан тынчтыгын талап кылат. Балдар жипти адаштырбашы үчүн, ал эми эркектер алагды кылбашы үчүн, аялдар үчүн кенепти эч ким баспашы маанилүү болчу.

Бирок мындай жашоодо бир коркунуч бар: жарык агымы (биз формулабир аз төмөн бер) факелден абдан төмөн. Көздөрү чыңалып, аялдардын көзү бат эле көрбөй калышты.

Жарыктандыруу жана үйрөнүү

күндүзгү фактор
күндүзгү фактор

Биринчи класстын окуучулары 1-сентябрда мектепке барганда толкундануу менен кереметтерди күтүшөт. Аларды башкаруучу, гүлдөр, кооз форма басып алат. Мугалим кандай болот, ким менен бир партада отурат деп кызыгышат. Ал эми адам бул сезимдерди өмүр бою эстейт.

Бирок чоңдор балдарын мектепке жөнөтүүдө кубаныч же көңүл калуудан көрө прозалык нерселер жөнүндө ойлонушу керек. Ата-энелерди жана мугалимдерди партанын ыңгайлуулугу, класстын чоңдугу, бордун сапаты, бөлмөнүн жарыктандыруу формуласы тынчсыздандырууда. Бул көрсөткүчтөр бардык курактагы балдар үчүн ченемдерге ээ. Андыктан мектеп окуучулары элдин окуу программасын гана эмес, маселенин материалдык жагын да алдын ала ойлонушканына ыраазы болушу керек.

Жарыктандыруу жана жумуш

чекит жарык булагы
чекит жарык булагы

Мектептерде класстар үчүн бөлмөлөрдүн жарыктандыруусун эсептөө формуласы колдонулган текшерүүлөр бекеринен эмес. Он-он бир жаштагы балдар окуган, жазгандан башка эч нерсе жасабайт. Анан дагы калем, дептер, окуу китептери менен ажырашпай, кечинде үй тапшырмасын аткарышат. Андан кийин заманбап өспүрүмдөр да ар кандай экрандарга жабышат. Натыйжада, мектеп окуучусунун бүт жашоосу көрүү боюнча жүк менен байланышкан. Бирок мектеп жашоонун башталышы гана. Андан тышкары, бул адамдардын баары университетти жана иштөөнү күтүп жатышат.

Жумуштун ар бир түрү өзүнүн жарык чыгаруусун талап кылат. Эсептөө формуласы дайыма ошону эске алатбир адам күнүнө 8 саат иштейт. Мисалы, саат жасоочу же зергер эң кичинекей деталдарды жана түстөрдүн көлөкөлөрүн эске алышы керек. Демек, бул кесиптеги адамдардын иш орду чоң жана жарык лампаларды талап кылат. Токойдун өсүмдүктөрүн изилдеген ботаник, тескерисинче, тынымсыз күүгүмдө болушу керек. Орхидеялар жана бромелиаддар дарактардын үстүнкү катмары күн нурунун дээрлик бардыгын кабыл аларына көнүшкөн.

Формула

Түздөн-түз жарыктандыруу формуласына келет. Анын математикалык туюнтмасы мындай көрүнөт:

Eυ=dΦυ / dσ.

Келгиле, туюнтманы жакындан карап көрөлү. Албетте, Eυ - жарыктандыруу, анда Φυ - жарык агымы, ал эми σ - агым түшкөн аймактын кичинекей бирдиги. E интегралдык маани экенин көрүүгө болот. Бул абдан кичинекей сегменттер жана бөлүктөр каралат дегенди билдирет. Башкача айтканда, илимпоздор акыркы натыйжаны алуу үчүн бардык бул кичинекей аймактардын жарыктанышын жыйынтыкташат. Жарыктандыруунун бирдиги люкс. Бир люкс физикалык мааниси мындай жарык агымы болуп саналат, ал үчүн чарчы метрге бир люмен бар. Lumen, өз кезегинде, абдан өзгөчө маани болуп саналат. Ал чекиттик изотроптук булак (демек, монохроматтык жарык) чыгарган жарык агымын билдирет. Бул булактын жарык интенсивдүүлүгү бир стерадиандын катуу бурчуна бир канделага барабар. Жарыктандыруунун бирдиги "кандела" түшүнүгүн камтыган татаал мааниге ээ. Акыркы аныктамасынын физикалык мааниси төмөнкүчө: жарыктын интенсивдүүлүгү белгилүү бир булактан белгилүү багытта540 1012 Гц жыштыгы менен монохроматтык нурланууну чыгарат (толкун узундугу спектрдин көрүнөө аймагында жайгашкан) жана жарыктын энергия интенсивдүүлүгү 1/683 Вт/ср.

Жарык түшүнүктөр

жарыктын формуласы жарык агымы
жарыктын формуласы жарык агымы

Албетте, бул түшүнүктөрдүн баары бир караганда вакуумдагы тоголок ат сыяктуу көрүнөт. Мындай булактар жаратылышта жок. Ал эми кунт коюп окурман, албетте, өзүнө суроо берет: "Бул эмне үчүн керек?" Бирок физиктердин салыштыруу зарылчылыгы бар. Ошондуктан, алар жетекчиликке алынышы керек болгон белгилүү бир нормаларды киргизүүсү керек. Жарыктандыруу формуласы жөнөкөй, бирок көп нерсе түшүнүксүз болушу мүмкүн. Келгиле, аны бөлүп көрөлү.

Индекс "υ"

Индекс υ маанинин фотометрикалык эмес экенин билдирет. Ал эми бул адамдын мүмкүнчүлүктөрү чектелүү болгондуктан. Мисалы, көз электромагниттик нурлануунун көрүнгөн спектрин гана кабылдайт. Мындан тышкары, адамдар бул шкала борбордук бөлүгүн (жашыл түскө билдирет) чек ара аймактарында (кызыл жана кызгылт көк) алда канча жакшы көрүшөт. Башкача айтканда, адам чындыгында сары же көк түстөгү фотондорду 100% кабыл албайт. Ошол эле учурда, мындай ката жок түзмөктөр бар. Жарыктандыруу формуласы иштеген (мисалы, жарык агымы) жана грек "υ" тамгасы менен белгиленген кыскартылган маанилер адамдын көрүүсүнө туураланган.

Монохроматтык нурлануу генератору

жарыктандыруу бирдиги
жарыктандыруу бирдиги

Негизинен, жогоруда айтылгандай, белгилүү бир узундуктагы фотондордун саныубакыт бирдигинде белгилүү бир багытта чыккан толкундар. Атүгүл эң монохроматтык лазердин кандайдыр бир толкун узундугунун бөлүштүрүлүшү бар. Анан ал, албетте, бир нерсе болушу керек. Бул фотондор бардык багыттар боюнча чыгарылбайт дегенди билдирет. Бирок формулада «жарыктын чекит булагы» деген нерсе бар. Бул белгилүү бир маанини бириктирүү үчүн иштелип чыккан дагы бир модель. Ааламдын бир дагы объектисин мындай деп атоого болбойт. Ошентип, чекиттүү жарык булагы - бул бардык багыттар боюнча бирдей сандагы электромагниттик талаа кванттарын чыгарган фотон генератору, анын өлчөмү математикалык чекитке барабар. Бирок, бир айла бар, ал чыныгы объектти чекит булагы кыла алат: эгерде фотондор жеткен аралык генератордун көлөмүнө салыштырмалуу абдан чоң болсо. Ошентип, биздин борбордук жылдызыбыз Күн диск, ал эми алыскы жылдыздар чекиттер.

Арбор, жакшы, парк

жарык агымынын формуласы
жарык агымынын формуласы

Көңүл бурган окурман, албетте, төмөнкүлөрдү байкады: ачык күн ачык жерде бир капталында жабылган аянтка же газонго караганда бир топ жарык көрүнгөн. Демек, деңиз жээги абдан жагымдуу: ал жерде дайыма күн ачык жана жылуу. Бирок токойдогу чоң аянт дагы караңгы жана муздак. Ал эми тайыз кудук эң жарык күнү начар жарыктанат. Себеби адам асмандын бир бөлүгүн гана көрсө, анын көзүнө азыраак фотон жетет. Табигый жарыктандыруунун коэффициенти бүт асмандан жарыктын агымынын көрүнүүчү аймакка карата катышы катары эсептелет.

Тегерек, сүйрү, бурч

Булардын баарытүшүнүктөр геометрия менен байланышкан. Бирок азыр биз түздөн-түз жарыктандыруу формуласына жана демек, физикага байланыштуу бир кубулуш жөнүндө сүйлөшөбүз. Ушул учурга чейин жарык бетке перпендикуляр, катуу ылдый карай түшөт деп болжолдонгон. Бул да, албетте, болжолдоо. Бул шартта жарык булагына чейинки аралык жарыктын квадратына пропорционалдуу төмөндөшүн билдирет. Ошентип, адам асмандагы көз менен көргөн жылдыздар же бизден анча алыс эмес жерде жайгашкан (алардын баары Саманчынын жолу галактикасына кирет) же абдан жарык. Бирок жарык бетке бурч менен тийсе, баары башкача болот.

Фонарик жөнүндө ойлонуп көрүңүз. Ал дубалга катуу перпендикуляр багытталганда тегерек жарык берет. Эгер аны эңкейтсеңиз, тактын формасы өзгөрүп, сүйрү болуп калат. Геометриядан белгилүү болгондой, оваалдын аянты чоңураак. Жана фонарик дагы эле ошол эле болгондуктан, бул жарыктын интенсивдүүлүгү бирдей экенин билдирет, бирок ал чоң аймакка "майланган" сыяктуу. Жарыктын интенсивдүүлүгү косинус мыйзамына ылайык түшүү бурчуна көз каранды.

Жаз, кыш, күз

жарыктандыруу формуласы
жарыктандыруу формуласы

Аталышы сонун кинонун аталышындай угулат. Бирок мезгилдердин болушу түздөн-түз жарык планетанын бетиндеги эң жогорку чекитине түшкөн бурчка көз каранды. Ал эми учурда бул жер жөнүндө гана эмес. Айлануу огу эклиптикага салыштырмалуу кыйшайган Күн системасынын каалаган объектисинде мезгилдер болот (мисалы, Марста). Окурман, кыязы, буга чейин болжолдогон: жантаюу бурчу канчалык чоң болсо, секундасына бир чарчы километр бетине фотон азыраак болот. Демекмезгил суук болот. Жарым шарда планетанын эң чоң четтөө учурунда кыш, эң аз учурда жай өкүм сүрөт.

Цифралар жана фактылар

Негизсиз болбош үчүн, бул жерде кээ бир маалыматтар бар. Биз сизге эскертебиз: алардын бардыгы орточо жана конкреттүү маселелерди чечүү үчүн ылайыктуу эмес. Мындан тышкары, булактардын ар кандай түрлөрү боюнча беттик жарыктандыруу каталогдор бар. Эсептөөлөрдү жүргүзүүдө аларга шилтеме кылуу жакшы.

  1. Күндөн мейкиндиктин каалаган чекитине чейинки аралыкта, болжол менен Жерге чейинки аралыкка барабар, жарыктандыруу жүз отуз беш миң люкс.
  2. Биздин планетада радиациянын бир бөлүгүн өзүнө сиңирген атмосфера бар. Демек, жер бети эң көп жүз миң люкс менен жарыктанат.
  3. Жайкы орто кеңдиктер чак түштө ачык аба ырайында он жети миң люкс жана булуттуу аба ырайында он беш миң люкс жарыктандырылат.
  4. Толук айдын түнүндө жарыктандыруу люкстун ондон эки бөлүгүн түзөт. Айсыз түндөгү жылдыздын жарыгы люкстун миңден бир же эки миңден бир бөлүгүн түзөт.
  5. Китеп окуу үчүн кеминде отуз-элүү люкс жарык керек.
  6. Адам кинотеатрда кино көргөндө жарык агымы болжол менен жүз люкс болот. Эң караңгы көрүнүштөрдүн индикатору сексен люкс болот, ал эми жаркыраган күнөстүү күндүн элеси жүз жыйырманы “тартат”.
  7. Деңиз үстүндө күндүн батышы же чыгышы болжол менен миң люкс жарык берет. Ошол эле учурда, элүү метр тереңдикте жарыктандыруу болжол менен 20 люкс болот. Суу күндүн нурун жакшы сиңирет.

Сунушталууда: