Sisu
- Valgustugevuse arvutamine
- Muude väärtuste arvutamine
- Luksi mõõtmisdiagrammi kasutamine
- Valgustuse efektiivsus
Lambipirnide paigaldamisel või arvutiekraani heleduse kontrollimisel võib valguse heleduse mõistmine aidata teil kindlaks teha, kui tõhusad need on.
valgustatus pinnast, omadus, mis erineb heledus, mõõdab, kui palju valgust sellele langeb heledus on sellest peegelduva või sellest eralduva valguse hulk. Heleduse ja elektri osas terminoloogiaga selgeks jäämine aitab teil paremaid otsuseid langetada.
Valgustugevuse arvutamine
Te mõõdate valgustatust valguse hulgana, mis pinnale langeb ühikutes jalaküünlad või luks. 1 luks, SI-ühik, võrdub umbes 0,0929030 jalaküünaldega. 1 luks võrdub ka 1 luumeniga / m2 milles luumen on mõõtühik valgusvoog, siis kiirgava valgusallika kiirgusühik ajaühikus ja 1 luks võrdub ka .0001 phot (ph). Need ühikud võimaldavad teil kasutada erinevatel eesmärkidel valgustatuse määramiseks mitmesuguseid skaalasid.
Valgustuse saab arvutada E seotud valgusvooga "phi" Φ kasutades E = Φ / A üle antud piirkonna A. See võrrand tähistab valgusvoogu koos Φ, sama sümbol magnetvoo korral ja see näitab sarnasust magnetvoo võrrandiga Φ = BA magnetiga paralleelse pinna jaoks A ja magnetvälja tugevus B. See tähendab, et valgustustihedus on paralleelne magnetväljaga viisil, nagu teadlased ja insenerid seda arvutavad, ja saate teisendada valguse tugevuse ühikuid (voog / m2) otse vattidele, kasutades intensiivsust (kandelaühikutes).
Võite kasutada võrrandit Φ = I x Ω fluksi jaoks Φ, intensiivsus Mina ja nurgaulatus "oom" Ω nurgavahe jaoks steradian (sr)või ruutradiaan ning täiskera nurgaulatus on 4π. Valgustiheduses arvutatud valgus langeb pinnale ja hajub laiali, põhjustades objekti heleduse, seetõttu võib heleduse mõõtmiseks kasutada valgust.
Näiteks: Pinna valgustatus on 6 luksi ja pind valgusallikast 4 meetrit. Milline on allika intensiivsus?
Kuna valgus liigub kiirgava mustri järgi, võite ette kujutada, et valgusallikas on kera keskpunkt, mille raadius on võrdne valgusallika ja objekti vahemaaga. See tähendab, et kasutatav pindala on kera suurus, mis vastab sellele paigutusele.
Korrutades kera pindala raadiusega 4 as 4π42 m2 valgustatuse järgi 6 luumenit / m2 annab teile 1206,37 luumenit voogu Φ . Valgus liigub otse pinnale, seega nurgavahega Ω on 4π kandelinad ja, kasutades Φ = I x Ω, intensiivsus Mina on 15159,69 luumenit / m2.
Muude väärtuste arvutamine
Nurgaulatusel kasutatavat kandelit kasutatakse valguse kiiruse mõõtmiseks, mida valgusallikas kiirgab kolmemõõtmelise ulatusega vahemikus. Nagu näites näidatud, mõõdetakse nurkkiirust läbi steradiaani kogu pinna suhtes, millele valgust rakendatakse. Täissfääride steradian on 4π kandelinad. Ärge segage luksi ja kandellat.
Kuigi kandelina on nurga ulatuse, luks on pinna enda valgustus. Valgusallikast kaugemal asuvates punktides on luks vähem, kuna vähem valgust pääseb sellesse punkti. See on oluline reaalmaailma rakendustes ja täpsetes arvutustes, kus tuleb arvestada täpse valgusallikaga, mis oleks näiteks lambipirni volframtraadis, mitte lambipirni enda puhul. Väiksemate lambipirnide, näiteks teatud LED-valgusallikate puhul võib vahemaa olla teie arvutuste skaalast tähtsusetu.
Üks meetrise raadiusega kera keraradiaan hõlmaks 1 m pinda2. Selle saate teada, kui teate, et kogu kera katab 4π küünlad, nii et pindala on 4π (alates 4πr2 raadiusega 1) steradiaani, selle kera katab pind on 1 m2. Neid ümberarvestusi saate kasutada, arvutades valguse geomeetria arvestamiseks kera sfääri pindala abil valgust eraldavate lambipirnide ja küünlate reaalseid näiteid. Seejärel võivad need olla seotud heledusega.
Kui valgustugevus mõõdab pinnale langevat valgust, on heledus selle pinna poolt kiirgatud või peegeldatud valgus kandelites / m2 või "nits". Heleduse väärtused L ja luks E on omavahel ühendatud ideaalse pinna kaudu, mis kiirgab võrrandiga kogu valgust E = L x π.
Luksi mõõtmisdiagrammi kasutamine
Kui samade koguste mõõtmiseks on nii palju erinevaid viise, võib tunduda hirmutav, teostavad veebikalkulaatorid ja -tabelid arvutusi, et teisendada erinevate ühikute vahel, et ülesannet hõlbustada. RapidTables pakub vattide luumenitesse kalkulaatorit, mis arvutab erinevate valgusstandardite jaoks võimsust. Veebisaidi tabelis on need väärtused esitatud, nii et näete, kuidas neid võrreldakse. Nende muundamiste tegemisel tuleb arvestada luumenite ja vattide ühikutega, mis kasutavad ka valgusefektiivsust "eta" abil η.
EngineeringToolBox pakub luksi mõõtmisgraafiku kõrval ka lambipirnide ja lampide valgustuse ja valgustuse arvutamise meetodeid. Valgustus on veel üks valgustatuse arvutamise meetod, mille puhul eraldatud valguse eksperimentaalse mõõtmise asemel kasutatakse lambi või valgusallika elektristandardeid. Selle annab valgustuse võrrand Mina nagu I = Ll x Cu x LLF / Al lambi heleduse jaoks Ll (luumenites), kasutuskoefitsient Cu, valguskaotustegur LLF ja lambi pindala Al (meetrites2).
Valgustuse efektiivsus
RapidTablesi veebisaidi järgi on kiirguse valgusjõudlus levinud viis, kuidas kirjeldada, kuidas lambipirn või muu valgusallikas oma energiaressursse hästi kasutab, kuid valgusallikate efektiivsuse määramise ametlik meetod on allika valgustugevus , mitte kiirgus.
Teadlased ja insenerid väljendavad valgustõhusust tavaliselt protsendina maksimaalse valgustõhususe teoreetilise väärtusega 683,002 lm / W, mis kiirgab valguse lainepikkust 555 nm. Ühe näitena võib tänapäeval tüüpiline "helendatud" valge vatt saavutada efektiivsusega üle 100 lm / W efektiivsusega 15%, mis on tegelikult rohkem kui palju muud tüüpi valgusallikaid.
Heleduse ja valguse mõõtmisel teaduses ja inseneriteaduses võetakse arvesse viise, kuidas silmad ise valguse heledust tajuvad, et saada täpsemaid, objektiivsemaid mõõtmisi. Valguse heleduse jaotuse uurimisel katsetega püütakse aru saada, kas heledusele reageerimine on tingitud koonuses või varrastes olevate fotoretseptori signaalidest inimsilmas.
Muud uuringud, näiteks fotomeetrilised uuringud, püüavad tuvastada spetsiifilisi kiirgusvorme nende reageerimise lineaarsuse põhjal. Kui kaks valgusvoogu Θ1 ja Θ2 et toota kahte erinevat signaali, mõõdavad fotomeetriadetektorid mõlema lineaarselt lisatud voo tulemusel genereeritud signaali. Selle suhte mõõt on vastuse lineaarsus.