Електромагнитният спектър обхваща радиовълните с дължина на вълната от милиметър или повече, до гама лъчи, с дължини на вълните по-малки от трилионна част от метър. Ултравиолетовата светлина има дължини на вълната от около 1 до 400 нанометра (nm), където нанометърът е 10-9 метри. Видима светлинаили по-просто светлина, е електромагнитното излъчване в диапазона от приблизително 400 до 750 nm, докато инфрачервената светлина има дължини на вълните от около 750 до 2500 nm.
Лъчезарен и светлинен поток на светлинен източник
Както всяко електромагнитно излъчване, светлината е форма на енергия. Лъчист поток, или мощност, е общата енергия за секунда, излъчена от източник. Потокът на лъчи се изразява във ватове (W) и се получава от изхода на всички дължини на вълните.
За разлика от лъчистия поток, светлинен поток на източника е изходната мощност само във видими дължини на вълната, което изключва ултравиолетовото и инфрачервеното лъчение. В единици SI светлинният поток се изразява като лумени (lm) и се определя чрез претегляне на изходната мощност, за да се отчете чувствителността на човешкото око към различни дължини на вълната.
Например, 100-W крушка с нажежаема жичка консумира 100 вата електрическа енергия, за да произведе само 10 вата видима светлина. Останалата мощност става 90 вата инфрачервена светлина и отпадъчна топлина, които визуално са безполезни. Лъчевият поток включва инфрачервена светлина и ще бъде близо до 100 вата. Светлинният поток обаче ще бъде само 10-те вата мощност във видими дължини на вълната, претеглени, за да отразят реакцията на очите ни, за да дадат около 1600 лумена.
Връзка между светлинния поток и лукса
Светлинният поток измерва как възприемаме яркостта на светлинен източник. Много ситуации обаче изискват да се знае количеството светлина, която свети върху даден обект. За да има безопасно складово пространство с добра видимост, управителят на имота трябва да определи осветеността на нивото на пода със светломер. Осветеност е количеството светлинен поток на единица площ и се изразява като лукс (lx) в единици SI. Един лукс е един лумен на квадратен метър и следователно измерва човешкото възприятие за яркостта на светлината в дадена точка.
Как светлината намалява с разстоянието
За източник, който свети еднакво в радиални посоки, количеството светлина върху единица площ намалява с закон с обратен квадрат. Ако определена крушка свети на място на 1 метър, осветеността там може да е 900 лукса. Място на разстояние 2 метра ще бъде на двойно разстояние и следователно ще има само 1/22или една четвърт от осветеността, която би била 225 лукса. Място на 3 метра разстояние ще бъде на тройно разстояние и ще има само 1/33, или една девета от количеството светлина, само 100 лукса.
Ако светлината произхожда от източник, който не е точка, например от тръбна флуоресцентна крушка, или ако светлината се манипулира от лещи, огледала или отражатели, тогава законът за обратния квадрат не може Приложи.
Процедура за измерване Lux
Човешкото око има максимална чувствителност към светлина в лентата на зелено-жълтите дължини на вълната, от около 520 до 580 nm. Тази чувствителност пада до по-малко от 15 процента от максимума за червено в единия край на спектъра и 10 процента за синьо в другия край. Повечето луксометри използват един силициев сензор с оптични филтри, за да имитират този профил на чувствителност в различна степен.
Измерванията на луксметъра обикновено са точни с нажежаеми лампи, тъй като спектралният изход е много сходен за всички източници с нажежаема жичка. Въпреки това, многото видове светодиоди и флуоресцентни лампи (разряд с висока интензивност, метален халогенид, натриево налягане под високо налягане и студени бели офис светлини) имат различен спектрален профил. Висококачествените луксомери отблизо възпроизвеждат визуалната реакция на окото и могат точно да измерват и тези други източници на светлина.
Луксометрите, които лошо следват кривата на чувствителност на окото, изискват коефициент на корекция на цвета (CCF), който регулира измерването на луксметъра за светодиоди или флуоресцентни светлини. Следователно трябва да знаете вида на светлината, която измервате, и да използвате подходящия CCF.
Процедурата за измерване на лукс просто изисква позициониране на сензора на измервателния уред върху повърхността или мястото, където искате да измерите падащата светлина. Сензорът трябва да е насочен към източника на светлина под прав ъгъл. Ако сензорът не е перпендикулярен на светлината, измерването ще бъде неправилно, въпреки че някои луксметри имат косинусова корекция, за да се отчете ъгълът. Измервателните уреди, които изискват коефициент на корекция на цвета, могат да имат средства за въвеждане на CCF за регулиране на резултата за светодиоди или флуоресцентни светлини; в противен случай ще трябва да умножите ръчно измерените lux по CCF.