Lambipirnide paigaldamisel või arvutiekraani heleduse reguleerimisel võib valguse ereduse mõistmine aidata teil nende tõhusust kindlaks teha.
Thevalgustatuspinna, funktsioon, mis erinebheledus, mõõdab, kui palju valgust sellele langebheleduson sellest peegeldunud või kiiratud valguse hulk. Ereduse ja elektriterminoloogiaga selgeks jäämine võib aidata teil paremaid otsuseid langetada.
Valgustatuse arvutamine
Te mõõdate valgustihedust kui valguse hulka, mis langeb pinnale ühikutesjalaküünladvõiluks. 1 luks, SI ühik, on umbes 0,0929030 jalaküünalt. 1 luksi võrdub ka 1 luumeniga / m2 milles valendik on mõõtvalgusvoog, nähtava valguse hulk, mida kiirgab allikas ajaühiku kohta, ja 1 luksi võrdub ka .0001 fotoga (ph). Need ühikud võimaldavad teil kasutada erinevatel eesmärkidel valgustatuse määramiseks mitmesuguseid skaalasid.
Saate arvutada valgustatuseEseotud valgusvoo "phi"Φkasutades
E = \ frac {\ Phi} {A}
antud piirkonnasA. See võrrand tähistab valgusvoo koosΦ, sama magnetvoo sümbol ja see näitab sarnasust magnetvoo võrrandiga
\ Phi = BA
magnetiga paralleelse pinna jaoksAja magnetvälja tugevusB. See tähendab, et valgustihedus paralleelselt magnetväljaga, kuidas teadlased ja insenerid seda arvutavad, ja saate teisendada valgustuse ühikuid (voog / m2) otse vattidesse, kasutades intensiivsust (kandela ühikutes).
Võite kasutada võrrandit
\ Phi = ma \ korda \ Omega
voo jaoksΦ, intensiivsusMinaja nurga ulatus "ohm"Ωnurgaulatuse jaokssteradiaan (sr)või ruudu radiaan ja kogu sfääri nurk on4π. Valgustatusena arvutatud valgus langeb pinnale ja levib, põhjustades eseme heleduse, mistõttu heleduse mõõtmiseks võib kasutada valgustatust.
Näiteks:Pinna valgustustugevus on 6 luksi ja pind on valgusallikast 4 meetri kaugusel. Mis on allika intensiivsus?
Kuna valgus liigub kiirgava mustrina, võite ette kujutada, et valgusallikas on sfääri keskpunkt, mille raadius on võrdne valgusallika ja objekti kaugusega. See tähendab, et vastav kasutatav pind on sfääri pind, mis vastab sellele paigutusele.
Kera korrutades sfääri pindala raadiusega 44π42m2 valgustatuse järgi 6 luumenit / m2 annab teile 1206,37 luumenit vooguΦ. Valgus liigub otse pinnale, nii et nurk ulatubΩon4πkandelad, ja, kasutadesΦ = I x Ω,intensiivsusMinaon 15159,69 luumenit / m2.
Muude väärtuste arvutamine
Nurgaulatusel kasutatavat kandelat kasutatakse valgusallika mõõtmiseks kolmemõõtmelises vahemikus valgusallika poolt. Nagu näites näidatud, mõõdetakse nurga ulatust läbi steradiaani kogu pindalale, millele valgust rakendatakse. Täiskera steradiaan on4πkandelad. Ärge segage luksit ja kandelat.
Kuigikandelaon nurgaulatuse mõõtminelukson pinna enda valgustus. Valgusallikast kaugemal asuvates punktides on luksi vähem, kuna vähem valgust suudab sellesse punkti jõuda. See on oluline reaalsetes rakendustes ja täpsetes arvutustes, mis peavad arvestama täpse allikaga valgust, mis oleks näiteks lambipirni volfrattraadis, mitte lambipirni puhul ise. Väiksemate lambipirnide, näiteks teatud LED-valgusallikate puhul võib kaugus sõltuvalt teie arvutuste skaalast olla tühine.
Ühe meetri raadiusega kera üks steradiaan hõlmaks 1 m pinda2. Selle saate teada teadmisest, et kogu sfäär katab4πkandelad nii, et pindala oleks4π(alates4πr2raadiusega 1) steradiaani, on selle sfääri kattev pind 1 m2. Neid teisendusi saate kasutada, arvutades valguse geomeetria arvestamiseks kera pindala reaalsetes näidetes, kuidas lambid ja küünlad valgust eraldavad. Seejärel saab neid seostada heledusega.
Kui valgustugevus mõõdab pinnale langevat valgust, siis heledus on selle pinna poolt kiiratav või peegelduv valgus kandelates / m2 või "nitsid". Heleduse väärtusedLja luksEon seotud ideaalse pinna kaudu, mis kiirgab võrrandiga kogu valguseE = L x π.
Luksi mõõtegraafiku kasutamine
Kui võib tunduda hirmutav, kui teil on samade koguste mõõtmiseks nii palju erinevaid viise, teevad veebikalkulaatorid ja -diagrammid arvutused, et konverteerida eri ühikute vahel, et hõlbustada ülesannet. RapidTables pakub luumenit kuni vatti kalkulaatorit, mis arvutab võimsuse erinevate valgusstandardite jaoks. Veebisaidi tabelis on toodud need väärtused, nii et näete, kuidas neid võrrelda. Nende teisenduste tegemisel pange tähele luumenite ja vattide ühikuid, mis kasutavad ka valgusefektiivsust "eta" abilη.
The EngineeringToolBox pakub luksusmõõdukaardi kõrval ka meetodeid lambipirnide ja lampide valgustuse ja valgustatuse arvutamiseks. Valgustus on teine valgustiheduse arvutamise meetod, mis kasutab valguse eksperimentaalsete mõõtmiste asemel lambi või valgusallika elektrilisi standardeid. Selle annab valgustuse võrrandMinaas
I = \ frac {L_I \ kordaC_u \ kordaL_ {LF}} {A_I}
lambi heleduse L jaoksl (luumenites), kasutustegurCu, valguskao tegurLLFja lambi pindalaAl(m2).
Valgustustõhusus
Nagu arvutas veebisait RapidTables, on kiirguse valgustõhusus tavaline viis kirjeldada, kuidas lambipirn või muu valgusallikas kasutab oma energiaressursse hästi, kuid ametlik meetod valgusallikate efektiivsuse määramiseks on allika valgusefektiivsus, mitte kiirgus.
Teadlased ja insenerid väljendavad valgustustõhusust tavaliselt protsendina maksimaalse valgustõhususe teoreetilise väärtusega 683,002 lm / W, mis kiirgab 555 nm lainepikkust valgust. Ühe näitena võib tüüpiline tänapäeva valge vatt "valgustatud" saavutada efektiivsusega üle 100 lm / W efektiivsusega 15%, mis on tegelikult rohkem kui paljud muud tüüpi valgusallikad.
Heleduse ja valgustatuse mõõtmine teaduses ja tehnikas võtab arvesse viise, kuidas silmad ise valguse heledust tajuvad, et saada täpsemaid ja objektiivsemaid mõõtmisi. Eksperimentide abil valguse heleduse jaotuse uurimisel proovige mõista, kas reaktsioon heledusele on tingitud koonuse või varda fotoretseptori signaalidest inimese silmas.
Teised uuringud, näiteks fotomeetria uuringud, püüavad tuvastada kiirguse konkreetseid vorme nende reageerimise lineaarsuse põhjal. Kui kaks valgusvooguΘ1jaΘ2pidid andma kaks erinevat signaali, fotomeetriadetektorid mõõdavad mõlema lineaarselt lisatud voo tulemusena tekkinud signaali. Vastuse lineaarsus on selle seose mõõdupuu.
