Çfarë dihet për forcën e dritës dhe formulën e llogaritjes së saj

Një nga fenomenet më interesante dhe më të diskutueshme të botës sonë është drita. Për fizikën, ky është një nga parametrat themelorë të llogaritjeve të shumta. Me ndihmën e dritës, shkencëtarët shpresojnë të gjejnë një të dhënë për ekzistencën e universit tonë, si dhe të hapin mundësi të reja për njerëzimin. Në jetën e përditshme, drita ka gjithashtu një rëndësi të madhe, veçanërisht kur krijoni ndriçim cilësor në dhoma të ndryshme.

Një nga parametrat e rëndësishëm të dritës është forca e saj, e cila karakterizon fuqinë e këtij fenomeni. Është forca e dritës dhe llogaritja e këtij parametri që do t'i kushtohet këtij artikulli.

Informacione të përgjithshme rreth konceptit

Në fizikë, intensiteti i dritës (Iv) nënkupton fuqinë e fluksit të dritës, e përcaktuar brenda një këndi të ngurtë specifik. Nga ky koncept del se ky parametër nuk nënkupton të gjithë dritën e disponueshme në hapësirë, por vetëm atë pjesë të saj që emetohet në një drejtim të caktuar.

Në varësi të burimit të disponueshëm të rrezatimit, ky parametër do të rritet ose ulet. Ndryshimet e tij do të ndikohen drejtpërdrejt nga vlera e këndit të ngurtë.

Shënim! Në disa situata, intensiteti i dritës do të jetë i njëjtë për çdo kënd. Kjo është e mundur në situatat kur burimi i dritës krijon një ndriçim uniform të hapësirës.

Ky parametër pasqyron vetinë fizike të dritës, gjë që e bën atë të ndryshëm nga matjet si shkëlqimi, të cilat pasqyrojnë ndjesitë subjektive. Përveç kësaj, forca e dritës në fizikë konsiderohet si fuqi. Për të qenë më të saktë, vlerësohet si njësi fuqie. Në të njëjtën kohë, pushteti këtu ndryshon nga koncepti i tij i zakonshëm. Këtu, fuqia varet jo vetëm nga energjia që lëshon instalimi i ndriçimit, por edhe nga një gjë e tillë si gjatësia e valës.
Duhet të theksohet se ndjeshmëria e njerëzve ndaj rrezatimit të dritës varet drejtpërdrejt nga gjatësia e valës. Kjo varësi reflektohet në një funksion të efikasitetit spektral të ndriçimit. Në këtë rast, vetë intensiteti i dritës është një sasi që varet nga efikasiteti i dritës. Në një gjatësi vale prej 550 nanometra (jeshile), ky parametër do të marrë vlerën e tij maksimale. Si rezultat, syri i njeriut do të jetë pak a shumë i ndjeshëm ndaj fluksit të dritës në gjatësi vale të ndryshme.
Njësia matëse për këtë tregues është candela (cd).

Shënim! Fuqia e rrezatimit që vjen nga një qiri do të jetë afërsisht e barabartë me një kandelë. Shandani ndërkombëtar i përdorur më parë për formulën e llogaritjes ishte 1.005 cd.

Shkëlqimi i një qiriri

Në raste të rralla, përdoret një njësi matëse e vjetëruar - qiri ndërkombëtar. Por në botën moderne, njësia matëse për këtë sasi, candela, përdoret tashmë pothuajse kudo.

Diagrami i parametrave fotometrik

Iv është parametri më i rëndësishëm fotometrik. Përveç kësaj vlere, parametrat më të rëndësishëm fotometrikë përfshijnë ndriçimin, si dhe ndriçimin. Të gjitha këto katër vlera përdoren në mënyrë aktive kur krijoni një sistem ndriçimi në një larmi dhomash. Pa to, është e pamundur të vlerësohet niveli i kërkuar i ndriçimit për secilën situatë individuale.

Katër karakteristikat më të rëndësishme të ndriçimit

Për lehtësinë e të kuptuarit të këtij fenomeni fizik, është e nevojshme të merret në konsideratë një diagram që përshkruan një plan që reflekton përhapjen e dritës.

Tabela për intensitetin e dritës

Diagrami tregon se Iv varet nga drejtimi drejt burimit të rrezatimit. Kjo do të thotë që për një llambë LED, për të cilën drejtimi i rrezatimit maksimal do të merret si 0 °, atëherë kur matim vlerën që na nevojitet në drejtimin 180 °, do të merret një vlerë më e vogël sesa për drejtimin 0 °.
Siç mund ta shihni, në diagram, rrezatimi që përhapet nga dy burime (të verdha dhe të kuqe) do të mbulojë një zonë të barabartë. Në këtë rast, rrezatimi i verdhë do të shpërndahet, në analogji me dritën e një qiri. Fuqia e tij do të jetë afërsisht e barabartë me 100 cd. Për më tepër, vlera e kësaj vlere do të jetë e njëjtë në të gjitha drejtimet. Në të njëjtën kohë, e kuqja do të jetë e drejtuar. Në pozicionin 0°, do të ketë një vlerë maksimale prej 225 cd. Në këtë rast, kjo vlerë do të ulet në rast të devijimit nga 0°.

Shënimi i parametrit SI

Meqenëse Iv është një sasi fizike, ajo mund të llogaritet. Për këtë, përdoret një formulë e veçantë. Por para se të arrihet formula, është e nevojshme të kuptohet se si shkruhet vlera e dëshiruar në sistemin SI. Në këtë sistem, vlera jonë do të shfaqet si J (nganjëherë shënohet si I), njësia e së cilës do të jetë candela (cd). Njësia e matjes pasqyron që Iv emetohet nga një radiator i plotë në një sipërfaqe tërthore prej 1/600,000 m2. do të drejtohet në drejtim pingul me seksionin e dhënë. Në këtë rast, temperatura e emetuesit do të jetë afër nivelit në të cilin, në një presion prej 101325 Pa, do të vërehet ngurtësimi i platinit.

Shënim! Nëpërmjet candelës, ju mund të përcaktoni pjesën tjetër të njësive fotometrike.

Meqenëse fluksi i dritës në hapësirë shpërndahet në mënyrë të pabarabartë, është e nevojshme të prezantohet një koncept i tillë si një kënd solid. Zakonisht shënohet me simbolin .
Intensiteti i dritës përdoret për llogaritjet kur zbatohet formula e dimensionit. Në këtë rast, kjo vlerë lidhet me fluksin ndriçues përmes formulave. Në një situatë të tillë, fluksi i ndritshëm do të jetë produkt i Iv dhe këndit të ngurtë, në të cilin rrezatimi do të përhapet.
Fluksi i dritës (Фv) është produkt i intensitetit të dritës dhe këndit të ngurtë në të cilin përhapet fluksi. Ф=I .

Formula e fluksit të dritës

Nga kjo formulë rezulton se Фv është fluksi i brendshëm i përhapur brenda një këndi specifik të ngurtë (një steradian) në prani të Iv në një candela.

Shënim! Një steradian është një kënd i fortë që pret një seksion në sipërfaqen e një sfere që është e barabartë me katrorin e rrezes së kësaj sfere.

Në këtë rast, Iv dhe fuqia mund të lidhen përmes rrezatimit të dritës. Në fund të fundit, Fv kuptohet edhe si një vlerë që karakterizon fuqinë e emetimit të rrezatimit të dritës kur ajo perceptohet nga syri mesatar i njeriut, i cili ka ndjeshmëri ndaj rrezatimit të një frekuence të caktuar. Si rezultat, ekuacioni i mëposhtëm mund të nxirret nga formula e mësipërme:

Formula për intensitetin e dritës

Kjo shihet qartë në shembullin e LED-ve. Në burime të tilla të rrezatimit të dritës, forca e tij zakonisht është e barabartë me fuqinë e konsumuar. Si rezultat, sa më i lartë të jetë konsumi i energjisë elektrike, aq më i lartë është niveli i rrezatimit.
Siç mund ta shihni, formula për llogaritjen e vlerës që na nevojitet nuk është aq e ndërlikuar.

Opsione shtesë të llogaritjes

Meqenëse shpërndarja e rrezatimit që vjen nga një burim real në hapësirë do të jetë e pabarabartë, atëherë Фv nuk do të jetë më në gjendje të veprojë si një karakteristikë shteruese e burimit. Por vetëm me përjashtim të situatës kur, në të njëjtën kohë, shpërndarja e rrezatimit të emetuar në drejtime të ndryshme nuk do të përcaktohet.
Për të karakterizuar shpërndarjen e Фv në fizikë, ata përdorin një koncept të tillë si dendësia e rrezatimit hapësinor të fluksit të dritës për drejtime të ndryshme të hapësirës. Në këtë rast, për Iv, është e nevojshme të përdoret formula tashmë e njohur, por në një formë paksa të plotësuar:

Formula e dytë për llogaritjen

Kjo formulë do t'ju lejojë të vlerësoni vlerën e dëshiruar në drejtime të ndryshme.

konkluzioni

Fuqia e dritës zë një vend të rëndësishëm jo vetëm në fizikë, por edhe në momentet më të zakonshme, të përditshme. Ky parametër është veçanërisht i rëndësishëm për ndriçimin, pa të cilin ekzistenca e botës së njohur për ne është e pamundur. Në të njëjtën kohë, kjo vlerë përdoret jo vetëm në zhvillimin e pajisjeve të reja të ndriçimit me karakteristika teknike më të favorshme, por edhe në llogaritjet e caktuara që lidhen me organizimin e sistemit të dritës së prapme.

Ndriçimi i ndërtesave me llamba tokësore - një përmbledhje e instalimit më të njohur
Llambadarë për fëmijë për dhomën e një vajze: kriteret e përzgjedhjes