Содержание
Что такое световой поток?
Световой поток — термин, косвенно характеризующий то, какое количество света излучается световым прибором, а также то, как именно прибор излучает и распределяет этот свет. Для оценки и сравнения традиционных световых приборов чаще всего используется понятие светового потока, измеряющегося в люменах. Люмен — это единица измерения всего воспринимаемого светового потока, испускаемого источником света.
В быту специалисты, занимающиеся освещением, покупатели и просто пользователи для оценки осветительного оборудования часто прибегают к термину «яркость». Это не только ошибочно, но и может ввести в заблуждение, особенно в отношении светодиодных световых приборов. В чём здесь загвоздка? Итак, суммарная электромагнитная энергия, излучаемая источником света в диапазоне длин волн видимого света, называется световым потоком и измеряется в люменах (лм). Но так как «видимость» относится только к человеку, фотометрические данные учитывают чувствительность глаза человека, которая зависит от длины волны видимого света (цвета).
Зависимость чувствительности глаза человека с нормальным зрением от длины волны представляет собой колоколообразную кривую.
Функция спектральной эффективности светового потока взвешивает воспринимаемую интенсивность света с разными длинами волн на основании зависимости чувствительности глаза человека от длины волны света. Глаз человека имеет максимальную чувствительность для света с длиной волны 550 нм в зелено-желтой части видимого спектра и менее чувствителен на его красном и синем краях. Фото: Philips
Эта кривая известна часто называется кривой относительной спектральной чувствительности глаза. Согласно ей, наивысшая чувствительность глаза достигается в зелёной спектральной области (длина волны 550 нм) и постепенно снижается как к красному, так и к синему краям спектра. Лампа накаливания излучает на всём протяжении видимого спектра, а вот светодиоды — только в узкой «синей» его части. Поэтому и возникает парадокс: при излучении одинакового количества энергии источник с зелёным светом даёт световой поток в несколько раз большей мощности, нежели источник с синим светом.
Для оценки светодиодных осветительных приборов вместо понятия «световой поток» лучше использовать термин «освещённость». Освещённость характеризует интенсивность света, падающего на поверхность. Если площадь поверхности измеряется в квадратных метрах, то единицей освещённости является люкс (лк). Световой поток в один люмен, падающий на поверхность площадью один квадратный метр, даёт освещённость в один люкс. Нормы освещённости для всех типов помещений можно узнать из СНиП или из специализированных справочников, например, таких как «Строительное проектирование» Эрнста Нойферта.
Таблица. Нормы освещённости для некоторых помещений, лк
| Помещение | Освещённость, лк |
|---|---|
| Вестибюль | 30 |
| Ванные комнаты, санузлы, душевые | 50 |
| Кабинет, библиотека | 300 |
| Детские | 200 |
| Кухня | 150 |
| Жилые комнаты | 150 |
| Лестницы | 20 |
Упрощённо — зная площадь помещения и требуемую освещённость, мы можем посчитать нужное количество и мощность ламп.
Например, для освещения кухни площадью 10 м2 нам потребуется источник света в 1500 лм, то есть, две светодиодные лампы со световым потоком 750 лм каждая (мощностью примерно 5-6 В). На практике же, весьма вероятно, потребуется вдвое большее количество ламп, потому что значительная часть светового потока (40-50%) пропадает зря из-за несовершенства конструкции ламп и светильников. Точный расчёт лучше поручить профессионалам. Редакция благодарит компанию Philips за помощь при подготовке материалов
Что такое световой поток? | ОАО «Энергия»
Энергия излучения определяется количеством квантов, которые излучаются излучателем в пространство. Энергию излучения (лучевую энергию) измеряют в джоулях. Количество энергии, которое излучается за единицу времени, называется потоком излучения или лучевым потоком. Измеряется лучевой поток в ватах, обозначается Фе.
Поток излучения характеризуется распределением по времени, спектру и в пространстве.
В большинстве случаев, когда говорят о распределении потока излучения по времени, не учитывают квантового характера возникновения излучения, а понимают под этим функцию, которая дает изменение во времени мгновенных значений потока излучения Ф(t).
Это допустимо, поскольку число фотонов, которые излучаются источником в единицу времени очень большое.
По спектральному распределению потока излучения источники разбивают на три класса: с линейным, полосным и сплошными спектрами. Поток излучения источника с линейным спектром состоит из монохроматических потоков отдельных линий:
У источников с полосным спектром излучение проходит в пределах достаточно широких участков спектра — полос, отделенных одна от другой темными промежутками. Для характеристики спектрального распределения потока излучения со сплошным и полосным спектрами пользуются величиной, которая называется спектральной плотностью потока излучения
Спектральная плотность светового потока — это характеристика распределения лучевого потока по спектру и ровна отношению элементарного потока , что соответствует бесконечно малому участку, к ширине этого участка:
Спектральная плотность светового потока измеряется в ваттах на нанометр.
В светотехнике, где основным приемником излучения является глаз человека, для оценки эффективного действия лучевого потока, вводится понятие светового потока.
Световой поток — это лучевой поток, который оценивается его действием на глаз, относительная спектральная чувствительность которого определяется усредненной кривой спектральной эффективности, утвержденной МКО (рис. 1).
В светотехнике используется и такое определение светового потока: Световой поток это мощность световой энергии. Единица светового потока — люмен (лм). 1лм соответствует световому потоку, излучаемому в единичном телесном угле точечным изотропным источником с силой света 1 кандела.
Таблица 1 показывает, что нет какого-то стойкого отношения между электрической энергией, которая рассевается в лампе, и излучаемым световым потоком. Это отношение называется световой отдачей, которая измеряется в лм/Вт.
Таблица 1.
Типичные световые величины источников света
| Электрическая энергия (Вт) | Световой поток (лм) | Световая отдача (лм/Вт) |
Лампа накаливания | 100 | 1360 | 13,6 |
Люминесцентная лампа | 58 | 5400 | 93 |
Натриевая лампа высокого давления | 100 | 10000 | 100 |
Натриевая лампа низкого давления | 180 | 33000 | 183 |
Ртутная лампа высокого давления | 1000 | 58000 | 58 |
Металлогалогенная лампа | 2000 | 190000 | 95 |
Рис.
1. Среднее значение спектральной чувствительности глаза V(л).
Световой поток (Φ v ) — это энергия в единицу времени (dQ/dt), излучаемая источником в видимом диапазоне длин волн. Более конкретно, это энергия, излучаемая на длинах волн, чувствительных к человеческому глазу, примерно от 330 нм до 780 нм. Таким образом, световой поток представляет собой средневзвешенное значение лучистого потока в видимом спектре. Это средневзвешенное значение, потому что человеческий глаз не одинаково реагирует на все видимые длины волн. Чувствительность глаза достигает пика при 555 нм и падает примерно до 10 -4 при 380 и 750 нм. Это составляет диапазон чувствительности к дневному свету или фотопическое зрение. Чувствительность глаза в ночное время, называемая скотопическим зрением, смещается в сторону синего конца видимого диапазона, достигая максимума при 507 нм и падая до 10 -4 при 340 и 670 нм. Поскольку глаз не одинаково хорошо видит все длины волн, кривая эффективности является очень важным способом определения светового потока от источника. Легче всего определить световой поток от монохроматического источника, излучающего свет с одной длиной волны. Φ v = Φ *V λ * (683 лм/Вт) Например, лазерная указка мощностью 5 мВт, использующая длину волны 680 нм, дает В то время как лазерная указка мощностью 5 мВт на длине волны 630 нм производит  Определение светового потока от источника, излучающего в широком спектре, является более сложной задачей. Необходимо определить спектральное распределение мощности для конкретного источника. Как только это будет сделано, необходимо рассчитать световой поток для каждой длины волны или через равные промежутки времени для непрерывных спектров. Суммирование потока на каждой длине волны дает общий поток, создаваемый источником в видимом спектре. С некоторыми источниками это сделать проще, чем с другими. Стандартная лампа накаливания дает непрерывный спектр в видимом диапазоне, и для определения светового потока необходимо использовать различные интервалы. Однако для таких источников, как ртутная лампа, все немного проще. Меркурий излучает свет преимущественно в линейчатом спектре. Он излучает лучистый поток на 6 основных длинах волн. Это облегчает определение светового потока этой лампы по сравнению с лампой накаливания. Как правило, световой поток самостоятельно определять не нужно. | Индекс Концепции фотометрии Концепции зрения | ||||||||||||||||
Световой поток и люмен | Что такое световой поток | Что такое люменыВажный момент Что такое световой поток? Световой поток или сила света — это мера воспринимаемой силы света. Он отличается от меры полной мощности испускаемого света, называемой « лучистый поток », тем, что первый учитывает различную чувствительность человеческого глаза к различным длинам волн света. Другими словами, это фотометрически взвешенный лучистый поток (мощность). Единицей светового потока в системе СИ является люмен (1 м). Один люмен определяется как световой поток света, создаваемый источником света, излучающим 1(один) cd силы света над телесным углом 1 sr . В других системах единиц световой поток может иметь единицы мощности. « люмен » — единица светового потока, определяемая как поток, испускаемый через единичный телесный угол (один стерадиан) от направленного единичного точечного источника 1 кд . Во избежание ссылки на канделы и для использования в качестве фотометрической базовой единицы люмен может быть определен как световой поток монохроматической лучистой энергии, лучистый поток которого равен 1/683 Вт и частота которого 540 x 1012 Гц (почти равна длине волны 555 нм ). Как и в случае силы света, световой поток света с другими длинами волн можно рассчитать с помощью фотометрической кривой CIE.
Что такое люмены?Люмены обозначаются как лм являются мерой общего количества видимого для человеческого глаза света от источника света или лампы. Чем выше показатель люмен, тем « ярче » будет светиться лампа или можно сказать, чем больше люменов в лампочке, тем ярче свет. Что означают люмены?Люмены измеряют количество света, получаемого от лампочки. Больше люменов означает более яркий свет; меньше люменов означает более тусклый свет. Световая энергия Световая энергия – это энергия, излучаемая или распространяемая в форме света; произведение светового потока на его продолжительность, измеряемую в люмен-часах или люмен-секундах. Другими словами, это полная лучистая энергия, излучаемая источником, оцениваемая в соответствии с его способностью вызывать зрительные ощущения. Это фотометрически взвешенная лучистая энергия.
Уровень яркости 1000 люменОдин люмен приблизительно равен количеству света, излучаемого одной свечой на день рождения, которая находится на расстоянии одного фута от вас. Чтобы помочь вам получить представление о шкале люменов, стандартная 60-ваттная лампа излучает около 750-850 люменов света . Если вы выбираете лампы для рабочего освещения, ищите лампы с 1000 люмен или более. Световой поток по сравнению с. Люмен
|
Это обычно дается для лампы на основе лабораторных испытаний во время производства. Например, световой поток лампы накаливания мощностью 100 Вт составляет примерно 1700 лм. Мы можем использовать эту информацию для экстраполяции на аналогичные лампы. Таким образом, средняя светоотдача лампы накаливания составляет около 17 лм/Вт. Теперь мы можем использовать это как приближение для аналогичных источников накаливания при различной мощности. Часто производитель указывает «начальные люмены» в своих данных для лампы. Это световой поток для этой лампы. Он указан таким образом, потому что по мере старения лампы ее распределение мощности немного меняется, и она больше не излучает точно на тех длинах волн, которые были в то время, когда она была новой. Однако во всех смыслах и целях «начальные люмены» могут использоваться для светового потока для любого необходимого расчета.
