Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11 | Следующая страница реферата

Колбочковый аппарат имеет цветовую чувствительность, а палочковый аппарат такой чувствительности не имеет.

2. Элементы светотехники.

Зрительная система человека возбуждается колебаниями в диапазоне
4(1014Гц ( 8,5(1014Гц, т.е. волны длиной от 350 до 780 нм и вызывают ощущение света (рис. 2.3).

Если есть световой поток, имеющий равномерный спектр (одинаковую спектральную плотность) по мощности в диапазоне 380(770 (400-700) нм, то глаз ощущает белый (серый) цвет. Во всех остальных случаях получаются различные ощущения цвета.

Как всякое поле излучения, электромагнитное излучение можно характеризовать количественными параметрами. Вопросами метрологии электромагнитного излучения в целом занимается радиометрия. Естественно, что радиометрия покрывает и область видимого света, и ее единую методологию можно было бы использовать и для световых измерений. Однако, исторически сложилось так (именно в силу восприятия человеком области света), что вначале зародилась метрология только в области света, которая получила название фотометрия. Основой фотометрии является свойства статистически среднего глаза человека.

Вначале расскажем о радиометрических единицах. В основе их лежат радиометрические единицы – эрги, джоули и др.

Энергия 1 фотона [pic], где h = 2(п; п = 1,05443(10-27эрг(с (тоже постоянная Планка), с – скорость света = 3(1010 см(с-1; ( – длина волны излучения (см(.

Величину h удобно использовать в виде: 6,62(10-34 Дж(с

Можно записать: [pic]

Для желто-зеленого (( = 556 нм = 556(10-9 м = 556(10-7 см) света [pic]
= 3,57 ( 10-13 мкВт(с. Можно сосчитать наоборот – сколько фотонов зеленого света в секунду создают мощность 1 мкВт:

[pic]

Для 1 Вт Nзел = 2,8(1018 фот/с

Для фотонов любой длины волны: [pic] – столько фотонов с длиной волны ( дают мощность 1 Вт.

Нужно сказать, что радиометрия и ее единицы используются применительно к световому диапазону практически только в случаях, когда световые потоки используются в технологических целях (нагрев, закалка, резка лазером и т.п.). Во всех остальных случаях преимущественно используется фотометрия.

Основная особенность человеческого глаза – различная чувствительность к длине волны света. Экспериментально установлено, сто глаз не только не видит вне диапазона (400-700) нм, но и внутри этого диапазона его чувствительность неодинакова. Максимальная чувствительность среднего глаза находится около 555 нм (зеленый свет), а слева и справа чувствительность падает. Функция чувствительности глаза от длины волны называется функцией видности (спектральная плотность света, т.е. мощность в диапазоне ((, постоянна).

Если глаз освещать одинаковым по мощности световым потоком, но разной длины волны, то ощущение яркости ( выглядит так, как это показано на рис.
2.4. Здесь речь идет именно об ощущении яркости (светлоты), а не цвета.

Кривая чувствительности глаза в логарифмическом масштабе (чтобы лучше ориентироваться в области малых значений чувствительности) приведена на рис. 2.5.

Если брать абсолютные значения светового потока, то кривая видности примет вид, изображенный на рис. 2.6.

В максимуме кривой видности (для зеленого цвета ( = 555 нм) 1 Вт световой энергии эквивалентен 683 люменам светового потока. Поэтому считают, что 1/683 Вт/лм – это механический эквивалент света. Считают также, что 683 лм составляют 1 световатт (для любой длины волны).

2.3. Светотехнические единицы

Обычно в качестве основной величины для светотехнических расчетов выбирают световой поток P (или F), т.е. мощность потока лучистой энергии, которая измеряется в (Вт(, (фотон/с(, (свВт( или (лм(.

Как говорилось выше, при ( = 555 нм световой поток мощностью 1 Вт создает световое ощущение в 683 лм. Это световое ощущение и называется 1 свВт (световатт). Для других длин волн мощность в (свВт( всегда меньше мощности, выраженной в Вт, потому что Р(свВт( = Р(Вт(((, где ( – коэффициент видности, меньший 1 для всех длин волн, кроме ( = 555 нм, когда он равен 1.

Для практической ориентации упомянем, что электрическая лампа накаливания с вольфрамовой нитью мощностью 100 Вт создает световой поток F
= 1200 лм, т.е. дает световое ощущение, равное 1,76 свВт. В реальной светопроекционной системе 35-мм киноаппарата на экран попадает уже только
100 лм (т.е. 0,15 свВт), а для 16-мм проектора световой поток на экране составляет только 25 лм (0,04 свВт).

Сила света ( определяется как величина светового потока (F в единичном телесном угле ((, т.е. это плотность светового потока в пространстве.

[pic], где [((] = 1 стерадиан = [pic] сферы

Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: бесплатные тесты бесплатно, виды шпаргалок.





Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11 | Следующая страница реферата