განმარტებიდან გამომდინარეობს, რომ სიხშირე 540⋅10 12 Hz არის 683 lm / W = 683 cd sr / W ზუსტად.

შერჩეული სიხშირე შეესაბამება 555,016 ნმ ტალღის სიგრძეს ჰაერში სტანდარტულ პირობებში და ახლოსაა ადამიანის თვალის მაქსიმალურ მგრძნობელობასთან, რომელიც მდებარეობს ტალღის სიგრძეზე 555 ნმ. თუ გამოსხივებას განსხვავებული ტალღის სიგრძე აქვს, მაშინ სინათლის უფრო დიდი ენერგიის ინტენსივობაა საჭირო იმავე მანათობელი ინტენსივობის მისაღწევად.

დეტალური განხილვა[ | ]

სინათლის ყველა რაოდენობა შემცირებულია ფოტომეტრული რაოდენობით. ეს ნიშნავს, რომ ისინი წარმოიქმნება შესაბამისი ენერგიის ფოტომეტრული სიდიდისგან ფუნქციის საშუალებით, რომელიც წარმოადგენს მონოქრომატული გამოსხივების სპექტრული მანათობელი ეფექტურობის დამოკიდებულებას ტალღის სიგრძეზე დღის ხედვისთვის. ეს ფუნქცია ჩვეულებრივ წარმოდგენილია როგორც K m ⋅ V (λ) (\displaystyle K_(m)\cdot V(\lambda)), სადაც არის ფუნქცია ნორმალიზებული ისე, რომ ის მაქსიმუმში უდრის ერთიანობას და არის მონოქრომატული გამოსხივების სპექტრული მანათობელი ეფექტურობის მაქსიმალური მნიშვნელობა. ხანდახან K m (\displaystyle K_(m))მას ასევე უწოდებენ გამოსხივების ფოტომეტრულ ეკვივალენტს.

სინათლის ღირებულების გაანგარიშება X v, (\displaystyle X_(v),)შესაბამისი ენერგიის რაოდენობა იწარმოება ფორმულის გამოყენებით

X v = K m ∫ 380 nm 780 nm X e , λ (λ) V (λ) d λ , (\displaystyle X_(v)=K_(m)\int \limits _(380~(\text(nm) ))^(780~(\ტექსტი(ნმ)))X_(e,\ლამბდა )(\ლამბდა)V(\ლამბდა)\,d\ლამბდა,)

სადაც X e, λ (\displaystyle X_(e,\lambda))- რაოდენობის სპექტრული სიმკვრივე X e, (\displaystyle X_(e),)განისაზღვრება, როგორც სიდიდის თანაფარდობა d X e (λ) , (\displaystyle dX_(e)(\lambda),)ცვივა მცირე სპექტრულ ინტერვალზე და λ + d λ, (\displaystyle \lambda +d\lambda,)ამ ინტერვალის სიგანეზე:

X e, λ (λ) = d X e (λ) d λ. (\displaystyle X_(e,\lambda)(\lambda)=(\frac (dX_(e)(\lambda))(d\lambda)).)

შეიძლება აღინიშნოს, რომ ქვეშ X e (λ) (\displaystyle X_(e)(\lambda))აქ ვგულისხმობთ რადიაციის იმ ნაწილის ნაკადს, რომლის ტალღის სიგრძე ნაკლებია მიმდინარე მნიშვნელობაზე λ (\displaystyle \lambda).

ფუნქცია V (λ) (\displaystyle V(\lambda))განისაზღვრება ემპირიულად და მოცემულია ცხრილის სახით. მისი მნიშვნელობები არ არის დამოკიდებული გამოყენებული სინათლის ერთეულების არჩევანზე.

იმის საპირისპიროდ, რაც ითქვა V (λ) (\displaystyle V(\lambda))მნიშვნელობა K m (\displaystyle K_(m))მთლიანად განისაზღვრება მთავარი განათების ერთეულის არჩევით. ამიტომ, SI სისტემაში სინათლისა და ენერგიის სიდიდეებს შორის კავშირის დასამყარებლად საჭიროა მნიშვნელობის დადგენა K m (\displaystyle K_(m))სინათლის ინტენსივობის SI ერთეულის, კანდელას შესაბამისი. განსაზღვრებისადმი მკაცრი მიდგომით K m (\displaystyle K_(m))გასათვალისწინებელია, რომ სპექტრული წერტილი 540⋅10 12 ჰც, რომელიც მოხსენიებულია კანდელას განმარტებაში, არ ემთხვევა ფუნქციის მაქსიმუმის პოზიციას. V (λ) (\displaystyle V(\lambda)).

გამოსხივების მანათობელი ეფექტურობა 540⋅10 12 ჰც სიხშირით[ | ]

ზოგადად, სინათლის ინტენსივობა დაკავშირებულია გამოსხივების ინტენსივობასთან I e (\displaystyle I_(e))თანაფარდობა

I v = K m ⋅ ∫ 380 nm 780 nm I e , λ (λ) V (λ) d λ , (\displaystyle I_(v)=K_(m)\cdot \int \limits _(380~(\text (ნმ)))^(780~(\ტექსტი(ნმ)))I_(e,\ლამბდა)(\ლამბდა)V(\ლამბდა)\,d\ლამბდა,)

სადაც I e , λ (\displaystyle I_(e,\lambda ))- რადიაციის ძალის სპექტრული სიმკვრივე, ტოლია d I e (λ) d λ (\displaystyle (\frac (dI_(e)(\lambda))(d\lambda ))).

ტალღის სიგრძის მონოქრომატული გამოსხივებისთვის λ (\displaystyle \lambda)სინათლის ინტენსივობის დამაკავშირებელი ფორმულა I v (λ) (\displaystyle I_(v)(\lambda))გასხივოსნებული ძალით I e (λ) (\displaystyle I_(e)(\lambda)), ამარტივებს ფორმის აღებით

I v (λ) = K m ⋅ I e (λ) V (λ) (\displaystyle I_(v)(\lambda)=K_(m)\cdot I_(e)(\ლამბდა)V(\ლამბდა))ან ტალღის სიგრძიდან სიხშირეზე გადასვლის შემდეგ, I v (ν) = K m ⋅ I e (ν) V (ν) . (\displaystyle I_(v)(\nu)=K_(m)\cdot I_(e)(\nu)V(\nu).)

ν 0 = 540⋅10-ის ბოლო მიმართებიდან გამომდინარეობს 12 ჰც

K m ⋅ V (ν 0) = I v (ν 0) I e (ν 0) . (\displaystyle K_(m)\cdot V(\nu _(0))=(\frac (I_(v)(\nu _(0)))(I_(e)(\nu _(0))) ))

კანდელას განმარტების გათვალისწინებით, ჩვენ ვიღებთ

K m ⋅ V (ν 0) = 683 c d ⋅ s r W (\displaystyle K_(m)\cdot V(\nu _(0))=683~\mathrm (\frac (cd\cdot sr)(W)) ), ან, რომელიც იგივეა 683 ლ მ ვ. (\displaystyle 683~\mathrm (\frac (lm)(W)) .)

მუშაობა K m ⋅ V (ν 0) (\ჩვენების სტილი K_(m)\cdot V(\nu _(0)))არის მონოქრომატული გამოსხივების სპექტრული მანათობელი ეფექტურობის მნიშვნელობა 540⋅10 12 ჰც სიხშირეზე. როგორც წარმოების მეთოდიდან გამომდინარეობს, ეს მნიშვნელობა არის 683 cd sr / W = 683 lm / W ზუსტად.

მაქსიმალური მანათობელი ეფექტურობა K m (\displaystyle (\boldsymbol (K))_(m))[ | ]

დადგენისთვის K m (\displaystyle K_(m))უნდა აღინიშნოს, რომ, როგორც ზემოთ აღინიშნა, სიხშირე 540⋅10 12 ჰც შეესაბამება ტალღის სიგრძეს ≈555,016 ნმ. მაშასადამე, ბოლო თანასწორობა გულისხმობს

K m = 683 V (555.016) l m W. (\displaystyle K_(m)=(\frac (683)(V(555(,)016)))~\mathrm (\frac (lm)(W)) .)

ნორმალიზებული ფუნქცია V (λ) (\displaystyle V(\lambda))მოცემულია ცხრილის სახით 1 ნმ ინტერვალით, მას აქვს მაქსიმალური ტოლი ერთიანობის ტალღის სიგრძეზე 555 ნმ. მისი მნიშვნელობების ინტერპოლაცია ტალღის სიგრძეზე 555,016 ნმ იძლევა 0,999997 მნიშვნელობას. ამ მნიშვნელობის გამოყენებით, ჩვენ ვიღებთ

K m = 683.002 ლ მ ვ. (\displaystyle K_(m)=683(,)002~\mathrm (\frac (lm)(W)) .)

პრაქტიკაში, ყველა შემთხვევისთვის საკმარისი სიზუსტით, გამოიყენება მომრგვალებული მნიშვნელობა კმ = 683 ლ მ ვ. (\displaystyle K_(m)=683~\mathrm (\frac (lm)(W)) .)

ამრიგად, კავშირი სინათლის თვითნებურ რაოდენობას შორის X v (\displaystyle X_(v))და შესაბამისი ენერგიის რაოდენობა X e (\displaystyle X_(e)) SI სისტემაში გამოიხატება ზოგადი ფორმულით

X v = 683 ∫ 380 ნმ 780 ნმ X e , λ (λ) V (λ) d λ. (\displaystyle X_(v)=683\int \limits _(380~(\text(nm)))^(780~(\text(nm)))X_(e,\lambda)(\lambda)V( \ლამბდა)\,დ\ლამბდა .)

ისტორია და პერსპექტივები[ | ]

ჰეფნერის ნათურა - სტანდარტული "ჰეფნერის სანთელი"

მაგალითები [ | ]

სანთლის მიერ გამოსხივებული სინათლის ინტენსივობა დაახლოებით ერთ კანდელას უდრის, ამიტომ ამ საზომ ერთეულს ადრე „სანთელი“ ერქვა, ახლა ეს სახელი მოძველებულია და არ გამოიყენება.

საყოფაცხოვრებო ინკანდესენტური ნათურებისთვის, კანდელაში მანათობელი ინტენსივობა დაახლოებით უდრის მათ სიმძლავრეს ვატებში.

სხვადასხვა წყაროს სინათლის ინტენსივობა

წყარო	პაუერი, ვ	სინათლის სავარაუდო ინტენსივობა, cd
სანთელი		1
თანამედროვე (2010) ინკანდესენტური ნათურა	100	100
ჩვეულებრივი LED	0,015..0,1	0,005..3
სუპერ ნათელი LED	1	25…500
სუპერ ნათელი LED კოლიმატორით	1	1500
თანამედროვე (2010) ფლუორესცენტური ნათურა	22	120
Მზე	3,83⋅10 26	2,8⋅10 27

მსუბუქი რაოდენობები[ | ]

ინფორმაცია ძირითადი სინათლის ფოტომეტრული რაოდენობების შესახებ მოცემულია ცხრილში.

სინათლის ფოტომეტრული სიდიდეები SI

სახელი	ღირებულების აღნიშვნა	განმარტება	SI ერთეულის აღნიშვნა	ენერგიის ანალოგი
სინათლის ენერგია	Q v (\displaystyle Q_(v))	K m ∫ 380 nm 780 nm Q e , λ (λ) V (λ) d λ (\displaystyle K_(m)\int _(380~(\text(nm)))^(780~(\text(nm) )))Q_(e,\ლამბდა)(\ლამბდა)V(\ლამბდა)\,d\ლამბდა)	მე ვარ	რადიაციული ენერგია
სინათლის ნაკადი	Φ v (\displaystyle \Phi _(v))	d Q v d t (\displaystyle (\frac (dQ_(v))(dt)))	მე ვარ	რადიაციული ნაკადი
სინათლის ძალა	I v (\displaystyle I_(v))	d Φ v d Ω (\displaystyle (\frac (d\Phi _(v))(d\Omega )))	cd	რადიაციული სიძლიერე (სინათლის ენერგეტიკული ძალა)
	U v (\displaystyle U_(v))	d Q v d V (\displaystyle (\frac (dQ_(v))(dV)))	lm s −3
სიკაშკაშე	M v (\displaystyle M_(v))	d Φ v d S 1 (\displaystyle (\frac (d\Phi _(v))(dS_(1))))	ლმ მ −2	ენერგიის სიკაშკაშე
სიკაშკაშე	L v (\displaystyle L_(v))	d 2 Φ v d Ω d S 1 cos ⁡ ε (\displaystyle (\frac (d^(2)\Phi _(v))(d\Omega \,dS_(1)\,\cos \varepsilon )))	cd m −2

კითხვა, თუ რაში იზომება მანათობელი ნაკადი, განათების მოწყობილობების მომხმარებელთათვის აქტუალური გახდა მხოლოდ მაშინ, როდესაც გამოჩნდა ნათურების ტიპები, რომელთა სიკაშკაშე არ უტოლდებოდა ენერგიის მოხმარებას, რომელიც იზომება ვატებში.

მოდით გაერკვნენ, თუ როგორ არის დაკავშირებული სიკაშკაშის კონცეფცია განათების კონცეფციასთან, ასევე როგორ წარმოიდგინოთ სინათლის ნაკადის განაწილება მთელ ოთახში და აირჩიოთ სწორი განათების მოწყობილობა.

რა არის მანათობელი ნაკადი?

სინათლის ნაკადი არის ადამიანის თვალით ხილული სინათლის გამოსხივების ძალა; ზედაპირის მიერ გამოსხივებული სინათლის ენერგია (მნათობი ან ამრეკლავი). სინათლის ნაკადის ენერგია იზომება ლუმენ-წამებში და შეესაბამება 1 ლუმენის ნაკადს, რომელიც გამოიყოფა ან აღიქმება 1 წამში. ეს მაჩვენებელი აღწერს მთლიან ნაკადს, მთელი მოწყობილობის კონცენტრაციის ეფექტურობის გათვალისწინებით. ეს შეფასება ასევე მოიცავს მიმოფანტულ, უსარგებლო შუქს, ასე რომ, იგივე რაოდენობის სანათურის პოვნა შესაძლებელია სხვადასხვა დიზაინის წყაროებში.

აუცილებელია განასხვავოთ სინათლის ღირებულება და ენერგეტიკული ღირებულება - ეს უკანასკნელი ახასიათებს სინათლეს, განურჩევლად მისი თვისებისა, რომ გამოიწვიოს ვიზუალური შეგრძნებები. თითოეულ ფოტომეტრულ სინათლის რაოდენობას აქვს ანალოგი, რომელიც შეიძლება განისაზღვროს ენერგიის ან სიმძლავრის ერთეულებში. სინათლის ენერგიისთვის, ასეთი ანალოგი არის გამოსხივების ენერგია (რადიაციული ენერგია), რომელიც იზომება ჯოულებში.

მანათობელი ნაკადის ერთეული

1 ლუმენი არის შუქი, რომელსაც ასხივებს წყარო, 1 კანდელას მანათობელი ინტენსივობით 1 სტერადიანი მყარი კუთხით. 100 ვატიანი ინკანდესენტური ნათურა გამოიმუშავებს დაახლოებით 1000 ლუმენ შუქს. რაც უფრო კაშკაშაა სინათლის წყარო, მით მეტ ლუმენს გამოსცემს.

სანათურის გარდა, არსებობს სხვა საზომი ერთეულები, რომლებიც საშუალებას გაძლევთ დაახასიათოთ შუქი. შესაძლებელია სივრცითი და ზედაპირული ნაკადის სიმკვრივის გაზომვა - ასე ვიგებთ სინათლისა და განათების სიძლიერეს. სინათლის ინტენსივობა იზომება კანდელაში, განათება იზომება ლუქსში. მაგრამ მომხმარებელმა უფრო მნიშვნელოვანია გაარკვიოს, რა ერთეულებშია მითითებული ნათურების და სხვა განათების მოწყობილობების სიკაშკაშე გაყიდვაში. ზოგიერთი მწარმოებელი აღნიშნავს ლუმენების რაოდენობას ვატზე. ასე იზომება მანათობელი ეფექტურობა (შუქის გამომუშავება): რამდენ შუქს გამოსცემს ნათურა, ხარჯავს 1 ვატს.

ფორმულების განსაზღვრა

ვინაიდან ნებისმიერი სინათლის წყარო მას არათანაბრად ასხივებს, სანათურების რაოდენობა სრულად არ ახასიათებს განათების მოწყობილობას. თქვენ შეგიძლიათ გამოთვალოთ სინათლის ინტენსივობა კანდელაში მისი ნაკადის გაყოფით, გამოხატული ლუმენებში, მყარი კუთხით, რომელიც იზომება სტერადიანებში. ამ ფორმულის გამოყენებით შესაძლებელი იქნება წყაროდან გამომავალი სხივების სიმრავლის გათვალისწინება, როდესაც ისინი გადაკვეთენ წარმოსახვითი სფეროს ზედაპირს და ქმნიან მასზე წრეს.

მაგრამ ჩნდება კითხვა, რა იძლევა პრაქტიკაში იმ რაოდენობის კანდელას, რომელსაც ჩვენ ვპოულობთ; შეუძლებელია შესაფერისი LED ან ფანრის პოვნა მხოლოდ მანათობელი ინტენსივობის პარამეტრით; თქვენ ასევე უნდა გაითვალისწინოთ გაფანტვის კუთხის თანაფარდობა, რაც დამოკიდებულია მოწყობილობის დიზაინზე. ნათურების არჩევისას, რომლებიც თანაბრად ანათებენ ყველა მიმართულებით, მნიშვნელოვანია გვესმოდეს, შეესაბამება თუ არა ისინი მყიდველის მიზნებს.

თუ ადრე ნათურები სხვადასხვა ოთახებში შეირჩა ვატების რაოდენობის მიხედვით, მაშინ LED ნათურების შეძენამდე მოგიწევთ გამოთვალოთ მათი მთლიანი სიკაშკაშე ლუმენებში და შემდეგ ეს მაჩვენებელი გაყოთ ოთახის ფართობზე. ასე გამოითვლება განათება, რომელიც იზომება ლუქსში: 1 ლუქსი არის 1 ლუმენი 1 მ²-ზე. არსებობს სხვადასხვა დანიშნულების ოთახების განათების სტანდარტები.

მანათობელი ნაკადის გაზომვა

პროდუქტების ბაზარზე გაშვებამდე, მწარმოებელი ლაბორატორიაში აკეთებს განათების მოწყობილობის მახასიათებლების განსაზღვრას და გაზომვას. სახლში, სპეციალური აღჭურვილობის გარეშე, ამის გაკეთება არარეალურია. მაგრამ თქვენ შეგიძლიათ შეამოწმოთ მწარმოებლის მიერ მითითებული ნომრები ზემოაღნიშნული ფორმულების გამოყენებით კომპაქტური სინათლის მრიცხველის გამოყენებით.

სინათლის პარამეტრების ზუსტად გაზომვის სირთულე მდგომარეობს იმაში, რომ ის მოდის გავრცელების ყველა შესაძლო მიმართულებით. ამიტომ ლაბორატორიები იყენებენ სფეროებს შიდა ზედაპირით, რომელსაც აქვს მაღალი არეკვლა – სფერული ფოტომეტრები; ისინი ასევე გამოიყენება კამერების დინამიური დიაპაზონის გასაზომად, ე.ი. მათი მატრიცების ფოტომგრძნობელობა.

ყოველდღიურ ცხოვრებაში უფრო აზრიანია ისეთი მნიშვნელოვანი სინათლის პარამეტრების გაზომვა, როგორიცაა ოთახის განათება და პულსაციის კოეფიციენტი. მაღალი ტალღოვანი და სუსტი განათება იწვევს ადამიანების ზედმეტ დაძაბვას, რაც იწვევს უფრო სწრაფად დაღლილობას.

სინათლის ნაკადის პულსაციის კოეფიციენტი არის ინდიკატორი, რომელიც ახასიათებს მისი უთანასწორობის ხარისხს. ამ კოეფიციენტების დასაშვები დონეები რეგულირდება SanPiN-ით.

ყოველთვის არ არის შესაძლებელი შეუიარაღებელი თვალით დანახვა, რომ ნათურა ციმციმებს. მიუხედავად ამისა, პულსაციის კოეფიციენტის უმნიშვნელო გადაჭარბებაც კი უარყოფითად მოქმედებს ადამიანის ცენტრალურ ნერვულ სისტემაზე და ასევე ამცირებს შესრულებას. სინათლე, რომელსაც შეუძლია არათანაბრად პულსირება, გამოსხივდება ყველა ეკრანიდან: კომპიუტერის და ლეპტოპის მონიტორები, პლანშეტისა და მობილური ტელეფონების ეკრანები და ტელევიზორის ეკრანი. პულსაცია იზომება ლუქსმეტრ-პულსმეტრით.

რა არის კანდელა?

სინათლის წყაროს კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი მახასიათებელია კანდელა, რომელიც შედის ერთეულთა საერთაშორისო სისტემის (SI) 7 ერთეულში, რომელიც მიღებულია წონისა და ზომების გენერალური კონფერენციის მიერ. თავდაპირველად 1 კანდელა სტანდარტულად აღებული 1 სანთლის გამოსხივებას უდრიდა. აქედან მოდის ამ საზომი ერთეულის სახელი. ახლა ის განისაზღვრება სპეციალური ფორმულით.

კანდელა არის სინათლის ინტენსივობა, რომელიც იზომება ექსკლუზიურად მოცემული მიმართულებით. სხივების გავრცელება სფეროს ნაწილზე, რომელიც გამოკვეთილია მყარი კუთხით, საშუალებას გვაძლევს გამოვთვალოთ მნიშვნელობა, რომელიც ტოლია მანათობელი ნაკადის შეფარდებას ამ კუთხესთან. ლუმენებისგან განსხვავებით, ეს მნიშვნელობა გამოიყენება სხივების ინტენსივობის დასადგენად. ეს არ ითვალისწინებს უსარგებლო, გაფანტულ შუქს.

ფანარს და ჭერის ნათურას ექნება სინათლის განსხვავებული კონუსი, რადგან სხივები სხვადასხვა კუთხით ეცემა. კანდელები (უფრო ზუსტად, მილიკანდელები) გამოიყენება წყაროების მანათობელი ინტენსივობის მითითებისთვის მიმართულების სიკაშკაშით: ინდიკატორი LED-ები, ფანრები.

ლუმენსი და ლუქსი

სანათურში იზომება სინათლის ნაკადის რაოდენობა, ეს არის მისი წყაროს მახასიათებელი. სხივების რაოდენობა, რომლებმაც მიაღწიეს ნებისმიერ ზედაპირს (ამრეკლავი ან შთანთქმის) უკვე დამოკიდებული იქნება წყაროსა და ამ ზედაპირს შორის მანძილზე.

განათების დონე იზომება ლუქსში (lx) სპეციალური მოწყობილობით - ლუქსმეტრით. უმარტივესი ლუქსმეტრი შედგება სელენის ფოტოცელისგან, რომელიც გარდაქმნის სინათლეს ელექტრო დენის ენერგიად და მაჩვენებლის მიკროამმეტრისგან, რომელიც ზომავს ამ დენს.

სელენის ფოტოცელის სპექტრული მგრძნობელობა განსხვავდება ადამიანის თვალის მგრძნობელობისგან, ამიტომ სხვადასხვა პირობებში აუცილებელია კორექტირების ფაქტორების გამოყენება. უმარტივესი განათების მრიცხველები შექმნილია ერთი ტიპის განათების გასაზომად, როგორიცაა დღის სინათლე. კოეფიციენტების გამოყენების გარეშე, შეცდომა შეიძლება იყოს 10% -ზე მეტი.

მაღალი კლასის ლუქსმეტრები აღჭურვილია სინათლის ფილტრებით, სპეციალური სფერული ან ცილინდრული საქშენებით (სივრცითი განათების გასაზომად), სიკაშკაშის გასაზომად და მოწყობილობის მგრძნობელობის შესამოწმებლად. მათი ცდომილების დონე დაახლოებით 1%-ია.

შენობის ცუდი განათება ხელს უწყობს მიოპიის განვითარებას, ცუდად მოქმედებს შესრულებაზე, იწვევს დაღლილობას და განწყობის დაქვეითებას.

კომპიუტერის მაგიდის ზედაპირის მინიმალური განათება SanPiN-ის მიხედვით არის 400 ლუქსი. სკოლის მერხებს უნდა ჰქონდეს მინიმუმ 500 ლუქსის განათება.

ლუმენი და ვატი

ენერგიის დაზოგვის ნათურები ერთი და იგივე შუქის გამომუშავებით მოიხმარენ 5-6-ჯერ ნაკლებ ელექტროენერგიას, ვიდრე ინკანდესენტური ნათურები. LED - 10-12 ჯერ ნაკლები. სინათლის ნაკადის სიმძლავრე აღარ არის დამოკიდებული ვატთა რაოდენობაზე. მაგრამ მწარმოებლები ყოველთვის მიუთითებენ ვატებზე, რადგან ზედმეტად ძლიერი ნათურების გამოყენება ვაზნებში, რომლებიც არ არის განკუთვნილი ასეთი დატვირთვისთვის, იწვევს ელექტრო მოწყობილობების დაზიანებას ან მოკლე ჩართვას.

თუ განათავსებთ ნათურების ყველაზე გავრცელებულ ტიპებს სინათლის გამომუშავების ზრდის მიხედვით, შეგიძლიათ მიიღოთ შემდეგი სია:

1. ინკანდესენტური ნათურა - 10 ლუმენი / ვატი.
2. ჰალოგენი - 20 ლუმენი / ვატი.
3. მერკური - 60 ლუმენი / ვატი.
4. ენერგიის დაზოგვა - 65 ლუმენ/ვატი.
5. კომპაქტური ფლუორესცენტური ნათურა - 80 ლუმენ/ვატი.
6. ლითონის ჰალოდიდი - 90 ლუმენი / ვატი.
7. სინათლის დიოდი (LED) - 120 ლუმენი / ვატი.

მაგრამ ადამიანების უმეტესობა მიჩვეულია ნათურების ყიდვისას მწარმოებლის მიერ მითითებულ ვატთა რაოდენობას. იმისათვის, რომ გამოვთვალოთ რამდენი ვატი გჭირდებათ კვადრატულ მეტრზე, ჯერ უნდა გადაწყვიტოთ, რამდენად კაშკაშა უნდა იყოს ოთახში შუქი. 20 ვატიანი ინკანდესენტური ნათურები 1 მ²-ზე - ასეთი განათება შესაფერისია სამუშაო ადგილისთვის ან მისაღები ოთახისთვის; საძინებლისთვის საკმარისი იქნება 10-12 ვატი 1 მ²-ზე. ენერგიის დაზოგვის ნათურების ყიდვისას ეს მაჩვენებლები იყოფა 5-ზე. მნიშვნელოვანია გავითვალისწინოთ ჭერის სიმაღლე: თუ ის 3 მ-ზე მაღალია, ვატთა საერთო რაოდენობა უნდა გამრავლდეს 1,5-ზე.

სინათლის ნაკადი- სინათლის გამოსხივების ძალა, ანუ ხილული გამოსხივება, შეფასებული სინათლის შეგრძნებით, რომელსაც ის წარმოქმნის ადამიანის თვალზე. სინათლის გამომუშავება იზომება ლუმენებში.

მაგალითად, ინკანდესენტური ნათურა (100 W) ასხივებს მანათობელ ნაკადს, რომელიც უდრის 1350 lm, ხოლო ფლუორესცენტური ნათურა LB40 - 3200.

ერთი სანათურიუდრის წერტილოვანი იზოტროპული წყაროს მიერ გამოსხივებულ მანათობელ ნაკადს, ერთი კანდელას ტოლი მანათობელი ინტენსივობით, მყარ კუთხეში, ერთ სტერადიანში (1 lm = 1 cd sr).

იზოტროპული წყაროს მიერ შექმნილი მთლიანი მანათობელი ნაკადი, ერთი კანდელას მანათობელი ინტენსივობით, უდრის 4πლუმენები.

არსებობს კიდევ ერთი განმარტება: მანათობელი ნაკადის ერთეული არის სანათური(lm), უდრის შავი სხეულის მიერ გამოსხივებულ ნაკადს 0,5305 მმ 2 ფართობიდან პლატინის გამაგრების ტემპერატურაზე (1773 ° C), ან 1 სანთელი 1 სტერადიანი.

სინათლის ძალა- მანათობელი ნაკადის სივრცითი სიმკვრივე, ტოლია მანათობელი ნაკადის თანაფარდობა მყარი კუთხის მნიშვნელობასთან, რომელშიც გამოსხივება თანაბრად ნაწილდება. მანათობელი ინტენსივობის ერთეული არის კანდელა.

განათება- ზედაპირზე მოხვედრილი მანათობელი ნაკადის ზედაპირის სიმკვრივე, ტოლია მანათობელი ნაკადის თანაფარდობა განათებული ზედაპირის ზომასთან, რომელზედაც იგი თანაბრად ნაწილდება.

განათების ერთეული არის ლუქსი (lx)ტოლია 1 ლმ მანათობელი ნაკადით შექმნილი განათების, თანაბრად განაწილებული 1 მ 2 ფართობზე, ანუ ტოლია 1 ლმ / 1 მ 2.

სიკაშკაშე- მანათობელი ინტენსივობის ზედაპირის სიმკვრივე მოცემულ მიმართულებით, ტოლია მანათობელი ინტენსივობის თანაფარდობა მანათობელი ზედაპირის პროექციის ფართობთან იმავე მიმართულებით პერპენდიკულარულ სიბრტყეზე.

სიკაშკაშის ერთეული არის კანდელა კვადრატულ მეტრზე (cd/m2).

სიკაშკაშე (სიმსუბუქე)- ზედაპირის მიერ გამოსხივებული მანათობელი ნაკადის ზედაპირის სიმკვრივე, ტოლია მანათობელი ნაკადის თანაფარდობა მანათობელი ზედაპირის ფართობთან.

სიკაშკაშის ერთეული არის 1 ლმ/მ 2.

სინათლის რაოდენობათა ერთეულები SI (SI) ერთეულების საერთაშორისო სისტემაში

ღირებულების სახელი	ერთეულის სახელი	გამოხატულება SI ერთეულების მეშვეობით (SI)	ერთეულის აღნიშვნა
			რუსული	შორის- ხალხური
სინათლის ძალა	კანდელა	cd	cd	cd
სინათლის ნაკადი	სანათური	cd sr	მე ვარ	მე ვარ
სინათლის ენერგია	სანათური მეორე	cd sr s	ლმ ს	ლმ ს
განათება	ფუფუნება	cd sr / m 2	კარგი	lx
სიკაშკაშე	ლუმენები კვადრატულ მეტრზე	cd sr / m 2	ლმ მ 2	ლმ/მ2
სიკაშკაშე	კანდელა კვადრატულ მეტრზე	cd/m2	cd/m2	cd/m2
სინათლის ექსპოზიცია	ლუქსი მეორე	cd sr s / m 2	lx s	lx s
რადიაციული ენერგია	ჯოული	კგ მ 2 / წმ 2	ჯ	ჯ
რადიაციული ნაკადი, რადიაციული სიმძლავრე	ვატი	კგ მ 2 / წმ 3	სამ	ვ
რადიაციული ნაკადის სინათლის ეკვივალენტი	ლუმენები თითო ვატზე		ლმ/ვ	ლმ/ვ
ზედაპირის რადიაციული ნაკადის სიმკვრივე	ვატი კვადრატულ მეტრზე	კგ/წმ 3	ვ/მ2	w/m2
სინათლის ენერგეტიკული ძალა (რადიაციული ძალა)	ვატი სტერადიანზე	კგ მ2/(ს 3 სრ)	სამ/ოთხ	w/sr
ენერგიის სიკაშკაშე	ვატი სტერადიან კვადრატულ მეტრზე	კგ/(ს 3 სრ)	W / (sr m 2)	W/(sr m 2)
ენერგეტიკული განათება (გამოსხივება)	ვატი კვადრატულ მეტრზე	კგ/წმ 3	ვ/მ2	w/m2
ენერგიის სიკაშკაშე (გასხივოსნება)	ვატი კვადრატულ მეტრზე	კგ/წმ 3	ვ/მ2	w/m2

მაგალითები:

ელექტრო ინსტრუქცია"
გენერალური რედაქციით. MPEI-ის პროფესორები ვ.გ. გერასიმოვა და სხვები.
მ.: გამომცემლობა MPEI, 1998 წ

ვინც იწყებს ნათურების და გარკვეული ტიპის ნათურების მახასიათებლების შესწავლას, აუცილებლად წააწყდება ისეთ ცნებებს, როგორიცაა განათება, მანათობელი ნაკადი და მანათობელი ინტენსივობა. რას ნიშნავს ისინი და რით განსხვავდებიან ისინი ერთმანეთისგან?

შევეცადოთ გავიგოთ ეს რაოდენობები მარტივი, გასაგები სიტყვებით. როგორ არის ისინი ერთმანეთთან დაკავშირებული, მათი საზომი ერთეულები და როგორ შეიძლება მთელი ნივთის გაზომვა სპეციალური ინსტრუმენტების გარეშე.

რა არის მანათობელი ნაკადი

ძველ კარგ დღეებში მთავარი პარამეტრი, რომლითაც ნათურას არჩევდნენ დერეფანში, სამზარეულოში, დარბაზში, იყო მისი სიმძლავრე. არავის უფიქრია მაღაზიაში ეკითხა რაიმე სახის ლუმენის ან კანდელას შესახებ.

დღეს, LED- ების და სხვა ტიპის ნათურების სწრაფი განვითარებით, ახალი ასლების მაღაზიაში წასვლას თან ახლავს უამრავი კითხვა არა მხოლოდ ფასის, არამედ მათი მახასიათებლების შესახებ. ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი პარამეტრი არის მანათობელი ნაკადი.

მარტივი სიტყვებით, მანათობელი ნაკადი არის სინათლის რაოდენობა, რომელსაც ნათურა იძლევა.

თუმცა, არ აურიოთ ცალკეული LED-ების მანათობელი ნაკადი აწყობილი მოწყობილობების მანათობელ ნაკადთან. ისინი შეიძლება მნიშვნელოვნად განსხვავდებოდეს.

უნდა გვესმოდეს, რომ მანათობელი ნაკადი მხოლოდ სინათლის წყაროს მრავალი მახასიათებელია. უფრო მეტიც, მისი ღირებულება დამოკიდებულია:

• წყაროს ენერგიისგან

აქ მოცემულია ამ დამოკიდებულების ცხრილი LED ნათურებისთვის:

და ეს არის მათი შედარების ცხრილები სხვა ტიპის ინკანდესენტურ ნათურებთან, ფლუორესცენტური, DRL, HPS:

ინკანდესენტური ნათურაფლუორესცენტური ნათურაჰალოგენური HPS DRL

თუმცა, აქ არის ნიუანსი. LED ტექნოლოგია ჯერ კიდევ ვითარდება და სავსებით შესაძლებელია, რომ იგივე სიმძლავრის, მაგრამ სხვადასხვა მწარმოებლის LED ნათურებს ჰქონდეს სრულიად განსხვავებული მანათობელი ნაკადები.

უბრალოდ, ზოგიერთი მათგანი უფრო წინ წავიდა და ისწავლა მეტი ლუმენის გადაღება ვატზე, ვიდრე სხვებმა.

ვინმე იკითხავს რისთვის არის ეს ცხრილები? ისე, რომ გამყიდველებმა და მწარმოებლებმა სულელურად არ მოგატყუონ.

ყუთზე ლამაზად დაწერენ:

• სიმძლავრე 9 W

• განათების მოცულობა 1000 lm

• ინკანდესენტური ნათურის ანალოგი 100 ვტ

რას შეხედავთ თავიდან? ეს ასეა, რაც უფრო ნაცნობი და გასაგებია - ინკანდესენტური ნათურის ანალოგის ინდიკატორები.

მაგრამ ასეთი ძალით თქვენ ახლოს არ იქნებით ძველ შუქთან. დაიწყეთ LED-ების გინება და მათი ნაკლოვანებების ტექნოლოგია. და საქმე იმაშია, რომ გამოდის არაკეთილსინდისიერი მწარმოებელი და მისი პროდუქტი.

• ეფექტურობისგან

ანუ რამდენად ეფექტურად გარდაქმნის კონკრეტული წყარო ელექტრო ენერგიას სინათლედ. მაგალითად, ჩვეულებრივ ინკანდესენტურ ნათურას აქვს ბრუნვა 15 ლმ / ვტ, ხოლო მაღალი წნევის ნატრიუმის ნათურას აქვს 150 ლმ / ვტ.

გამოდის, რომ ეს 10-ჯერ უფრო ეფექტური წყაროა, ვიდრე უბრალო ნათურა. იგივე სიმძლავრით, თქვენ გაქვთ 10-ჯერ მეტი სინათლე!

მანათობელი ნაკადი იზომება ლუმენებში - Lm.

რა არის 1 ლუმენი? დღის განმავლობაში ნორმალურ შუქზე, ჩვენი თვალები ყველაზე მგრძნობიარეა მწვანეზე. მაგალითად, თუ ავიღებთ ორ ნათურას ლურჯი და მწვანე იგივე სიმძლავრის მქონე, მაშინ მწვანე ყველა ჩვენგანისთვის უფრო კაშკაშა მოგეჩვენებათ.

მწვანე ტალღის სიგრძეა 555 ნმ. ასეთ გამოსხივებას მონოქრომატულს უწოდებენ, რადგან ის შეიცავს ძალიან ვიწრო დიაპაზონს.

რა თქმა უნდა, სინამდვილეში მწვანეს სხვა ფერები ავსებს, რათა საბოლოოდ თეთრი მიიღოთ.

მაგრამ ვინაიდან ადამიანის თვალის მგრძნობელობა მაქსიმალურია მწვანეზე, მაშინ სანათურები მასზეა მიბმული.

ასე რომ, ერთი სანათურის მანათობელი ნაკადი, ზუსტად იგივე, შეესაბამება წყაროს, რომელიც ასხივებს 555 ნმ ტალღის სიგრძის სინათლეს. ამ შემთხვევაში, ასეთი წყაროს სიმძლავრეა 1/683 W.

რატომ ზუსტად 1/683 და არა 1 W კარგი საზომისთვის? 1/683 W-ის ღირებულება წარმოიშვა ისტორიულად. თავდაპირველად სინათლის მთავარი წყარო ჩვეულებრივი სანთელი იყო და ყველა ახალი ნათურის და ნათურის გამოსხივება სანთლის შუქს ადარებდნენ.

დღეისათვის ეს 1/683 ღირებულება ლეგალიზებულია მრავალი საერთაშორისო ხელშეკრულებით და მიღებულია ყველგან.

რატომ გვჭირდება ისეთი რაოდენობა, როგორიცაა მანათობელი ნაკადი? მისი დახმარებით თქვენ შეგიძლიათ მარტივად გამოთვალოთ ოთახის განათება.

ეს პირდაპირ გავლენას ახდენს ადამიანის ხედვაზე.

განსხვავება განათებასა და მანათობელ ნაკადს შორის

ამავდროულად, ბევრი აბნევს ლუმენის საზომ ერთეულებს ლუქსთან. გახსოვდეთ, ლუქსი არის განათების საზომი.

როგორ ნათლად ავხსნათ მათი განსხვავება? წარმოიდგინეთ ზეწოლა და ძალა. მხოლოდ მცირე ნემსით და მცირე ძალით, მაღალი სპეციფიკური წნევა შეიძლება შეიქმნას ერთ წერტილში.

ასევე, სუსტი მანათობელი ნაკადის დახმარებით შესაძლებელია ზედაპირის ერთ უბანზე მაღალი განათების შექმნა.

1 ლუქსი არის, როდესაც 1 ლუმენი ეცემა განათებულ ფართობზე 1 მ2.

ვთქვათ, თქვენ გაქვთ ნათურა 1000 ლმ მანათობელი ნაკადით. ამ ნათურის ბოლოში არის მაგიდა.

ამ მაგიდის ზედაპირზე გარკვეული რაოდენობის შუქი უნდა იყოს, რომ კომფორტულად იმუშაოთ. განათების სტანდარტების პირველადი წყაროა პრაქტიკის კოდების მოთხოვნები SP 52.13330.

ტიპიური სამუშაო ადგილისთვის ეს არის 350 ლუქსი. ადგილისთვის, სადაც კეთდება ზუსტი მცირე სამუშაოები - 500 Lx.

ეს განათება ბევრ პარამეტრზე იქნება დამოკიდებული. მაგალითად, მანძილიდან სინათლის წყარომდე.

ახლომდებარე უცხო ობიექტებიდან. თუ მაგიდა თეთრ კედელთან არის, მაშინ უფრო მეტი ლუქსი იქნება, შესაბამისად, ვიდრე მუქიდან. რეფლექსია აუცილებლად იმოქმედებს საერთო შედეგზე.

ნებისმიერი განათება შეიძლება გაიზომოს. თუ არ გაქვთ სპეციალური ლუქს მრიცხველები, გამოიყენეთ პროგრამები თანამედროვე სმარტფონებში.

თუმცა, მზად იყავი შეცდომებისთვის. მაგრამ იმისთვის, რომ თავდაპირველი ანალიზი ჩატარდეს, ტელეფონი კარგად იმუშავებს.

მანათობელი ნაკადის გაანგარიშება

და როგორ გავარკვიოთ სინათლის სავარაუდო ნაკადი სანათურში, საერთოდ საზომი ხელსაწყოების გარეშე? აქ შეგიძლიათ გამოიყენოთ სინათლის გამომუშავების მნიშვნელობები და მათი პროპორციული დამოკიდებულება ნაკადზე.

ნებისმიერი საწარმოო დავალების სწრაფად და ეფექტურად შესასრულებლად, სპეციალისტის სამუშაო ადგილის განათება სათანადოდ უნდა იყოს ორგანიზებული. ამისათვის შეირჩევა გარკვეული ფოტომეტრიული ინდიკატორების მქონე ნათურები.

სამუშაო ადგილზე განათება განისაზღვრება სხვადასხვა ფიზიკური რაოდენობით, რომელთაგან მთავარია განათება. მისი ინდიკატორები გამოითვლება ნებისმიერი სპეციალისტის სამუშაო ადგილისთვის და რეგულირდება შესაბამისი SNiP-ებით.

განათება არის მახასიათებელი, რომელიც განისაზღვრება როგორც მანათობელი ნაკადი ერთეულ ფართობზე.

მანათობელი ნაკადი (F)

ეს ფიზიკური პარამეტრი განისაზღვრება, როგორც წყაროს ხილული გამოსხივების სიმძლავრე ან სინათლის ენერგია, რომელიც გამოიყოფა ნათურის მიერ დროის ერთეულზე.

ამავდროულად, სინათლის ენერგია არის ენერგია, რომელიც ვრცელდება ყველა მიმართულებით და იწვევს ვიზუალურ შეგრძნებებს. თითოეულ ადამიანს აქვს განსხვავებული ვიზუალური შეგრძნებები ერთი და იგივე გამოსხივების წყაროებისთვის, ამიტომ გამოთვლებისთვის მიიღება საშუალო მაჩვენებლები.

ფიზიკაში ფორმულა გამოიყენება გამოსათვლელად:

F \u003d W / t, სადაც:

• W არის წყაროს მიერ გამოსხივებული ენერგია, რომელიც იზომება ვატებში,
• t არის მოწყობილობის მუშაობის დრო წამებში.

ეს არის ასევე მნიშვნელობა, რომელიც ახასიათებს განათების მოწყობილობის მიერ გამოსხივებული სინათლის რაოდენობას ყველა მიმართულებით.

ამრიგად, მეორე გაანგარიშების ფორმულა ასე გამოიყურება:

Ф = I w, სადაც:

• I - სინათლის ინტენსივობა, გაზომილი კანდელაში,
• w არის მყარი კუთხე, გამოითვლება სტერადიანებში.

სანათური

მანათობელი ნაკადის საზომი ერთეულია სანათური.

იმისათვის, რომ განვსაზღვროთ რომელი წყაროს შეძენა უფრო მომგებიანია, პირველ რიგში განვიხილავთ რა არის ლუმენი.

სიტყვა lumen ლათინურად ნიშნავს სინათლეს.

სანათური განისაზღვრება, როგორც მანათობელი ნაკადი, რომელიც გამოიყოფა წერტილის წყაროდან, რომელსაც აქვს 1 კანდელას მანათობელი ინტენსივობა 1 სტერადიანი მყარ კუთხეში:

1ლმ = 1ვტ/1წმ.

Მეორეს მხრივ,საზომი სანათური (lm) შეიძლება მოიძებნოს შემდეგნაირად:

1 lm \u003d 1 cd 1 sr.

თუ მყარი კუთხე არის 4π რადიანი, ხოლო მანათობელი ინტენსივობა არის 1 cd, მაშინ ამ შემთხვევაში ისინი საუბრობენ მთლიან მანათობელ ნაკადზე, რომელიც არის 4π lm ან 4 3.14 lm.

გამოთვალეს, რომ მზის რადიაციისთვის ეს მაჩვენებელი შეესაბამება 8 ლმ, ხოლო ვარსკვლავური ცისთვის - მხოლოდ 0.000000001 ლმ.

ნებისმიერი ხელოვნური სინათლის წყაროსთვის, არსებობს ცხრილები ამ ფოტომეტრული პარამეტრის გამოსათვლელად.

განათების ინჟინერიაში გამოიყენება წარმოებული რაოდენობები, რომლებიც იქმნება საერთაშორისო SI სისტემის სტანდარტული პრეფიქსების გამოყენებით, მაგალითად:

• 1 კმ = 103 ლმ ან 1 კმ = 103 ლმ;
• 1 მლმ = 106 ლმ;
• 1 slm = 10-3 lm;
• 1 μlm = 10-6 lm.

საზომი ხელსაწყოები

ინდუსტრიაში ფოტომეტრული სიდიდეების გასაზომად გამოიყენება სპეციალური მოწყობილობები, რომლებსაც სფერულ ფოტომეტრებს და გონიოფოტომეტრებს უწოდებენ. ისინი საშუალებას გაძლევთ განსაზღვროთ როგორც მანათობელი ნაკადი, ასევე სინათლის ინტენსივობა სხვადასხვა ნათურებიდან.

ფოტომეტრები ვიზუალური და ობიექტურია.

ვიზუალური ინსტრუმენტების მუშაობის პრინციპი ემყარება თვალის უნარს, განსაზღვროს ერთი და იგივე ფერით განათებული ორი შედარებითი ზედაპირის განათების იგივე სიკაშკაშე.

ამჟამად პოპულარულია ობიექტური ელექტრო ფოტომეტრები, რომლებიც იძლევა სინათლის პარამეტრების გაზომვის საშუალებას არა მხოლოდ ხილულ ზონაში, არამედ მის მიღმაც.

გონოფოტომეტრები საშუალებას გაძლევთ მიიღოთ მონაცემები მანათობელი ნაკადის სიდიდის, მანათობელი ინტენსივობის, აგრეთვე სხვა ფოტომეტრული სიდიდის ინდიკატორების შესახებ, როგორიცაა სიკაშკაშე, განათების განაწილება და ა.შ.

რეკომენდაციები სამუშაო ადგილის სწორი განათების ორგანიზებისთვის

სამუშაო ადგილების განათებისას გამოიყენება ორი სახის წყარო: ხელოვნური და ბუნებრივი.

ხელოვნურია მოწყობილობები სხვადასხვა ტიპის ნათურებით: ფლუორესცენტური, ინკანდესენტური, LED და ა.შ.

თითოეული ტიპის ნათურისთვის არის ცხრილები, სადაც მითითებულია ამ ნათურის მიერ გამოსხივებული სანათურის რაოდენობა.

ეს ღირებულება მითითებულია პროდუქტის შეფუთვაზე, ამიტომ ყიდვისას აუცილებლად შეარჩიეთ ნათურა, ხელმძღვანელობთ მწარმოებლის მიერ ყუთზე განთავსებული ინფორმაციით. ნათურის შეფუთვაში მითითებულია მთლიანი მანათობელი ნაკადი, რომელიც მოიცავს დიფუზურ შუქს.

ყურადღება!ნათურის შეძენისას მნიშვნელოვანია გვახსოვდეს, რომ ეს მაჩვენებელი სრულად არ ასახავს მის სიკაშკაშეს, რადგან მისი გაზრდა შესაძლებელია მოწყობილობაში მოთავსებული რეფლექტორების, ლინზებისა და სარკეების სისტემის გამოყენებით.

ელექტრო ნათურების შერჩევა

ნათურების შეძენამდე, ჯერ უნდა აირჩიოთ რომელი მოწყობილობები გჭირდებათ სამუშაო ადგილის სწორი განათების შესაქმნელად. თუ ოთახი მართკუთხაა, მაშინ სანათურის საჭირო რაოდენობის გაანგარიშება ხდება შემდეგნაირად: თქვენ უნდა გაამრავლოთ ობიექტის განათების ნორმის ინდიკატორები (განისაზღვრება SNiP-ის მიხედვით), ოთახის ფართობი. და კოეფიციენტი დამოკიდებულია ოთახის ჭერის სიმაღლეზე.