Vandag sal ons jou alles vertel van die beligtingsformule vir oop areas en binnenshuis, asook die grootte van die ligvloed onder verskillende omstandighede gee.
Kers en draaiwiel
Voor wydverspreide elektrifisering was die bron van lig die son, maan, vuur en kers. Wetenskaplikes was reeds in die vyftiende eeu in staat om 'n stelsel van lense te skep om beligting te verbeter, maar die meeste mense het by kerslig gewerk en geleef.
Sommige het jammer gevoel dat hulle geld op wasligte spandeer het, of hierdie manier om die dag te verleng, was eenvoudig nie beskikbaar nie. Toe het hulle alternatiewe brandstofopsies gebruik – olie, dierevet, hout. Byvoorbeeld, Russiese boervroue van die middelste baan weef al hul lewe lank vlas by die lig van 'n fakkel. Die leser kan vra: "Hoekom moes dit in die nag gedoen word?" Die koëffisiënt van natuurlike lig gedurende die dag is immers baie hoër. Die feit is dat boervroue gedurende die dag baie ander bekommernisse gehad het. Boonop is die weefproses baie moeisaam en verg gemoedsrus. Dit was belangrik vir vroue dat niemand op die doek trap nie, sodat die kinders nie die drade sou verwar nie, en die mans nie aandag aftrek nie.
Maar met so 'n lewe is daar een gevaar: die ligstroom (ons formuleergee 'n bietjie laer) van die fakkel is baie laag. Oë het gespanne en vroue het vinnig hul sig verloor.
Beligting en leer
Wanneer graad eerstes op die eerste September skool toe gaan, verwag hulle wonderwerke met opgewondenheid. Hulle word gevang deur die liniaal, blomme, pragtige vorm. Hulle stel belang in hoe hul onderwyser sal wees, met wie hulle by dieselfde lessenaar sal sit. En 'n persoon onthou hierdie gevoelens vir die res van sy lewe.
Maar volwassenes, wanneer hulle hul kinders skool toe stuur, moet aan meer prosaïese dinge dink as genot of teleurstelling. Ouers en onderwysers is bekommerd oor die gemak van die lessenaar, die grootte van die klaskamer, die kwaliteit van die kryt en die beligtingsformule in die kamer. Hierdie aanwysers het norme vir kinders van alle ouderdomme. Daarom moet skoolkinders dankbaar wees dat mense vooraf nie net die kurrikulum uitgedink het nie, maar ook die materiële kant van die saak.
Beligting en werk
Dit is nie verniet dat skole inspeksies doen waarin 'n formule vir die berekening van die verligting van kamers vir klasse toegepas word nie. Kinders van tien of elf doen niks anders as lees en skryf nie. Dan doen hulle saans hul huiswerk en skei weer nie met penne, notaboeke en handboeke nie. Daarna hou moderne tieners ook by’n verskeidenheid skerms. As gevolg hiervan word die hele lewe van 'n skoolkind geassosieer met 'n las op visie. Maar skool is net die begin van die lewe. Verder wag al hierdie mense vir 'n universiteit en werk.
Elke soort werk vereis sy eie liguitset. Die berekeningsformule neem dit altyd in ag'n persoon doen 8 uur per dag. Byvoorbeeld, 'n horlosiemaker of juwelier moet die kleinste besonderhede en skakerings van kleure in ag neem. Daarom vereis die werkplek van mense in hierdie beroep groot en helder lampe.’n Plantkundige wat die plante van die reënwoud bestudeer, moet inteendeel voortdurend in die skemer bly. Orgideë en bromelia is gewoond daaraan dat die boonste vlak bome byna al die sonlig opneem.
Formule
Kom direk na die beligtingsformule. Haar wiskundige uitdrukking lyk soos volg:
Eυ=dΦυ / dσ.
Kom ons kyk die uitdrukking van naderby. Dit is duidelik dat Eυ die beligting is, dan is Φυ die ligvloed, en σ is 'n klein eenheid van oppervlakte waarop die vloed val. Dit kan gesien word dat E 'n integrale waarde is. Dit beteken dat baie klein segmente en stukke in ag geneem word. Dit wil sê, wetenskaplikes som die beligting van al hierdie klein areas op om die finale resultaat te kry. Die eenheid van beligting is lux. Die fisiese betekenis van een lux is so 'n ligvloed, waarvoor daar een lumen per vierkante meter is. Lumen is op sy beurt 'n baie spesifieke waarde. Dit dui op die ligvloed wat deur 'n punt isotropiese bron (dus monochromatiese lig) uitgestraal word. Die ligintensiteit van hierdie bron is gelyk aan een candela per soliede hoek van een steradian. Die eenheid van beligting is 'n komplekse waarde wat die konsep van "candela" insluit. Die fisiese betekenis van die laaste definisie is soos volg: die intensiteit van lig in 'n bekende rigting vanaf 'n bron watstraal monochromatiese straling uit met 'n frekwensie van 540 1012 Hz (golflengte lê in die sigbare gebied van die spektrum), en die energie-intensiteit van lig is 1/683 W/sr.
Ligte konsepte
Natuurlik lyk al hierdie konsepte met die eerste oogopslag soos 'n sferiese perd in 'n vakuum. Sulke bronne bestaan nie in die natuur nie. En die aandagtige leser sal homself beslis die vraag afvra: "Waarom is dit nodig?" Maar fisici het 'n behoefte om te vergelyk. Daarom moet hulle sekere norme instel waarby hulle gelei moet word. Die beligtingsformule is eenvoudig, maar baie kan onduidelik wees. Kom ons breek dit af.
Indeks "υ"
Indeks υ beteken dat die waarde nie heeltemal fotometries is nie. En dit is te wyte aan die feit dat menslike vermoëns beperk is. Die oog neem byvoorbeeld net die sigbare spektrum van elektromagnetiese straling waar. Boonop sien mense die sentrale deel van hierdie skaal (verwys na groen kleur) baie beter as die marginale areas (rooi en pers). Dit wil sê, 'n persoon neem nie 100% van fotone van geel of blou kleur waar nie. Terselfdertyd is daar toestelle wat sonder so 'n fout is. Die verminderde waardes waarop die beligtingsformule werk (byvoorbeeld ligvloed) en wat met die Griekse letter "υ" aangedui word, word gekorrigeer vir menslike visie.
Monochromatiese Stralingsgenerator
By die basis, soos hierbo genoem, is die aantal fotone met 'n sekere lengtegolwe wat in 'n sekere rigting per tydseenheid uitgestraal word. Selfs die mees monochromatiese laser het 'n mate van golflengteverspreiding. En hy moet beslis iets doen. Dit beteken dat fotone nie in alle rigtings uitgestraal word nie. Maar in die formule is daar iets soos 'n "puntbron van lig." Dit is nog 'n model wat ontwerp is om 'n sekere waarde te verenig. En nie 'n enkele voorwerp van die heelal kan so genoem word nie. Dus, 'n puntligbron is 'n fotongenerator wat 'n gelyke aantal elektromagnetiese veldkwanta in alle rigtings uitstraal, sy grootte is gelyk aan 'n wiskundige punt. Daar is egter een truuk, dit kan 'n werklike voorwerp 'n puntbron maak: as die afstand waaroor die fotone bereik baie groot is in vergelyking met die grootte van die kragopwekker. Dus, ons sentrale ster die Son is 'n skyf, maar sterre in die verte is punte.
Pool, wel, parkeer
'n Oplettende leser het sekerlik die volgende opgemerk: op 'n helder sonnige dag lyk 'n oop area baie meer verlig as 'n oopte of grasperk wat aan die een kant toegemaak is. Daarom is die seestrand so aanloklik: dit is altyd sonnig en warm daar. Maar selfs 'n groot oopte in die woud is donkerder en kouer. En die vlak put is swak verlig op die helderste dag. Dit is omdat as 'n persoon net 'n deel van die lug sien, minder fotone sy oog bereik. Die koëffisiënt van natuurlike beligting word bereken as die verhouding van die vloed van lig vanaf die hele lug tot die sigbare area.
Sirkel, ovaal, hoek
Al hierdiekonsepte hou verband met meetkunde. Maar nou sal ons praat oor 'n verskynsel wat direk verband hou met die beligtingsformule en, gevolglik, met fisika. Tot op hierdie stadium is aanvaar dat lig loodreg, streng afwaarts op die oppervlak val. Dit is natuurlik ook 'n benadering. Onder hierdie toestand beteken die afstand vanaf die ligbron die afname in beligting in verhouding tot die kwadraat van die afstand. Dus, die sterre wat 'n persoon met die blote oog in die lug sien, is óf nie so ver van ons af geleë nie (hulle behoort almal aan die Melkweg-sterrestelsel) óf baie helder. Maar as die lig die oppervlak teen 'n hoek tref, is dinge anders.
Dink aan 'n flitslig. Dit gee 'n ronde kol lig wanneer dit streng loodreg op die muur gerig word. As jy dit kantel, sal die kol van vorm verander na 'n ovaal. Soos jy uit meetkunde weet, het 'n ovaal 'n groter oppervlakte. En aangesien die flitslig steeds dieselfde is, beteken dit dat die ligintensiteit dieselfde is, maar dit word as 't ware oor 'n groot area "gesmeer". Die intensiteit van lig hang af van die invalshoek volgens die wet van cosinus.
Lente, winter, herfs
Die titel klink soos die titel van 'n pragtige fliek. Maar die teenwoordigheid van seisoene hang direk af van die hoek waarteen die lig op sy hoogste punt op die oppervlak van die planeet val. En op die oomblik gaan dit nie net oor die Aarde nie. Seisoene bestaan op enige voorwerp in die sonnestelsel waarvan die rotasie-as gekantel is relatief tot die ekliptika (byvoorbeeld op Mars). Die leser het seker al geraai: hoe groter die hellingshoek, hoe minder fotone per vierkante kilometer oppervlak per sekonde. Sodatdie seisoen sal kouer wees. Op die oomblik van die grootste afwyking van die planeet in die halfrond, heers die winter, op die oomblik van die minste - somer.
Syfers en feite
Hier is 'n paar data om nie ongegrond te wees nie. Ons waarsku jou: hulle is almal gemiddeld en is nie geskik om spesifieke probleme op te los nie. Daarbenewens is daar gidse van oppervlakbeligting deur verskillende tipes bronne. Dit is beter om na hulle te verwys wanneer jy berekeninge maak.
- Op 'n afstand van die Son na enige punt in die ruimte, wat ongeveer gelyk is aan die afstand na die Aarde, is die beligting honderd-vyf-en-dertigduisend lux.
- Ons planeet het 'n atmosfeer wat van die straling absorbeer. Daarom word die oppervlak van die aarde met 'n maksimum van honderdduisend lux verlig.
- Somermiddelbreedtelyne word op die middaguur met sewentienduisend lux verlig in helder weer en met vyftienduisend lux in bewolkte weer.
- Op 'n volmaannag is die verligting twee-tiendes van 'n lux. Sterlig op 'n maanlose nag is slegs een of twee duisendstes van 'n luukse.
- Om 'n boek te lees vereis ten minste dertig tot vyftig lux se beligting.
- Wanneer 'n persoon 'n fliek in 'n bioskoop kyk, is die ligstroom ongeveer honderd lux. Die donkerste tonele sal 'n aanduiding van tagtig lux hê, en die beeld van 'n helder sonskyndag sal honderd-en-twintig "trek".
- Sonsondergang of sonsopkoms oor die see sal 'n verligting van ongeveer duisend lux gee. Terselfdertyd, op 'n diepte van vyftig meter, sal die beligting ongeveer 20 lux wees. Water absorbeer sonlig baie goed.
