Бүгін біз сізге ашық аумақтар мен үй-жайларға арналған жарықтандыру формуласы туралы бәрін айтып береміз, сонымен қатар әртүрлі жағдайларда жарық ағынының шамасын береміз.
Шам және айналмалы дөңгелек
Кең тараған электрлендіруге дейін жарық көзі күн, ай, от және шам болған. Ғалымдар он бесінші ғасырдың өзінде жарықтандыруды жақсарту үшін линзалар жүйесін жасай алды, бірақ адамдардың көпшілігі шам жарығымен жұмыс істеп, өмір сүрді.
Кейбіреулер балауыз шамдарға ақша жұмсағаны үшін өкінді немесе күнді ұзартудың бұл жолы қол жетімді емес еді. Содан кейін олар отынның балама нұсқаларын пайдаланды - май, мал майы, ағаш. Мысалы, орта жолдағы орыс шаруа әйелдері өмір бойы алаудың жарығымен зығыр тоқиды. Оқырман: «Неге түнде мұны істеу керек еді?» деп сұрауы мүмкін. Өйткені, күндізгі табиғи жарықтың коэффициенті әлдеқайда жоғары. Өйткені, күндіз шаруа әйелдерінің басқа да уайымдары көп болды. Сонымен қатар, тоқу процесі өте қиын және жан тыныштығын талап етеді. Балалар жіптерді шатастырып алмас үшін, ал ер адамдар алаңдатпау үшін әйелдер үшін кенепті ешкім баспауы маңызды болды.
Бірақ мұндай өмірде бір қауіп бар: жарық ағыны (біз формуламызсәл төменірек беріңіз) алаудан өте төмен. Көздері шаршап, әйелдер тез көрмей қалды.
Жарықтандыру және оқу
Бірінші сынып оқушылары бірінші қыркүйекте мектепке барғанда, ғажайыптарды қуанышпен күтеді. Оларды билеушісі, гүлдері, әдемі пішіні басып алады. Олар мұғалімнің қандай болатыны, кіммен бір партада отыратыны қызықтырады. Ал адам бұл сезімдерді өмір бойы есте сақтайды.
Бірақ ересектер балаларын мектепке жіберерде қуаныштан немесе көңілсіздіктен гөрі прозалық нәрселерді ойлауы керек. Ата-аналар мен мұғалімдерді партаның ыңғайлылығы, сыныптың көлемі, бордың сапасы, бөлмедегі жарықтандыру формуласы алаңдатады. Бұл көрсеткіштерде барлық жастағы балаларға арналған нормалар бар. Сондықтан мектеп оқушылары адамдардың тек оқу бағдарламасын ғана емес, мәселенің материалдық жағын да алдын ала ойластырып қойғанына риза болуы керек.
Жарықтандыру және жұмыс
Мектептердің сабақтарға арналған бөлмелердің жарықтандыруын есептеу формуласы қолданылатын тексерулер жүргізуі тегін емес. Он-он бір жастағы балалар оқу мен жазудан басқа ештеңе істемейді. Содан кейін олар кешке үй тапсырмаларын орындайды, қайтадан қалам, дәптер, оқулықтармен бөліспейді. Осыдан кейін қазіргі жасөспірімдер де әртүрлі экрандарға жабысады. Нәтижесінде мектеп оқушысының бүкіл өмірі көру қабілетіне жүктемемен байланысты. Бірақ мектеп өмірдің бастамасы ғана. Әрі бұл адамдардың барлығы университет пен жұмысты күтуде.
Әр жұмыс түрі өзіндік жарық шығысын қажет етеді. Есептеу формуласы әрқашан осыны ескередіадам күніне 8 сағат жасайды. Мысалы, сағат жасаушы немесе зергер түстердің ең кішкентай бөлшектері мен реңктерін ескеруі керек. Сондықтан бұл мамандықтағы адамдардың жұмыс орны үлкен және жарық шамдарды қажет етеді. Төменгі орманның өсімдіктерін зерттейтін ботаник, керісінше, үнемі ымыртта қалуы керек. Орхидеялар мен бромелиадтар ағаштардың жоғарғы қабаты күн сәулесін түгелдей дерлік алатынына үйренген.
Формула
Тікелей жарықтандыру формуласына келеді. Оның математикалық өрнегі келесідей:
Eυ=dΦυ / dσ.
Өрнекті толығырақ қарастырайық. Әлбетте, Eυ - жарықтандыру, содан кейін Φυ - жарық ағыны, ал σ - ағын түсетін ауданның шағын өлшем бірлігі. Е интегралдық шама екенін көруге болады. Бұл өте кішкентай сегменттер мен бөліктер қарастырылғанын білдіреді. Яғни, ғалымдар түпкілікті нәтиже алу үшін барлық осы шағын аумақтарды жарықтандыруды қорытындылайды. Жарықтандыру бірлігі - люкс. Бір люкстің физикалық мағынасы осындай жарық ағыны болып табылады, ол үшін шаршы метрге бір люмен бар. Люмен, өз кезегінде, өте ерекше мән болып табылады. Ол нүктелік изотропты көзден (демек, монохроматикалық жарық) шығарылатын жарық ағынын білдіреді. Бұл көздің жарық күші бір стерадианның қатты бұрышына бір канделаға тең. Жарықтандыру бірлігі «кандела» түсінігін қамтитын күрделі шама. Соңғы анықтаманың физикалық мағынасы келесідей: жарық көзінен белгілі бағытта жарықтың қарқындылығыжиілігі 540 1012 Гц (толқын ұзындығы спектрдің көрінетін аймағында орналасқан) монохроматикалық сәуле шығарады және жарықтың энергия қарқындылығы 1/683 Вт/ср.
Жарық түсініктер
Әрине, бұл ұғымдардың барлығы бір қарағанда вакуумдағы шар тәрізді жылқыға ұқсайды. Мұндай көздер табиғатта жоқ. Ал зейінді оқырман өзіне: «Бұл не үшін қажет?» Деп сұрақ қоятыны сөзсіз. Бірақ физиктерге салыстыру қажет. Сондықтан олар басшылыққа алынатын белгілі бір нормаларды енгізуі керек. Жарықтандыру формуласы қарапайым, бірақ көп нәрсе түсініксіз болуы мүмкін. Бөліп көрейік.
Индексі "υ"
Индексі υ мәннің мүлдем фотометриялық емес екенін білдіреді. Ал бұл адам мүмкіндігінің шектеулі болуына байланысты. Мысалы, көз электромагниттік сәулеленудің көрінетін спектрін ғана қабылдайды. Сонымен қатар, адамдар бұл шкаланың орталық бөлігін (жасыл түсті білдіреді) шеткі аймақтарға (қызыл және күлгін) қарағанда әлдеқайда жақсы көреді. Яғни, адам сары немесе көк түстің фотондарының 100% -ын қабылдамайды. Сонымен қатар, мұндай қателіктен айырылған құрылғылар бар. Жарықтандыру формуласы жұмыс істейтін (мысалы, жарық ағыны) және гректің "υ" әрпімен белгіленген төмендетілген мәндер адамның көруі үшін түзетілген.
Монохроматикалық сәулелену генераторы
Негізінде, жоғарыда айтылғандай, белгілі бір ұзындығы бар фотондар саны.уақыт бірлігінде белгілі бір бағытта таралатын толқындар. Тіпті ең монохроматикалық лазердің кейбір толқын ұзындығының таралуы бар. Және ол, әрине, бір нәрсеге дайын болуы керек. Бұл фотондардың барлық бағытта шығарылмағанын білдіреді. Бірақ формулада «нүктелік жарық көзі» деген ұғым бар. Бұл белгілі бір мәнді біріктіруге арналған басқа модель. Ал ғаламның бірде-бір объектісін олай атауға болмайды. Сонымен, нүктелік жарық көзі барлық бағытта электромагниттік өріс кванттарының бірдей санын шығаратын фотон генераторы болып табылады, оның өлшемі математикалық нүктеге тең. Дегенмен, бір қулық бар, ол нақты нысанды нүктелік көзге айналдыра алады: егер фотондар жететін қашықтық генератордың өлшемімен салыстырғанда өте үлкен болса. Сонымен, біздің орталық жұлдызымыз Күн диск, ал алыстағы жұлдыздар нүктелер.
Арбор, жақсы, саябақ
Мұқият оқырман мынаны байқағаны сөзсіз: ашық шуақты күнде бір жағында жабылған егістікке немесе көгалдарға қарағанда ашық аумақ әлдеқайда жарықтандырылған болып көрінеді. Сондықтан теңіз жағалауы соншалықты тартымды: ол жерде әрқашан күн ашық және жылы. Бірақ ормандағы үлкен алқаптың өзі қараңғы және суық. Ал таяз құдық ең жарық күні нашар жарықтандырылады. Себебі, адам аспанның бір бөлігін ғана көретін болса, оның көзіне аз фотон түседі. Табиғи жарықтандыру коэффициенті бүкіл аспаннан түсетін жарық ағынының көрінетін аймаққа қатынасы ретінде есептеледі.
Дөңгелек, сопақ, бұрыш
Осының бәріұғымдары геометриямен байланысты. Бірақ қазір біз жарықтандыру формуласымен, демек, физикамен тікелей байланысты құбылыс туралы айтатын боламыз. Осы уақытқа дейін жарық бетіне перпендикуляр, қатаң төмен қарай түседі деп есептелді. Бұл да, әрине, жуықтау. Бұл жағдайда жарық көзінен қашықтық жарықтандырудың қашықтықтың квадратына пропорционалды төмендеуін білдіреді. Осылайша, адам аспандағы көзбен көретін жұлдыздар не бізден онша алыс емес жерде орналасқан (олардың барлығы Құс жолы галактикасына жатады) немесе өте жарық. Бірақ егер жарық бетке бұрышпен түссе, бәрі басқаша болады.
Фашарды елестетіңіз. Қабырғаға қатаң перпендикуляр бағытталған кезде ол дөңгелек жарық нүктесін береді. Егер сіз оны еңкейтсеңіз, дақ сопақша пішінге өзгереді. Геометриядан белгілі болғандай, сопақтың ауданы үлкенірек. Шам әлі де бірдей болғандықтан, бұл жарық қарқындылығының бірдей екенін білдіреді, бірақ ол үлкен аумаққа «жағынды». Жарықтың қарқындылығы косинус заңы бойынша түсу бұрышына байланысты.
Көктем, қыс, күз
Тақырып әдемі фильмнің атауы сияқты естіледі. Бірақ жыл мезгілдерінің болуы жарықтың планета бетіндегі ең жоғары нүктесіне түсетін бұрышқа тікелей байланысты. Ал қазіргі уақытта бұл тек Жер туралы емес. Күн жүйесіндегі айналу осі эклиптикаға қатысты қисайған кез келген нысанда жыл мезгілдері болады (мысалы, Марста). Оқырман қазірдің өзінде болжаған шығар: көлбеу бұрышы неғұрлым көп болса, секундына бір шаршы километрге фотондар аз болады. Сондай-ақмаусым суық болады. Жарты шарда планетаның ең үлкен ауытқуы кезінде қыс, ең аз уақытта - жаз билік етеді.
Цифрлар мен фактілер
Негізсіз болмас үшін мына бір деректер бар. Біз сізге ескертеміз: олардың барлығы орташаланған және нақты мәселелерді шешуге жарамсыз. Сонымен қатар, әртүрлі көздер түрлері бойынша бетті жарықтандырудың анықтамалықтары бар. Есептеу кезінде оларға сілтеме жасаған дұрыс.
- Күннен ғарыштың кез келген нүктесіне дейінгі қашықтықта, шамамен Жерге дейінгі қашықтыққа тең, жарықтандыру бір жүз отыз бес мың люкс болады.
- Біздің планетада радиацияның біраз бөлігін жұтатын атмосфера бар. Сондықтан жер беті ең көбі жүз мың люкспен жарықтандырылады.
- Жазғы орта ендіктер түсте ашық ауа райында он жеті мың люкске, бұлтты ауа райында он бес мың люкске жарықтандырылады.
- Толық ай түнінде жарықтандыру люкстің оннан екі бөлігін құрайды. Айсыз түндегі жұлдыз жарығы люкстің мыңнан бір немесе екі бөлігін құрайды.
- Кітап оқу үшін кемінде отыз-елу люкс жарық қажет.
- Адам кинотеатрда фильм көргенде, жарық ағыны шамамен жүз люкс болады. Ең қараңғы көріністерде сексен люкс индикаторы болады, ал ашық шуақты күн бейнесі жүз жиырманы «тартады».
- Теңіздің үстінде күннің батуы немесе шығуы шамамен мың люкс жарық береді. Бұл ретте елу метр тереңдікте жарықтандыру шамамен 20 люкс болады. Су күн сәулесін жақсы сіңіреді.
