W świecie fizycznym wszystko wiąże się z pomiarami i wszystko można opisać i zmierzyć. I dla każdego obiektu lub zjawiska istnieją jednostki. Na przykład odległość jest mierzona w metrach, temperatura w stopniach, a masa w kilogramach. Światło ma również mierzalne parametry: jasność, jasność, natężenie światła, które również mają swoje własne jednostki. Na przykład jednostką jasności jest kandela na metr kwadratowy.

Parametry emisji światła

Światło jako zjawisko fizyczne charakteryzuje się wieloma parametrami. Główne stosowane w fizyce są następujące:

  • Światłość;
  • Jasność;
  • Jasność
  • Oświetlenie
  • Temperatura światła.

Natężenie światła określa ilość energii świetlnej emitowanej przez źródło światła w danym okresie czasu. Innymi słowy, oto jak silny strumień świetlny jest w stanie emitować źródło światła.

Jasność to strumień świetlny na jednostkę powierzchni świetlnej. Im większa jasność, tym więcej światła pojawia się na powierzchni promieniującej. Jednostką jasności jest lumen na metr kwadratowy.

Jasność to strumień świetlny w określonym, wąskim kierunku. Ilość ta jest zwykle określana w kontekście punktowego źródła promieniowania. Przy dużym polu świetlnym określa się jego średnią jasność.

Termin oświetlenie stosuje się do oświetlanej powierzchni. Jest to stosunek strumienia światła do pola powierzchni, to znaczy, jak dobrze jest oświetlony.

Temperatura światła wskazuje postrzeganą barwę źródła promieniowania. Jest mierzony w jednostkach temperatury - Kelvina - i odpowiada temperaturze ciała promieniującego ogrzanego do tych stopni. Subiektywnie jest postrzegany jako ciepły lub zimny. Im wyższa temperatura barwowa, tym zimniejszy kolor. Ciepło jest żółte i czerwonawe, zimno jest niebieskie i fioletowe.

Pomiar jasności

Ponieważ światło ma mierzalne parametry, jasność jako parametr światła ma swoje własne jednostki miary. Teraz, zgodnie z międzynarodowym systemem SI, jasność jest mierzona w kandelach na metr kwadratowy, wartość tej jednostki odpowiada starej jednostce nit, której wartość wyrażono jako stosunek jednej kandeli do jednego metra kwadratowego. Oprócz nitów jednostkami jasności były również:

  • Stilb;
  • Apostilb;
  • Lambert.

Apostilb jest obecnie przestarzałą wartością, która stała się przestarzała w 1978 r. Oznaczało to jasność powierzchni o powierzchni 1 metra kwadratowego i emitując strumień świetlny o wartości 1 lumenów.

Wartość stilb jest wykorzystywana przez system pomiarowy GHS. W tym systemie głównymi miarami są miary długości, masy i czasu, które przy odszyfrowaniu skrótu GHS odpowiadają wartościom centymetra, grama, sekundy. W późniejszych wersjach systemu pojawiły się rozszerzenia elektryczne i magnetyczne GHSE i GHSM. Tutaj jest także słupek, jako jednostka miary promieniowania elektromagnetycznego.

Lambert jest jednostką niesystemową. Pojawił się i jest używany głównie w Ameryce. Jego nazwa pochodzi od imienia niemieckiego fizyka Johanna Lamberta, który przeprowadził badania w teorii układów, liczbach nieracjonalnych, fotometrii i trygonometrii. Jeden lambert to jednostka jasności powierzchni świetlnej o powierzchni jednego centymetra kwadratowego i mająca strumień świetlny jednego światła.

Sprawność fizyczna

W fizyce rozważaną ilość można wyrazić poprzez koncepcję pracy. Praca jest rozumiana jako wymiana energii między systemem a środowiskiem zewnętrznym. Wymiana może nastąpić w postaci promieniowania elektromagnetycznego. Intensywność promieniowania określi jasność. Jeśli zrozumiesz, w czym mierzona jest praca w fizyce, możesz określić fizyczne przedstawienie jasności. Praca w fizyce mierzona jest w dżulach, które można przedstawić w watach-sekundach. Oznacza to, że moc promieniowania razy czas zostanie uznany za pracę. Im większa moc promieniowania świetlnego, tym jaśniejsze będzie źródło światła.

Zastosowanie w astronomii

Astronomia wykorzystuje również jednostki jasności ciał niebieskich. Charakteryzują ciała niebieskie przez emisyjność lub refleksyjność. Odbite światło ciał niebieskich może być bardzo jasne, wystarczy przypomnieć światło księżyca lub poranną Wenus, która przyćmiewa światło wielu gwiazd. Oba te ciała niebieskie świecą odbitym światłem Słońca.

Jednostka jasności ciał niebieskich jest wyrażana przez gwiazdową jasność części nieba wielkości jednej sekundy kwadratowej. Upraszczając, wielkość można zdefiniować jako jasność obiektu punktowego na gwiaździstym niebie. Kwadratowa sekunda to 1/648000 kąta objętości zwanego steradianem.

Jasność astronomiczną można porównać do normalnej. Jedna wielkość na sekundę kwadratową wynosi 8, 96 mikrokanalików na metr kwadratowy.

Jasność nieba w bezksiężycową noc jest wyrażona jako 0, 0002 cd / m2. Pomiar jasności ciemnych obiektów jest ważny dla fotometrii: w ten sposób możesz zrozumieć, który obiekt gwiaździstego nieba i jak wiele innych obiektów pokrywa się z jasnością. Zmniejszając intensywność światła gwiazd, ocenia się je na temat możliwego zamknięcia ich dysku świetlnego przez planety, a nawet na podstawie wielkości i składu atmosfery tych planet! Wartość ta odgrywa ważną rolę w astronomii, fotografii i filmowaniu, a także wśród artystów i specjalistów od oświetlenia.

Do ekranów telewizyjnych

Nowoczesne ekrany telewizorów plazmowych i ciekłokrystalicznych mogą osiągnąć jasność 400-500 cd / m2. Jest to jednak wątpliwa zaleta, ponieważ wzrost tej wartości prowadzi do zwiększonego zmęczenia oczu i wymaga zwiększenia częstotliwości i czasu odpoczynku. Dotyczy to szczególnie oka podczas oglądania telewizji lub korzystania z komputera w ciemności lub przy słabym świetle. Dla ludzkiego oka wygodna wartość wynosi 150-200 kandeli na metr kwadratowy. Przepisy i regulacje sanitarne określają limit jasności ekranu podczas pracy przy 200 cd / m2.

Zwiększona wartość intensywności promieniowania jest mile widziana tylko podczas oglądania filmów z efektem 3D, ponieważ zastosowane w tym przypadku okulary 3D silnie pochłaniają promieniowanie ekranu, przez co staje się ciemniejsze. Wybierając urządzenia z ekranami LCD i plazmowymi, należy zwrócić uwagę na jednorodność podświetlenia. Niska jakość ekranów powoduje, że środek jest jaśniejszy, a moc podświetlenia zmniejsza się do krawędzi wyświetlacza.

Kategoria:

Technologia