Sot do t'ju tregojmë gjithçka rreth formulës së ndriçimit për zona të hapura dhe të brendshme, si dhe do të japim madhësinë e fluksit të dritës në rrethana të ndryshme.
Qiri dhe rrota tjerrëse
Para elektrifikimit të përhapur, burimi i dritës ishte dielli, hëna, zjarri dhe qiri. Shkencëtarët tashmë në shekullin e pesëmbëdhjetë ishin në gjendje të krijonin një sistem lentesh për të përmirësuar ndriçimin, por shumica e njerëzve punonin dhe jetonin nën dritën e qirinjve.
Disa u vinte keq që shpenzonin para për dritat e dyllit, ose kjo mënyrë për të zgjatur ditën thjesht nuk ishte e disponueshme. Pastaj ata përdorën opsione alternative të karburantit - vaj, yndyrë shtazore, dru. Për shembull, gratë fshatare ruse të korsisë së mesme kanë thurur lirin gjatë gjithë jetës së tyre nga drita e një pishtari. Lexuesi mund të pyesë: "Pse duhej të bëhej kjo natën?" Në fund të fundit, koeficienti i dritës natyrore gjatë ditës është shumë më i lartë. Fakti është se gjatë ditës, gratë fshatare kishin shumë halle të tjera. Për më tepër, procesi i thurjes është shumë i mundimshëm dhe kërkon paqe mendore. Për gratë ishte e rëndësishme që askush të mos shkelte në kanavacë, në mënyrë që fëmijët të mos ngatërronin fijet dhe burrat të mos shpërqendroheshin.
Por me një jetë të tillë ekziston një rrezik: fluksi i ndritshëm (ne formulajepni pak më poshtë) nga pishtari është shumë i ulët. Sytë u lodhën dhe gratë humbën shpejt shikimin.
Ndriçimi dhe mësimi
Kur nxënësit e klasës së parë shkojnë në shkollë në 1 shtator, ata presin mrekulli me emocion. Ata janë kapur nga sundimtari, lule, forma e bukur. Ata janë të interesuar se si do të jetë mësuesi i tyre, me të cilin do të ulen në të njëjtën tavolinë. Dhe një person i kujton këto ndjenja për pjesën tjetër të jetës së tij.
Por të rriturit, kur i dërgojnë fëmijët e tyre në shkollë, duhet të mendojnë për gjëra më prozaike sesa kënaqësinë apo zhgënjimin. Prindërit dhe mësuesit janë të shqetësuar për komoditetin e tavolinës, madhësinë e klasës, cilësinë e shkumësit dhe formulën e ndriçimit në dhomë. Këta tregues kanë norma për fëmijët e të gjitha moshave. Prandaj, nxënësit e shkollës duhet të jenë mirënjohës që njerëzit menduan paraprakisht jo vetëm për kurrikulën, por edhe për anën materiale të çështjes.
Ndriçimi dhe puna
Jo më kot shkollat kryejnë inspektime në të cilat zbatohet një formulë për llogaritjen e ndriçimit të dhomave për klasa. Fëmijët dhjetë a njëmbëdhjetë vjeç nuk bëjnë gjë tjetër veçse lexojnë dhe shkruajnë. Pastaj ata i bëjnë detyrat e shtëpisë në mbrëmje, përsëri duke mos u ndarë me stilolapsa, fletore dhe tekste shkollore. Pas kësaj, adoleshentët modernë gjithashtu i përmbahen një sërë ekraneve. Si rezultat, e gjithë jeta e një nxënësi të shkollës shoqërohet me një ngarkesë në vizion. Por shkolla është vetëm fillimi i jetës. Më tej, të gjithë këta njerëz janë duke pritur për një universitet dhe punë.
Çdo lloj pune kërkon prodhimin e vet të dritës. Formula e llogaritjes gjithmonë e merr parasysh atënjë person bën 8 orë në ditë. Për shembull, një orëndreqës ose argjendari duhet të marrë parasysh detajet dhe nuancat më të vogla të ngjyrave. Prandaj, vendi i punës i njerëzve të këtij profesioni kërkon llamba të mëdha dhe të ndezura. Një botanist që studion bimët e pyllit tropikal, përkundrazi, duhet të qëndrojë vazhdimisht në muzg. Orkide dhe bromeliada janë mësuar me faktin se shtresa e sipërme e pemëve merr pothuajse të gjithë dritën e diellit.
Formula
Vjen direkt në formulën e ndriçimit. Shprehja e saj matematikore duket kështu:
Eυ=dΦυ / dσ.
Le t'i hedhim një vështrim më të afërt shprehjes. Natyrisht, Eυ është ndriçimi, pastaj Φυ është fluksi ndriçues dhe σ është një njësi e vogël e zonës në të cilën bie fluksi. Mund të shihet se E është një vlerë integrale. Kjo do të thotë se konsiderohen segmente dhe pjesë shumë të vogla. Kjo do të thotë, shkencëtarët përmbledhin ndriçimin e të gjitha këtyre zonave të vogla për të marrë rezultatin përfundimtar. Njësia e ndriçimit është lux. Kuptimi fizik i një luksi është një fluks i tillë ndriçues, për të cilin ka një lumen për metër katror. Lumen, nga ana tjetër, është një vlerë shumë specifike. Tregon fluksin e ndritshëm të emetuar nga një burim izotrop i pikës (pra drita monokromatike). Intensiteti i ndriçimit të këtij burimi është i barabartë me një candela për kënd të ngurtë të një steradiani. Njësia e ndriçimit është një vlerë komplekse që përfshin konceptin "candela". Kuptimi fizik i përkufizimit të fundit është si vijon: intensiteti i dritës në një drejtim të njohur nga një burim qëlëshon rrezatim monokromatik me një frekuencë prej 540 1012 Hz (gjatësia e valës qëndron në rajonin e dukshëm të spektrit), dhe intensiteti i energjisë i dritës është 1/683 W/sr.
Konceptet e dritës
Sigurisht, të gjitha këto koncepte në shikim të parë duken si një kalë sferik në një vakum. Burime të tilla nuk ekzistojnë në natyrë. Dhe lexuesi i vëmendshëm me siguri do t'i bëjë vetes pyetjen: "Pse është e nevojshme kjo?" Por fizikanët kanë nevojë të krahasojnë. Prandaj, ata duhet të vendosin disa norma nga të cilat duhet të udhëhiqen. Formula e ndriçimit është e thjeshtë, por shumë mund të jenë të paqarta. Le ta zbërthejmë.
Indeksi "υ"
Indeksi υ do të thotë që vlera nuk është plotësisht fotometrike. Dhe kjo për faktin se aftësitë njerëzore janë të kufizuara. Për shembull, syri percepton vetëm spektrin e dukshëm të rrezatimit elektromagnetik. Për më tepër, njerëzit e shohin pjesën qendrore të kësaj shkalle (i referohet ngjyrës së gjelbër) shumë më mirë se zonat margjinale (të kuqe dhe vjollcë). Kjo është, në fakt, një person nuk percepton 100% të fotoneve me ngjyrë të verdhë ose blu. Në të njëjtën kohë, ka pajisje që nuk kanë një gabim të tillë. Vlerat e reduktuara me të cilat funksionon formula e ndriçimit (fluksi i ndriçimit, për shembull) dhe të cilat shënohen me shkronjën greke "υ", korrigjohen për shikimin njerëzor.
Gjenerator i rrezatimit monokromatik
Në bazë, siç u përmend më lart, është numri i fotoneve me një gjatësi të caktuarvalët që emetohen në një drejtim të caktuar për njësi të kohës. Edhe lazeri më monokromatik ka një farë shpërndarjeje të gjatësisë valore. Dhe ai me siguri duhet të merret me diçka. Kjo do të thotë që fotonet nuk emetohen në të gjitha drejtimet. Por në formulë ekziston një gjë e tillë si "burimi pikësor i dritës". Ky është një model tjetër i krijuar për të unifikuar një vlerë të caktuar. Dhe asnjë objekt i vetëm i universit nuk mund të quhet i tillë. Pra, një burim drite pikash është një gjenerator fotoni që lëshon një numër të barabartë kuante të fushës elektromagnetike në të gjitha drejtimet, madhësia e tij është e barabartë me një pikë matematikore. Sidoqoftë, ekziston një mashtrim, ai mund ta bëjë një objekt të vërtetë një burim pikë: nëse distanca mbi të cilën arrijnë fotonet është shumë e madhe në krahasim me madhësinë e gjeneratorit. Kështu, ylli ynë qendror Dielli është një disk, por yjet e largët janë pika.
Arbor, epo, park
Sigurisht që një lexues i vëmendshëm vuri re sa vijon: në një ditë të ndritshme me diell, një zonë e hapur duket shumë më e ndriçuar sesa një vend i hapur ose lëndinë e mbyllur nga njëra anë. Prandaj, bregu i detit është kaq tërheqës: është gjithmonë me diell dhe ngrohtë atje. Por edhe një pastrim i madh në pyll është më i errët dhe më i ftohtë. Dhe pusi i cekët është ndriçuar dobët në ditën më të ndritshme. Kjo është për shkak se nëse një person sheh vetëm një pjesë të qiellit, më pak fotone arrijnë në syrin e tij. Koeficienti i ndriçimit natyror llogaritet si raport i fluksit të dritës nga i gjithë qielli me zonën e dukshme.
Rrethi, ovale, kënd
Të gjitha këtokonceptet lidhen me gjeometrinë. Por tani do të flasim për një fenomen që lidhet drejtpërdrejt me formulën e ndriçimit dhe, rrjedhimisht, me fizikën. Deri në këtë pikë, supozohej se drita bie në sipërfaqe pingul, rreptësisht poshtë. Kjo, natyrisht, është gjithashtu një përafrim. Në këtë kusht, distanca nga burimi i dritës nënkupton rënien e ndriçimit në proporcion me katrorin e distancës. Kështu, yjet që një person sheh me sy të lirë në qiell ose janë të vendosur jo aq larg nga ne (të gjithë i përkasin galaktikës së Rrugës së Qumështit) ose shumë të ndritshëm. Por nëse drita godet sipërfaqen në një kënd, gjërat janë ndryshe.
Mendoni për një elektrik dore. Ai jep një pikë të rrumbullakët drite kur drejtohet rreptësisht pingul me murin. Nëse e anoni, pika do të ndryshojë formën në një ovale. Siç e dini nga gjeometria, një ovale ka një sipërfaqe më të madhe. Dhe meqenëse elektrik dore është ende i njëjtë, do të thotë që intensiteti i dritës është i njëjtë, por është, si të thuash, "i lyer" në një zonë të madhe. Intensiteti i dritës varet nga këndi i rënies sipas ligjit të kosinusit.
Pranverë, dimër, vjeshtë
Titulli tingëllon si titulli i një filmi të bukur. Por prania e stinëve varet drejtpërdrejt nga këndi në të cilin drita bie në pikën e saj më të lartë në sipërfaqen e planetit. Dhe për momentin nuk ka të bëjë vetëm me Tokën. Stinët ekzistojnë në çdo objekt në sistemin diellor, boshti i rrotullimit të të cilit është i anuar në lidhje me ekliptikën (për shembull, në Mars). Lexuesi ndoshta e ka hamendësuar tashmë: sa më i madh të jetë këndi i prirjes, aq më pak fotone për kilometër katror sipërfaqe në sekondë. Kështu qëstina do të jetë më e ftohtë. Në momentin e devijimit më të madh të planetit në hemisferë, mbretëron dimri, në momentin më të vogël - vera.
Figura dhe fakte
Për të mos qenë të pabazë, ja disa të dhëna. Ne ju paralajmërojmë: ato janë të gjitha mesatare dhe nuk janë të përshtatshme për zgjidhjen e problemeve specifike. Përveç kësaj, ka drejtori të ndriçimit të sipërfaqes nga lloje të ndryshme burimesh. Është më mirë t'u referoheni atyre kur bëni llogaritjet.
- Në një distancë nga Dielli në çdo pikë në hapësirë, e cila është afërsisht e barabartë me distancën nga Toka, ndriçimi është njëqind e tridhjetë e pesë mijë luks.
- Planeti ynë ka një atmosferë që thith një pjesë të rrezatimit. Prandaj, sipërfaqja e tokës ndriçohet me një maksimum prej njëqind mijë luks.
- Gjerësia e mesme e verës ndriçohet në mesditë me shtatëmbëdhjetë mijë luks në mot të kthjellët dhe me pesëmbëdhjetë mijë luks në mot me re.
- Në një natë me hënë të plotë, ndriçimi është dy të dhjetat e luksit. Drita e yjeve në një natë pa hënë është vetëm një ose dy të mijëtat e luksit.
- Leximi i një libri kërkon të paktën tridhjetë deri në pesëdhjetë luks ndriçim.
- Kur një person shikon një film në një kinema, fluksi i dritës është rreth njëqind luks. Skenat më të errëta do të kenë një tregues prej tetëdhjetë luks, dhe imazhi i një dite të ndritshme me diell do të "tërheqë" njëqind e njëzet.
- Mendimi ose lindja e diellit mbi det do të japë një ndriçim prej rreth njëmijë luks. Në të njëjtën kohë, në një thellësi prej pesëdhjetë metrash, ndriçimi do të jetë rreth 20 luks. Uji thith shumë mirë rrezet e diellit.
