Колебания и волны. Оптика. Атомная и ядерная физика
жүктеу/скачать 6,71 Mb. Pdf көрінісі
|
| § 73. Яркость источников. До сих пор мы рассматривали
только точечные источники света. В действительности источни- ки обычно являются п р о т я ж е н н ы м и, т. е., рассматривая их с заданного расстояния, мы различаем их форму и размеры. Для характеристики протяженных источников, даже в том про- стейшем случае, когда они представляют собой равномерно све- тящиеся шарики, недостаточно одной только величины — силы света. Действительно, представим себе два светящихся шарика, испускающих свет равномерно во все стороны и имеющих оди- наковую силу света, но р а з н ы й д и а м е т р. Освещенность, создаваемая каждым из этих шариков на одинаковом расстоянии Рис. 159. Соотношение меж- ду действительной излучаю- щей поверхностью ( AB ) и по-
верхностью, видимой по дан- ному направлению ( BC )
Однако по своему виду эти ша- рики будут представлять сильно различающиеся источники све- та: маленький шарик оказыва- ется более я р к и м, чем боль- шой. Это происходит вследствие того, что при одинаковой си- ле света излучающая поверх-
ность одного
шарика больше,
чем второго, и, следовательно, сила света, и с п у с к а е м о г о с е д и н и ц ы п л о щ а д и источника, в том и другом случаях различна. Отметим, что когда мы рассматриваем какой-либо источник света, для нас имеет значение не площадь самой излу- чающей поверхности, а размеры в и д и м о й п о в е р х н о с т и, т. е. проекции излучающей поверхности на плоскость, перпенди- кулярную к направлению наблюдения (рис. 159). Итак, мы приходим к выводу, что для характеристики свойств протяженного источника света нужно знать силу света, рас-
мы будем ее обозначать буквой L. Если источник имеет силу 1 ) Приставка тера образована от греческого слова «терас» — чудовище. 198 Гл. VIII. Фотометрия и светотехника света I и площадь видимой светящейся поверхности его есть σ, то яркость этого источника равна L =
I σ . (73.1) Пользуясь формулой (70.1), имеем также L = Φ
, (73.2)
т. е. можно сказать, что яркость источника равна световому потоку, испускаемому с единицы площади видимой поверхно- сти источника внутри единичного телесного угла. Яркость одних участков поверхности источника может отли- чаться от яркости других участков. Например, различные участ- ки пламени свечи, лампы и т. п. имеют сильно различающиеся Рис. 160. Яркость электри- ческой дуги, пропорциональ- ная длине стрелок на рисун- ке, зависит от направления излучения яркости. Кроме того, яркость за- висит от направления, в котором происходит излучение источника. Это связано с тем, что сила све- та многих источников зависит от направления. Например, электриче- ская дуга по некоторым направ- лениям совсем не посылает света (рис. 160). Итак, яркость может служить для характеристики излучения ка- кого-либо участка поверхности ис- точника в заданном направлении. Вместе с тем яркость имеет боль- шое значение в силу того, что, как мы увидим ниже, это — та свето- вая величина, на которую непосред- ственно реагирует глаз. Единицей яркости является кандела на квадратный метр. Такой яркостью обладает светящаяся площадка, дающая с каждого квадрат- ного метра силу света, равную 1 кд в направлении, перпендикулярном к площадке. Характеристики яркости различных светящихся тел приведены в табл. 2. Источники света с б о л ь ш о й я р к о с т ь ю (свыше 1,6 × × 10
5 кд/м
2 ) вызывают болезненное ощущение в глазу. Для того чтобы глаз не подвергался действию яркого света источ- ников, применяют различные приспособления. Так, например, рассматривание раскаленной спирали лампы накаливания вредно
Гл. VIII. Фотометрия и светотехника 199
Т а б л и ц а 2. Яркость некоторых источников света (в кд/м 2 ) Яркость Солнца 1,5
· 10 9 » капилляра ртутной дуги 1,2 ·
9 –1,5
· 10 9 сверхвысокого давления » кратера угольной дуги 1,5 · 10 8 » металлического волоска лампы 1,5 · 10 6 –2 · 10 6 накаливания » пламени керосиновой лампы 1,5 ·
4 » пламени стеариновой свечи 0,5 · 10 4 » ночного безлунного неба 10 −4 Наименьшая различимая глазом яркость 10 −6 и даже болезненно для глаза. Если же колба лампочки сдела- на из матового или молочного стекла или прикрыта арматурой в виде матового шара, то излучаемый ею световой поток исходит с б´ ольшей поверхности. Благодаря этому яркость падает, тогда как световой поток практически не изменяется и, следовательно, освещенность, создаваемая лампой, также остается неизменной. жүктеу/скачать 6,71 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|