లైటింగ్ పరిమాణాలు: ప్రకాశించే ప్రవాహం, కాంతి తీవ్రత, ప్రకాశం, ప్రకాశం, ప్రకాశం

1. లైట్ ఫ్లక్స్

ప్రకాశించే ప్రవాహం - రేడియంట్ శక్తి యొక్క శక్తి, అది ఉత్పత్తి చేసే కాంతి అనుభూతిని బట్టి నిర్ణయించబడుతుంది. రేడియంట్ ఎనర్జీ అంతరిక్షంలోకి ఉద్గారిణి ద్వారా విడుదలయ్యే క్వాంటా సంఖ్య ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది. రేడియంట్ ఎనర్జీ (రేడియంట్ ఎనర్జీ)ని జూల్స్‌లో కొలుస్తారు. యూనిట్ సమయానికి విడుదలయ్యే శక్తి మొత్తాన్ని రేడియంట్ ఫ్లక్స్ లేదా రేడియంట్ ఫ్లక్స్ అంటారు. రేడియంట్ ఫ్లక్స్ వాట్స్‌లో కొలుస్తారు. ప్రకాశించే ఫ్లక్స్ Fe ద్వారా సూచించబడుతుంది.

ఎక్కడ: Qе - రేడియేషన్ శక్తి.

రేడియేషన్ ఫ్లక్స్ అనేది సమయం మరియు ప్రదేశంలో శక్తి పంపిణీ ద్వారా వర్గీకరించబడుతుంది.

చాలా సందర్భాలలో, వారు కాలక్రమేణా రేడియేషన్ ఫ్లక్స్ పంపిణీ గురించి మాట్లాడేటప్పుడు, వారు రేడియేషన్ యొక్క రూపాన్ని క్వాంటం స్వభావాన్ని పరిగణనలోకి తీసుకోరు, కానీ తక్షణ విలువల సమయంలో మార్పును అందించే ఒక విధిగా అర్థం చేసుకుంటారు. రేడియేషన్ ఫ్లక్స్ Ф (t). ఇది ఆమోదయోగ్యమైనది ఎందుకంటే యూనిట్ సమయానికి మూలం ద్వారా విడుదలయ్యే ఫోటాన్‌ల సంఖ్య చాలా పెద్దది.

రేడియేషన్ ఫ్లక్స్ యొక్క స్పెక్ట్రల్ పంపిణీ ప్రకారం, మూలాలు మూడు తరగతులుగా విభజించబడ్డాయి: సరళ, చారల మరియు నిరంతర స్పెక్ట్రాతో. లీనియర్ స్పెక్ట్రంతో మూలం యొక్క రేడియేషన్ ఫ్లక్స్ వ్యక్తిగత పంక్తుల నుండి ఏకవర్ణ ప్రవాహాలను కలిగి ఉంటుంది:

ఎక్కడ: Фλ — మోనోక్రోమటిక్ రేడియేషన్ ఫ్లక్స్; Fe - రేడియేషన్ ఫ్లక్స్.

బ్యాండ్-స్పెక్ట్రమ్ మూలాల కోసం, ఉద్గారాలు చాలా విస్తృతమైన స్పెక్ట్రల్ ప్రాంతాలలో సంభవిస్తాయి-బ్యాండ్‌లు ఒకదానికొకటి చీకటి అంతరాలతో వేరు చేయబడతాయి. రేడియేషన్ ఫ్లక్స్ యొక్క స్పెక్ట్రల్ డిస్ట్రిబ్యూషన్‌ను నిరంతర మరియు బ్యాండెడ్ స్పెక్ట్రాతో వర్గీకరించడానికి, స్పెక్ట్రల్ రేడియేషన్ ఫ్లక్స్ డెన్సిటీ అనే పరిమాణం ఉపయోగించబడుతుంది.

ఎక్కడ: λ అనేది తరంగదైర్ఘ్యం.

స్పెక్ట్రల్ రేడియేషన్ ఫ్లక్స్ యొక్క సాంద్రత అనేది స్పెక్ట్రమ్‌పై రేడియేషన్ ఫ్లక్స్ పంపిణీ యొక్క లక్షణం మరియు ఈ విభాగం యొక్క వెడల్పుకు అనంతమైన విభాగానికి సంబంధించిన ఎలిమెంటరీ ఫ్లక్స్ ΔFeλ నిష్పత్తికి సమానం:

స్పెక్ట్రల్ రేడియేషన్ ఫ్లక్స్ సాంద్రత నానోమీటర్‌కు వాట్స్‌లో కొలుస్తారు.

లైటింగ్ ఇంజినీరింగ్‌లో, మానవ కన్ను రేడియేషన్ యొక్క ప్రధాన రిసీవర్ అయిన చోట, రేడియేషన్ ఫ్లక్స్ యొక్క ప్రభావవంతమైన చర్యను అంచనా వేయడానికి ప్రకాశించే ఫ్లక్స్ అనే భావన ప్రవేశపెట్టబడింది. ప్రకాశించే ప్రవాహం అనేది కంటిపై దాని ప్రభావం నుండి అంచనా వేయబడిన రేడియేషన్ ఫ్లక్స్, దీని యొక్క సాపేక్ష స్పెక్ట్రల్ సున్నితత్వం CIE ఆమోదించిన సగటు స్పెక్ట్రల్ ఎఫిషియెన్సీ కర్వ్ ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది.

ప్రకాశించే ఫ్లక్స్ యొక్క క్రింది నిర్వచనం లైటింగ్ టెక్నాలజీలో కూడా ఉపయోగించబడుతుంది: ప్రకాశించే ఫ్లక్స్ అనేది కాంతి శక్తి యొక్క శక్తి. ప్రకాశించే ఫ్లక్స్ యొక్క యూనిట్ ల్యూమన్ (lm). 1 lm అనేది 1 కాండెలా యొక్క ప్రకాశించే తీవ్రతతో ఐసోట్రోపిక్ పాయింట్ సోర్స్ ద్వారా ఒకే ఘన కోణంలో విడుదలయ్యే ప్రకాశించే ఫ్లక్స్‌కు అనుగుణంగా ఉంటుంది.

టేబుల్ 1.కాంతి వనరుల యొక్క సాధారణ ప్రకాశించే విలువలు:

దీపాల రకాలు ఎలక్ట్రికల్ ఎనర్జీ, డబ్ల్యూ ప్రకాశించే ఫ్లక్స్, ఎల్ఎమ్ ప్రకాశించే సామర్థ్యం LM / W ప్రకాశించే దీపం 100 వాట్స్ 1360 lm 13.6 lm / W ఫ్లోరోసెంట్ లాంప్ 58 వాట్స్ 5400 lm 93 lm / W హై-ప్రెజర్ సోడియం లాంప్ 100 వాట్స్ 10000 lm 100 lm / W తక్కువ ఒత్తిడి సోడియం దీపం 180 వాట్స్ 33000 lm 183 lm / W అధిక పీడన పాదరసం దీపం 1000 వాట్‌లు 58000 lm 58 lm / W మెటల్ హాలైడ్ దీపం 2000 వాట్స్ 190 000 lm 95 lm / W మూడు భాగాలపై ప్రకాశించే ప్రవాహాన్ని ప్రతిబింబిస్తుంది. Фα ద్వారా శోషించబడిన శరీరం మరియు తప్పిపోయిన Фτ... వద్ద లైటింగ్ లెక్కలు వినియోగ కారకాలు: ప్రతిబింబాలు ρ = Fρ/ F; శోషణ α= Fα/ F; ప్రసారం τ= Fτ/ Ф.

టేబుల్ 2. కొన్ని పదార్థాలు మరియు ఉపరితలాల కాంతి లక్షణాలు

పదార్థాలు లేదా ఉపరితలాలు గుణకాలు ప్రతిబింబం మరియు ప్రసార ప్రవర్తన ప్రతిబింబం ρ శోషణ α ప్రసారం τ సుద్ద 0.15 - డిఫ్యూస్ సిలికేట్ ఎనామెల్ 0.8 0.2 - డిఫ్యూస్ అల్యూమినియం మిర్రర్ 0.85 0.15 - పాయింటెడ్ గ్లాస్ మిర్రర్ 0.8 0, 2 - డైరెక్ట్ ఫ్రాస్ట్ గ్లాస్ 0,1 0,5 0,4 డిఫ్యూజ్ డైరెక్ట్ చేయబడిన బయో మిల్క్ గ్లాస్ 0,22 0,15 0,63 డిఫ్యూజ్ డైరెక్ట్ ఒపాల్ సిలికేట్ గ్లాస్ 0,3 0,1 0,6 డిఫ్యూజ్ మిల్క్ సిలికేట్ గ్లాస్ 0, 45 0.15 0.4 డిఫ్యూజ్

2. కాంతి తీవ్రత

పరిసర స్థలంలో నిజమైన మూలం నుండి రేడియేషన్ పంపిణీ ఏకరీతిగా ఉండదు.అందువల్ల, పరిసర స్థలం యొక్క వివిధ దిశలలో రేడియేషన్ పంపిణీ ఏకకాలంలో నిర్ణయించబడకపోతే ప్రకాశించే ప్రవాహం మూలం యొక్క సమగ్ర లక్షణం కాదు.

కాంతి ప్రవాహం యొక్క పంపిణీని వర్గీకరించడానికి, పరిసర స్థలం యొక్క వివిధ దిశలలో కాంతి ప్రవాహం యొక్క ప్రాదేశిక సాంద్రత యొక్క భావన ఉపయోగించబడుతుంది. ప్రకాశించే ప్రవాహం యొక్క ప్రాదేశిక సాంద్రత, ఈ ప్రవాహం ఏకరీతిలో పంపిణీ చేయబడిన మూలం ఉన్న ప్రదేశంలో శిఖరంతో ఘన కోణంతో ప్రకాశించే ప్రవాహం యొక్క నిష్పత్తి ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది, దీనిని ప్రకాశించే తీవ్రత అంటారు:

ఎక్కడ: Ф - ప్రకాశించే ఫ్లక్స్; ω - ఘన కోణం.

కాంతి తీవ్రత యొక్క యూనిట్ కాండెలా. 1 cd.

ఇది ప్లాటినం యొక్క ఘనీభవన ఉష్ణోగ్రత వద్ద 1:600,000 m2 వైశాల్యం గల బ్లాక్‌బాడీ ఉపరితల మూలకం ద్వారా లంబంగా విడుదలయ్యే ప్రకాశించే తీవ్రత.
కాంతి తీవ్రత యొక్క యూనిట్ కాండెలా, cd అనేది SI వ్యవస్థలోని ప్రధాన పరిమాణాలలో ఒకటి మరియు 1 స్టెరాడియన్ (cf.) ఘన కోణంలో ఏకరీతిలో పంపిణీ చేయబడిన 1 lm యొక్క ప్రకాశించే ఫ్లక్స్‌కు అనుగుణంగా ఉంటుంది. ఘన కోణం అనేది శంఖాకార ఉపరితలంతో కప్పబడిన స్థలం యొక్క భాగం. ఒక ఘన కోణం ω ప్రాంతం యొక్క నిష్పత్తితో కొలవబడుతుంది, ఇది ఏకపక్ష వ్యాసార్థం యొక్క గోళం నుండి తరువాతి వర్గానికి కత్తిరించబడుతుంది.

3. లైటింగ్

ఇల్యూమినేషన్ అనేది యూనిట్ ఉపరితలంపై పడే కాంతి లేదా ప్రకాశించే ఫ్లక్స్ మొత్తం. ఇది E అక్షరంతో సూచించబడుతుంది మరియు లక్స్ (lx)లో కొలుస్తారు.

ఇల్యూమినెన్స్ లక్స్ యొక్క యూనిట్, lx, చదరపు మీటరుకు ల్యూమెన్‌లలో కొలుస్తారు (lm/m2).

ప్రకాశించే ఉపరితలంపై కాంతి ప్రవాహం యొక్క సాంద్రతను ప్రకాశంగా నిర్వచించవచ్చు:

ప్రకాశం ఉపరితలంపై కాంతి ప్రవాహం యొక్క ప్రచారం యొక్క దిశపై ఆధారపడి ఉండదు.

ఇక్కడ కొన్ని సాధారణంగా ఆమోదించబడిన ప్రకాశం సూచికలు ఉన్నాయి:

• వేసవి, మేఘాలు లేని ఆకాశం కింద ఒక రోజు - 100,000 లక్స్

• వీధి దీపాలు - 5-30 లక్స్

• స్పష్టమైన రాత్రి పౌర్ణమి - 0.25 లక్స్

4. కాంతి తీవ్రత (I) మరియు ప్రకాశం (E) మధ్య సంబంధం.

విలోమ చతురస్ర చట్టం

కాంతి వ్యాప్తి దిశకు లంబంగా ఉపరితలంపై ఒక నిర్దిష్ట బిందువు వద్ద ప్రకాశం, ఈ పాయింట్ నుండి కాంతి మూలానికి దూరం యొక్క చతురస్రానికి కాంతి తీవ్రత యొక్క నిష్పత్తిగా నిర్వచించబడింది. మేము ఈ దూరాన్ని dగా తీసుకుంటే, ఈ నిష్పత్తిని క్రింది సూత్రం ద్వారా వ్యక్తీకరించవచ్చు:

ఉదాహరణకు: ఒక కాంతి మూలం ఈ ఉపరితలం నుండి 3 మీటర్ల దూరంలో ఉపరితలానికి లంబంగా ఉండే దిశలో 1200 cd శక్తితో కాంతిని ప్రసరింపజేస్తే, కాంతి ఉపరితలంపైకి చేరే ప్రదేశంలో ప్రకాశం (Ep) 1200 అవుతుంది. /32 = 133 లక్స్. కాంతి మూలం నుండి ఉపరితలం 6 మీటర్ల దూరంలో ఉన్నట్లయితే, ప్రకాశం 1200/62 = 33 లక్స్ అవుతుంది. ఈ సంబంధాన్ని విలోమ చతురస్ర చట్టం అంటారు.

కాంతి వ్యాప్తి దిశకు లంబంగా లేని ఉపరితలంపై ఒక నిర్దిష్ట బిందువు వద్ద ప్రకాశం కాంతి మూలం మరియు విమానంలోని ఒక బిందువు మధ్య దూరం యొక్క చతురస్రంతో గుణించబడిన కొలత పాయింట్ దిశలో కాంతి తీవ్రతకు సమానం. γ కోణం యొక్క కొసైన్ (γ అనేది కాంతి సంభవం యొక్క దిశ మరియు ఈ సమతలానికి లంబంగా ఏర్పడిన కోణం).

అందువలన:

ఇది కొసైన్‌ల చట్టం (మూర్తి 1.).

అన్నం. 1. కొసైన్ల చట్టానికి

5. క్షితిజసమాంతర లైటింగ్

క్షితిజ సమాంతర ప్రకాశాన్ని లెక్కించడానికి, కాంతి మూలం మరియు కొలత పాయింట్ మధ్య దూరం dని కాంతి మూలం నుండి ఉపరితలం వరకు ఎత్తు hతో భర్తీ చేయడం ద్వారా చివరి సూత్రాన్ని సవరించాలని సిఫార్సు చేయబడింది.

చిత్రం 2:

అప్పుడు:

మాకు దొరికింది:

ఈ ఫార్ములా కొలత పాయింట్ వద్ద క్షితిజ సమాంతర ప్రకాశాన్ని గణిస్తుంది.

అన్నం. 2. క్షితిజసమాంతర లైటింగ్

6. నిలువు లైటింగ్

కాంతి మూలం వైపు ఉన్న నిలువు సమతలంలో అదే పాయింట్ P యొక్క ప్రకాశం కాంతి మూలం యొక్క ఎత్తు (h) మరియు కాంతి తీవ్రత (I) యొక్క సంఘటన కోణం (γ) యొక్క విధిగా సూచించబడుతుంది (మూర్తి 3 ) .

మాకు దొరికింది:

అన్నం. 3. నిలువు లైటింగ్

7. ప్రకాశం

వాటి గుండా వెళుతున్న లేదా వాటి నుండి ప్రతిబింబించే కాంతి ప్రవాహం కారణంగా ప్రకాశించే ఉపరితలాలను వర్గీకరించడానికి, ఈ మూలకం యొక్క ప్రాంతానికి ఉపరితల మూలకం ద్వారా విడుదలయ్యే కాంతి ప్రవాహం యొక్క నిష్పత్తి ఉపయోగించబడుతుంది. ఈ పరిమాణాన్ని ప్రకాశం అంటారు:

పరిమిత కొలతలు కలిగిన ఉపరితలాల కోసం:

ఇల్యూమినెన్స్ అనేది కాంతి ఉపరితలం ద్వారా విడుదలయ్యే కాంతి ప్రవాహం యొక్క సాంద్రత. ప్రకాశం యొక్క యూనిట్ కాంతి ఉపరితలం యొక్క చదరపు మీటరుకు ల్యూమన్, ఇది 1 m2 విస్తీర్ణానికి అనుగుణంగా ఉంటుంది, ఇది ఏకరీతిలో 1 lm ప్రకాశించే ప్రవాహాన్ని విడుదల చేస్తుంది. మొత్తం రేడియేషన్ విషయంలో, రేడియేటింగ్ బాడీ (నేను) యొక్క శక్తి ప్రకాశం యొక్క భావన పరిచయం చేయబడింది.

రేడియంట్ లైట్ యూనిట్ W/m2.

ఈ సందర్భంలో ప్రకాశం ఉద్గార శరీరం Meλ (λ) యొక్క శక్తి ప్రకాశం యొక్క వర్ణపట సాంద్రత ద్వారా వ్యక్తీకరించబడుతుంది.

తులనాత్మక అంచనా కోసం, మేము శక్తి ప్రకాశాలను కొన్ని ఉపరితలాల యొక్క ప్రకాశంలోకి తీసుకువస్తాము:

• సౌర ఉపరితలం - Me = 6 • 107 W / m2;

• ప్రకాశించే ఫిలమెంట్ — Me = 2 • 105 W / m2;

• సూర్యుని ఉపరితలం దాని అత్యున్నత స్థాయి - M = 3.1 • 109 lm / m2;

• ఫ్లోరోసెంట్ లైట్ బల్బ్ - M = 22 • 103 lm / m2.

8. ప్రకాశం

ప్రకాశం ఒక నిర్దిష్ట దిశలో ఉపరితల యూనిట్ ద్వారా విడుదలయ్యే కాంతి యొక్క ప్రకాశం. ప్రకాశం కోసం కొలత యూనిట్ ఒక చదరపు మీటరుకు క్యాండేలా (cd / m2).

ఉపరితలం కూడా దీపం యొక్క ఉపరితలం వలె కాంతిని విడుదల చేయగలదు లేదా రహదారి ఉపరితలం వంటి మరొక మూలం నుండి వచ్చే కాంతిని ప్రతిబింబిస్తుంది.

ఒకే లైటింగ్‌లో విభిన్న ప్రతిబింబ లక్షణాలతో ఉన్న ఉపరితలాలు వివిధ స్థాయిల ప్రకాశాన్ని కలిగి ఉంటాయి.

ఈ ఉపరితలం యొక్క ప్రొజెక్షన్‌కు సంబంధించి Φ కోణంలో ఉపరితలం dA ద్వారా విడుదలయ్యే ప్రకాశం, ఉద్గార ఉపరితలం యొక్క ప్రొజెక్షన్‌కు ఇచ్చిన దిశలో విడుదలయ్యే కాంతి తీవ్రత యొక్క నిష్పత్తికి సమానంగా ఉంటుంది (Fig. 4).

అన్నం. 4. ప్రకాశం

కాంతి యొక్క తీవ్రత మరియు ఉద్గార ఉపరితలం యొక్క ప్రొజెక్షన్ దూరం నుండి స్వతంత్రంగా ఉంటాయి. అందువల్ల, ప్రకాశం కూడా దూరంపై ఆధారపడి ఉండదు.

కొన్ని ఆచరణాత్మక ఉదాహరణలు:

• సౌర ఉపరితలం యొక్క ప్రకాశం — 2,000,000,000 cd / m2

• ఫ్లోరోసెంట్ దీపాల ప్రకాశం - 5000 నుండి 15000 cd / m2 వరకు

• పౌర్ణమి యొక్క ఉపరితల ప్రకాశం - 2500 cd / m2

• కృత్రిమ రహదారి లైటింగ్ — 30 లక్స్ 2 cd / m2