KNOWLEDGE HYPERMARKET


Фотометрія. Сила світла і освітленість
(Создана новая страница размером '''Гіпермаркет Знань>>[[Фізика і астр...)
Строка 1: Строка 1:
-
'''[[Гіпермаркет Знань - перший в світі!|Гіпермаркет Знань]]>>[[Фізика і астрономія|Фізика і астрономія]]>>[[Фізика 7 клас|Фізика 7 клас]]>> Фізика: Фотометрія. Світловий потік. Сила світла'''
+
'''[[Гіпермаркет Знань - перший в світі!|Гіпермаркет Знань]]>>[[Фізика і астрономія|Фізика і астрономія]]>>[[Фізика 7 клас|Фізика 7 клас]]>> Фізика: Фотометрія. Світловий потік. Сила світла'''
-
<br>
+
ОТОМЕТРІЯ. СВІТЛОВИЙ ПОТІК. СИЛА СВІТЛА<br>&nbsp;<br>■ Ви всі знаєте, що без темних окулярів неможливо дивитися на по-луденне сонце. Водночас ми можемо довго милуватися зоряним небом, і це не викликає жодних неприємних відчуттів. Чому це так? Від-повісти на ці питання нам допоможе фотометрія (від грец. /оіоз — світло).<br>Фотометрія — розділ оптики, у якому розглядаються енерге-тичні характеристики світла в процесах його випромінювання, по-ширення та взаємодії із середовищем.<br>Переконуємося в необхідності вивчення енергетичних характеристик світла<br>&nbsp;<br>Дія світла може бути різною: від теплової, яка виявляється в нагрі¬ванні тіл, що поглинають світло, до електричної, хімічної та механічної. Таку дію світла уможливлює наявність у світла енергії, тому про енерге¬тичні характеристики світла знати дуже важливо.<br>Різні дії світла лежать в основі роботи технічних пристроїв. Наприклад, системи охорони різноманітних об'єктів працюють на чутливих прийма¬чах світла — фотоелементах. Тонкі пучки світла, що буквально пронизу¬ють простір навколо охоронюваного об'єкта, спрямовані на фотоелементи<br><br><br>ІІІЗГ<br>т |<br>і<br>і<br><br>Рис. 3.7. У сучасних охоронних системах використовуються чутливі фотоелементи<br><br>*«<br>1 Ч0*<br>*<br>'" і ■ І *<br><br>Рис. 3.8. Зовнішнє освітлення у великих містах умикається авто-матично тільки в темну пору доби<br>&nbsp;<br>(рис. 3.7), і якщо перекрити один із таких променів, то фотоелемент перестане одержу¬вати світлову енергію й негайно «повідомить» про це — пролунає сигнал тривоги.<br>Інші технічні пристрої здатні реагувати не тільки на факт наявності світлової енергії, але й на її кількість. Так, освітлення вулиць ве¬ликих міст (рис. 3.8) вмикається автоматично в момент, коли кількість одержуваної світлової енергії Сонця зменшується до певного значен¬ня. Робота подібних пристроїв зорієнтована на сприймання світла людським оком. Тому оче-видною є важливість розгляду енергетичних характеристик світла, що ґрунтуються на без-посередньому сприйманні світла оком — на зо¬ровому відчутті.<br>©<br>Вчимося розрізняти світловий потік і силу світла<br>Зорові відчуття є дуже суб'єктивними. Як їх оцінити? Ваша мама кличе вас увечері: «Іди додому, уже темно!» А вам здається, що для ігор ще досить світла. Крім того, чутливість ока до світла різного кольору дуже різна. Так, зорові від¬чуття від зеленого кольору в ока приблизно в сто разів сильніші, ніж від червоного (наприклад, зелену лампу око сприймає як більш потужну, ніж червону, за однакової потужності обох ламп). Щоб усе це з'ясувати, учені провели сотні дослідів і встановили середні характеристики зорових відчуттів людини. На цій базі створено прилади, здатні вимірювати фізичні величини, які характеризують зорові відчуття. Одну з та¬ких величин називають світловим потоком.<br>І<br>&nbsp;^Світловий потік — це фізична величина, яка чисельно дорівнює кількості оцінюваної за зо¬ровим відчуттям світлової енергії, що падає на поверхню за одиницю часу.<br>Світловий потік позначається символом Ф та обчислюється за формулою:<br>Ф = —, і<br>де IV — оцінювана за зоровим відчуттям світ-лова енергія, що падає на певну поверхню; і — час падіння світлової енергії на ту поверхню.<br><br>За одиницю світлового потоку взято люмен (лм) (від латин. Іитеп — світло). Виявилося, наприклад, що світловий потік від зоряного неба, який падає на сітківку ока,— близько 0,000000001 лм, світловий потік від полу-денного сонця — 8 лм. Саме тому ми не можемо дивитися на яскраве сонце неозброєним оком.<br>' У повсякденному житті як джерела світла дуже часто застосовують елек-тричні лампи розжарювання, що відрізняються одна від одної потужністю (позначається Р і вимірюється у ватах, Вт). Для характеристики повного світ-лового потоку деяких ламп розжарювання наводимо відповідну таблицю:<br><br>Потужність лампи<br>Р, Вт і<br>Повний світловий Потужність лампи<br>потік Ф, лм Р, Вт Повний світловий потік Ф, лм<br>15 127 100 1275<br>40 377 500 8725<br>60 645 1000 19 000<br>Світловий потік створюється джерелом світла. Фізична величина, що характеризує світіння джерела світла в певному напрямку, називається силою світла.<br>Якщо джерело випромінює видиме світло рівномірно в усі боки, то сила світла обчислюється за формулою:<br>де Ф — повний світловий потік, що його випускає джерело; я — стала ве¬личина, яка приблизно дорівнює 3,14.<br>За одиницю сили світла в Міжнародній системі одиниць (СІ) взято канде¬лу (кд) (від латин, сапдеіа — свічка). Кандела — одна з основних одиниць СІ.<br>^^<br>Щр Вчимося розв'язувати задачі<br>Задача. Обчисліть повний світловий потік, що його випромінює лампа роз-жарювання, сила світла якої дорівнює 30 кд. Визначте потужність лампи.<br>Дано: Аналіз фізичної проблеми<br>7 = 30 кд Вважаємо, що лампа випромінює світло рівномірно в усі боки,<br>&nbsp; адже повний світловий потік ми маємо знайти з формули для сили<br>ф — ? світла. Потужність, яку споживає лампа, визначимо за таблицею.<br>р — ? Пошук математичної моделі, розв'язання та аналіз результатів<br>Ф<br>Скористаємося формулою І = — , звідки Ф = 4л/.<br>4л Визначимо значення шуканої величини: Ф = 4 3,14 30 = 376,8 (лм).<br>Проаналізуємо результат: скориставшись таблицею, виявимо, що світловий потік 376,8 лм и 377 лм випромінює лампа потуж¬ністю 40 Вт. Відповідь: Ф = 376,8 лм, Р = 40 Вт.<br><br>О ПІДБИВАЄМО ПІДСУМКИ<br>Розділ оптики, у якому розглядаються енергетичні характеристики світла в процесі його випускання, поширення та взаємодії із середовищем, називається фотометрією.<br>Світлове випромінювання джерела характеризується світловим потоком і силою світла.<br>Фізична величина, що чисельно дорівнює кількості оцінюваної за зоро¬вим відчуттям світлової енергії Щ яка падає на поверхню за одиницю часу і, називається світловим потоком (Ф). Світловий потік вимірюється в лю¬менах (лм).<br>Фізична величина, що характеризує світіння джерела світла в певному напрямку, називається силою світла (/). Одиниця сили світла — канде¬ла (кд), одна із семи основних величин СІ.<br>щф Контрольні запитання<br>1. Наведіть приклади технічних пристроїв, що реагують на надхо-дження світлової енергії. 2. Що називають світловим потоком? У яких одиницях він вимірюється? 3. До світла якого кольору — зе¬леного чи червоного — чутливість ока є вищою? 4. За якою форму¬лою визначають силу світла? У яких одиницях вона вимірюється?<br>Вправи<br>1. Сила світла точкового джерела становить 100 кд. Визначте повний світловий потік, що його випускає це джерело.<br>2. Повний світловий потік електричної лампи дорівнює 1884 лм. Ви-значте силу світла цього джерела.<br>3. Чому вдень важко роздивитися знадвору внутрішній простір неосвітле-ної кімнати крізь вікно, не наближаючи обличчя впритул до скла?<br>4. Припустімо, що від червоного й зеленого сигналів світлофора на сітківку ока падає приблизно однаковий світловий потік. Чи одна¬кової потужності лампи встановлені у світлофорі? Якщо ні, то по¬тужність якої лампи більша — зеленої чи червоної?<br>§19. ОСВІТЛЕНІСТЬ<br>■ Пригадайте свої відчуття, коли ви заходили в темне приміщен¬ня. Стає дещо не по собі, адже нічого не видно навколо... Але варто увімкнути ліхтарик — і близько розташовані предмети стають добре помітними. Ті ж, що є десь далі, можна ледве розрізнити за контурами. У таких випадках кажуть, що предмети по-різному освітлені. З'ясуймо, що таке освітленість і від чого вона зале¬жить.<br><br><br><br>
-
<br> Фізика. 7 клас: Підручник / Ф.Я. Божинова.
+
<br> Фізика. 7 клас: Підручник / Ф.Я. Божинова.
-
<sub>Матеріали з фізики 8, завдання та відповіді по класам, плани конспектів уроків з фізики 8 класу</sub>
+
<sub>Матеріали з фізики 8, завдання та відповіді по класам, плани конспектів уроків з фізики 8 класу</sub>
-
<br> Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, [http://xvatit.com/index.php?do=feedback напишите нам]
+
<br> Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, [http://xvatit.com/index.php?do=feedback напишите нам]
Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь - [http://xvatit.com/forum/ Образовательный форум]
Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь - [http://xvatit.com/forum/ Образовательный форум]

Версия 08:47, 24 декабря 2009

Гіпермаркет Знань>>Фізика і астрономія>>Фізика 7 клас>> Фізика: Фотометрія. Світловий потік. Сила світла


ОТОМЕТРІЯ. СВІТЛОВИЙ ПОТІК. СИЛА СВІТЛА
 
■ Ви всі знаєте, що без темних окулярів неможливо дивитися на по-луденне сонце. Водночас ми можемо довго милуватися зоряним небом, і це не викликає жодних неприємних відчуттів. Чому це так? Від-повісти на ці питання нам допоможе фотометрія (від грец. /оіоз — світло).
Фотометрія — розділ оптики, у якому розглядаються енерге-тичні характеристики світла в процесах його випромінювання, по-ширення та взаємодії із середовищем.
Переконуємося в необхідності вивчення енергетичних характеристик світла
 
Дія світла може бути різною: від теплової, яка виявляється в нагрі¬ванні тіл, що поглинають світло, до електричної, хімічної та механічної. Таку дію світла уможливлює наявність у світла енергії, тому про енерге¬тичні характеристики світла знати дуже важливо.
Різні дії світла лежать в основі роботи технічних пристроїв. Наприклад, системи охорони різноманітних об'єктів працюють на чутливих прийма¬чах світла — фотоелементах. Тонкі пучки світла, що буквально пронизу¬ють простір навколо охоронюваного об'єкта, спрямовані на фотоелементи


ІІІЗГ
т |
і
і

Рис. 3.7. У сучасних охоронних системах використовуються чутливі фотоелементи


1 Ч0*
*
'" і ■ І *

Рис. 3.8. Зовнішнє освітлення у великих містах умикається авто-матично тільки в темну пору доби
 
(рис. 3.7), і якщо перекрити один із таких променів, то фотоелемент перестане одержу¬вати світлову енергію й негайно «повідомить» про це — пролунає сигнал тривоги.
Інші технічні пристрої здатні реагувати не тільки на факт наявності світлової енергії, але й на її кількість. Так, освітлення вулиць ве¬ликих міст (рис. 3.8) вмикається автоматично в момент, коли кількість одержуваної світлової енергії Сонця зменшується до певного значен¬ня. Робота подібних пристроїв зорієнтована на сприймання світла людським оком. Тому оче-видною є важливість розгляду енергетичних характеристик світла, що ґрунтуються на без-посередньому сприйманні світла оком — на зо¬ровому відчутті.
©
Вчимося розрізняти світловий потік і силу світла
Зорові відчуття є дуже суб'єктивними. Як їх оцінити? Ваша мама кличе вас увечері: «Іди додому, уже темно!» А вам здається, що для ігор ще досить світла. Крім того, чутливість ока до світла різного кольору дуже різна. Так, зорові від¬чуття від зеленого кольору в ока приблизно в сто разів сильніші, ніж від червоного (наприклад, зелену лампу око сприймає як більш потужну, ніж червону, за однакової потужності обох ламп). Щоб усе це з'ясувати, учені провели сотні дослідів і встановили середні характеристики зорових відчуттів людини. На цій базі створено прилади, здатні вимірювати фізичні величини, які характеризують зорові відчуття. Одну з та¬ких величин називають світловим потоком.
І
 ^Світловий потік — це фізична величина, яка чисельно дорівнює кількості оцінюваної за зо¬ровим відчуттям світлової енергії, що падає на поверхню за одиницю часу.
Світловий потік позначається символом Ф та обчислюється за формулою:
Ф = —, і
де IV — оцінювана за зоровим відчуттям світ-лова енергія, що падає на певну поверхню; і — час падіння світлової енергії на ту поверхню.

За одиницю світлового потоку взято люмен (лм) (від латин. Іитеп — світло). Виявилося, наприклад, що світловий потік від зоряного неба, який падає на сітківку ока,— близько 0,000000001 лм, світловий потік від полу-денного сонця — 8 лм. Саме тому ми не можемо дивитися на яскраве сонце неозброєним оком.
' У повсякденному житті як джерела світла дуже часто застосовують елек-тричні лампи розжарювання, що відрізняються одна від одної потужністю (позначається Р і вимірюється у ватах, Вт). Для характеристики повного світ-лового потоку деяких ламп розжарювання наводимо відповідну таблицю:

Потужність лампи
Р, Вт і
Повний світловий Потужність лампи
потік Ф, лм Р, Вт Повний світловий потік Ф, лм
15 127 100 1275
40 377 500 8725
60 645 1000 19 000
Світловий потік створюється джерелом світла. Фізична величина, що характеризує світіння джерела світла в певному напрямку, називається силою світла.
Якщо джерело випромінює видиме світло рівномірно в усі боки, то сила світла обчислюється за формулою:
де Ф — повний світловий потік, що його випускає джерело; я — стала ве¬личина, яка приблизно дорівнює 3,14.
За одиницю сили світла в Міжнародній системі одиниць (СІ) взято канде¬лу (кд) (від латин, сапдеіа — свічка). Кандела — одна з основних одиниць СІ.
^^
Щр Вчимося розв'язувати задачі
Задача. Обчисліть повний світловий потік, що його випромінює лампа роз-жарювання, сила світла якої дорівнює 30 кд. Визначте потужність лампи.
Дано: Аналіз фізичної проблеми
7 = 30 кд Вважаємо, що лампа випромінює світло рівномірно в усі боки,
  адже повний світловий потік ми маємо знайти з формули для сили
ф — ? світла. Потужність, яку споживає лампа, визначимо за таблицею.
р — ? Пошук математичної моделі, розв'язання та аналіз результатів
Ф
Скористаємося формулою І = — , звідки Ф = 4л/.
4л Визначимо значення шуканої величини: Ф = 4 3,14 30 = 376,8 (лм).
Проаналізуємо результат: скориставшись таблицею, виявимо, що світловий потік 376,8 лм и 377 лм випромінює лампа потуж¬ністю 40 Вт. Відповідь: Ф = 376,8 лм, Р = 40 Вт.

О ПІДБИВАЄМО ПІДСУМКИ
Розділ оптики, у якому розглядаються енергетичні характеристики світла в процесі його випускання, поширення та взаємодії із середовищем, називається фотометрією.
Світлове випромінювання джерела характеризується світловим потоком і силою світла.
Фізична величина, що чисельно дорівнює кількості оцінюваної за зоро¬вим відчуттям світлової енергії Щ яка падає на поверхню за одиницю часу і, називається світловим потоком (Ф). Світловий потік вимірюється в лю¬менах (лм).
Фізична величина, що характеризує світіння джерела світла в певному напрямку, називається силою світла (/). Одиниця сили світла — канде¬ла (кд), одна із семи основних величин СІ.
щф Контрольні запитання
1. Наведіть приклади технічних пристроїв, що реагують на надхо-дження світлової енергії. 2. Що називають світловим потоком? У яких одиницях він вимірюється? 3. До світла якого кольору — зе¬леного чи червоного — чутливість ока є вищою? 4. За якою форму¬лою визначають силу світла? У яких одиницях вона вимірюється?
Вправи
1. Сила світла точкового джерела становить 100 кд. Визначте повний світловий потік, що його випускає це джерело.
2. Повний світловий потік електричної лампи дорівнює 1884 лм. Ви-значте силу світла цього джерела.
3. Чому вдень важко роздивитися знадвору внутрішній простір неосвітле-ної кімнати крізь вікно, не наближаючи обличчя впритул до скла?
4. Припустімо, що від червоного й зеленого сигналів світлофора на сітківку ока падає приблизно однаковий світловий потік. Чи одна¬кової потужності лампи встановлені у світлофорі? Якщо ні, то по¬тужність якої лампи більша — зеленої чи червоної?
§19. ОСВІТЛЕНІСТЬ
■ Пригадайте свої відчуття, коли ви заходили в темне приміщен¬ня. Стає дещо не по собі, адже нічого не видно навколо... Але варто увімкнути ліхтарик — і близько розташовані предмети стають добре помітними. Ті ж, що є десь далі, можна ледве розрізнити за контурами. У таких випадках кажуть, що предмети по-різному освітлені. З'ясуймо, що таке освітленість і від чого вона зале¬жить.





Фізика. 7 клас: Підручник / Ф.Я. Божинова.


Матеріали з фізики 8, завдання та відповіді по класам, плани конспектів уроків з фізики 8 класу



Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, напишите нам


Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь - Образовательный форум