KNOWLEDGE HYPERMARKET


Фотометрія. Сила світла і освітленість. Повні уроки
Строка 7: Строка 7:
'''Хід уроку'''&nbsp; <br> <br>  
'''Хід уроку'''&nbsp; <br> <br>  
-
Тіла, що випромінюють світло, називаються ''джерелами світла''. <br> Розділ оптики, що займається питаннями виміру інтенсивності світла і його джерел, називається ''фотометрією''. <br> У фотометрії використовуються наступні величини: <br> ''енергетичні ''- характеризують енергетичні параметри оптичного випромінювання безвідносно до його дії на приймач випромінювання; <br> ''світлові'' - характеризують дії світла й оцінюються по впливу на око (виходячи з так званої середньої чутливості ока) або інші приймачі випромінювання. <br> Для розрахунків освітлення існує чотири основні фактори, що характеризують кількість світла: <br> '''світловий потік, <br> сила світла, <br> яскравість і освітленість. '''<br> &nbsp;Залежно від орієнтації поверхні, для якої приводиться останній параметр, розрізняють горизонтальну й вертикальну освітленість. <br> ''Світловий потік ''— фізична величина, що характеризує «кількість» світлової енергії у відповідному потоці випромінювання. Іншими словами, це потужність такого випромінювання, яке доступно для сприйняття нормальним людським оком. <br> Позначення: Φ <br> Одиниця виміру СІ: люмен <br> '''Світловий потік типових джерел''' <br> &nbsp;Лампа розжарювання 40 Вт&nbsp;&nbsp; &nbsp;415—460 люмен<br> &nbsp;Лампа розжарювання 60 Вт&nbsp;&nbsp; &nbsp;790—830 люмен<br> &nbsp;Лампа розжарювання 100 Вт&nbsp;&nbsp; &nbsp;1550—1630 люмен<br> &nbsp;Лампа розжарювання 200 Вт&nbsp;&nbsp; &nbsp;2860—2960 люмен
+
Тіла, що випромінюють світло, називаються ''джерелами світла''. <br> Розділ оптики, що займається питаннями виміру інтенсивності світла і його джерел, називається ''фотометрією''. <br> У фотометрії використовуються наступні величини: <br> ''енергетичні ''- характеризують енергетичні параметри оптичного випромінювання безвідносно до його дії на приймач випромінювання; <br> ''світлові'' - характеризують дії світла й оцінюються по впливу на око (виходячи з так званої середньої чутливості ока) або інші приймачі випромінювання. <br> Для розрахунків освітлення існує чотири основні фактори, що характеризують кількість світла: <br> '''світловий потік, <br> сила світла, <br> яскравість і освітленість. '''<br> &nbsp;Залежно від орієнтації поверхні, для якої приводиться останній параметр, розрізняють горизонтальну й вертикальну освітленість. <br> ''Світловий потік ''— фізична величина, що характеризує «кількість» світлової енергії у відповідному потоці випромінювання. Іншими словами, це потужність такого випромінювання, яке доступно для сприйняття нормальним людським оком. <br> Позначення: Φ <br> Одиниця виміру СІ: люмен <br> '''Світловий потік типових джерел''' <br> &nbsp;Лампа розжарювання 40 Вт&nbsp;&nbsp; &nbsp;415—460 люмен<br> &nbsp;Лампа розжарювання 60 Вт&nbsp;&nbsp; &nbsp;790—830 люмен<br> &nbsp;Лампа розжарювання 100 Вт&nbsp;&nbsp; &nbsp;1550—1630 люмен<br> &nbsp;Лампа розжарювання 200 Вт&nbsp;&nbsp; &nbsp;2860—2960 люмен  
-
[[Image:Den 7_18_10.jpg]]<br> Газорозрядна лампа 35 Вт ("автомобільний ксенон")&nbsp;&nbsp; &nbsp;3000—3100 люмен
+
[[Image:Den 7 18 10.jpg]]<br> Газорозрядна лампа 35 Вт ("автомобільний ксенон")&nbsp;&nbsp; &nbsp;3000—3100 люмен  
-
[[Image:Den 7_18_12.jpg]]<br> Світлодіод Cree XP-G 5 Вт&nbsp;&nbsp; &nbsp;460-493 люмен<br> Світлодіод P7 SSC 10 Вт&nbsp;&nbsp; &nbsp; близько 700 люмен<br> Світлодіод Creemc-e 10 Вт&nbsp;&nbsp; &nbsp; близько 770 люмен
+
[[Image:Den 7 18 12.jpg]]<br> Світлодіод Cree XP-G 5 Вт&nbsp;&nbsp; &nbsp;460-493 люмен<br> Світлодіод P7 SSC 10 Вт&nbsp;&nbsp; &nbsp; близько 700 люмен<br> Світлодіод Creemc-e 10 Вт&nbsp;&nbsp; &nbsp; близько 770 люмен  
-
[[Image:Den 7_18_11.jpg]]<br> Люмінесцентна лампа 40 Вт&nbsp;&nbsp; &nbsp;2480 люмен
+
[[Image:Den 7 18 11.jpg]]<br> Люмінесцентна лампа 40 Вт&nbsp;&nbsp; &nbsp;2480 люмен  
-
[[Image:Den 7_18_13.jpg]]<br> Сонце&nbsp;&nbsp; &nbsp;3,8 × 10<sup>28 </sup>люмен<br> ''Сила світла'' — це кількісна величина потоку випромінювання, що доводиться на одиницю тілесного кута межі його поширення. Іншими словами ця кількість світла (у люменах), що доводиться на 1 стерадіан. <br> Тілесний кут потрібно вибирати таким чином, щоб потік, що обмежується їм, можна було б уважати найбільш рівномірним. Тоді одиниця тілесного кута в цьому напрямку від джерела буде містити силу світла чисельно рівну світловому потоку. <br> Одиниця виміру СІ: кандела (кд) = люмен (лм) / стерадіан (ср) <br> Тілесний кут в 1, називаний також стерадіан, відповідає тілесному куту, який, як прямій конус із центром у середині сфери радіуса 1 м, вирізує з поверхні сфери площа 1 м<sup>2</sup>. <br> [[Image:Den 7 18 9.gif]] <br> ''Освітленість'' — фізична величина, що характеризує висвітлення поверхні, створюване світловим потоком, що падають на поверхню. Одиницею виміру освітленості в системі СІ служить люкс (1 люкс = 1 люмену на квадратний метр. На відміну від освітленості, вираження кількості світла, відбитого поверхнею, називається ''яскравістю''. <br> Освітленість прямо пропорційна силі світла джерела світла. При видаленні його від освітлюваної поверхні її освітленість зменшується назад пропорційно квадрату відстані. <br> Коли промені світла падають похило до освітлюваної поверхні, освітленість зменшується пропорційно косинусу кута падіння променів. <br> Освітленість E знаходять по формулі: <br> E=I/r<sup>2</sup>cosi ,де :
+
[[Image:Den 7 18 13.jpg]]<br> Сонце&nbsp;&nbsp; &nbsp;3,8 × 10<sup>28 </sup>люмен<br> ''Сила світла'' — це кількісна величина потоку випромінювання, що доводиться на одиницю тілесного кута межі його поширення. Іншими словами ця кількість світла (у люменах), що доводиться на 1 стерадіан. <br> Тілесний кут потрібно вибирати таким чином, щоб потік, що обмежується їм, можна було б уважати найбільш рівномірним. Тоді одиниця тілесного кута в цьому напрямку від джерела буде містити силу світла чисельно рівну світловому потоку. <br> Одиниця виміру СІ: кандела (кд) = люмен (лм) / стерадіан (ср) <br> Тілесний кут в 1, називаний також стерадіан, відповідає тілесному куту, який, як прямій конус із центром у середині сфери радіуса 1 м, вирізує з поверхні сфери площа 1 м<sup>2</sup>. <br> [[Image:Den 7 18 9.gif]] <br> ''Освітленість'' — фізична величина, що характеризує висвітлення поверхні, створюване світловим потоком, що падають на поверхню. Одиницею виміру освітленості в системі СІ служить люкс (1 люкс = 1 люмену на квадратний метр. На відміну від освітленості, вираження кількості світла, відбитого поверхнею, називається ''яскравістю''. <br> Освітленість прямо пропорційна силі світла джерела світла. При видаленні його від освітлюваної поверхні її освітленість зменшується назад пропорційно квадрату відстані. <br> Коли промені світла падають похило до освітлюваної поверхні, освітленість зменшується пропорційно косинусу кута падіння променів. <br> Освітленість E знаходять по формулі: <br> E=I/r<sup>2</sup>cosi ,де&nbsp;:  
-
I- сила світла в канделах;
+
I- сила світла в канделах;  
r- відстань до джерела світла;  
r- відстань до джерела світла;  
-
i- кут падіння променів світла щодо нормалі до поверхні. <br> Освітленість у фототехніці визначають за допомогою єкспонометрів і єкспозиметрів, у фотометрії — за допомогою люксметрів. <br> Приклади освітленісті:<br> Сонячни промені опівдні &nbsp;&nbsp; &nbsp;100 000 лк<br> При кінозйомці в студії &nbsp;&nbsp; &nbsp;10 000 лк<br> На відкритім місці в похмурий день &nbsp;&nbsp; &nbsp;1000 лк<br> У світлій кімнаті поблизу вікна &nbsp;&nbsp; &nbsp;100 <br> На робочому столі для тонких робіт &nbsp;&nbsp; &nbsp;100–200 <br> На екрані кінотеатру &nbsp;&nbsp; &nbsp;85–120 <br> Необхідне для читання &nbsp;&nbsp; &nbsp;30–50 <br> &nbsp;Від повного місяця &nbsp;&nbsp; &nbsp;0,2 <br> &nbsp;Від нічного неба в безмісячну ніч &nbsp;&nbsp; &nbsp;0,0003 <br><br> Яскравість — це потік, що посилає в даному напрямку одиницею видимої поверхні в одиничному тілесному куті. Відношення сили світла, випромінюваного поверхнею, до площі її проекції на площину, перпендикулярну осі спостереження. Або — характеристика світних тіл, рівна відношенню сили світла в якому-небудь напрямку до площі проекції світної поверхні на площину, перпендикулярну цьому напрямку. У системі СІ вимірюється в канделах на м². <br>Сила світла типових джерел: <br> Свіча&nbsp;&nbsp; &nbsp;1 кд
+
i- кут падіння променів світла щодо нормалі до поверхні. <br> Освітленість у фототехніці визначають за допомогою єкспонометрів і єкспозиметрів, у фотометрії — за допомогою люксметрів. <br> Приклади освітленісті:<br> Сонячни промені опівдні &nbsp;&nbsp; &nbsp;100 000 лк<br> При кінозйомці в студії &nbsp;&nbsp; &nbsp;10 000 лк<br> На відкритім місці в похмурий день &nbsp;&nbsp; &nbsp;1000 лк<br> У світлій кімнаті поблизу вікна &nbsp;&nbsp; &nbsp;100 <br> На робочому столі для тонких робіт &nbsp;&nbsp; &nbsp;100–200 <br> На екрані кінотеатру &nbsp;&nbsp; &nbsp;85–120 <br> Необхідне для читання &nbsp;&nbsp; &nbsp;30–50 <br> &nbsp;Від повного місяця &nbsp;&nbsp; &nbsp;0,2 <br> &nbsp;Від нічного неба в безмісячну ніч &nbsp;&nbsp; &nbsp;0,0003 <br><br> Яскравість — це потік, що посилає в даному напрямку одиницею видимої поверхні в одиничному тілесному куті. Відношення сили світла, випромінюваного поверхнею, до площі її проекції на площину, перпендикулярну осі спостереження. Або — характеристика світних тіл, рівна відношенню сили світла в якому-небудь напрямку до площі проекції світної поверхні на площину, перпендикулярну цьому напрямку. У системі СІ вимірюється в канделах на м². <br>Сила світла типових джерел: <br> Свіча&nbsp;&nbsp; &nbsp;1 кд  
-
[[Image:Den 7_18_14.jpg]]<br> Лампа розжарювання&nbsp;&nbsp; &nbsp;100 кд<br> Звичайний світодіод&nbsp;&nbsp; &nbsp;0,005..3 кд<br> Зверх яскравий світодіод&nbsp;&nbsp; &nbsp;25…500 кд<br> Зверх яскравий світодіод з коллиматором&nbsp;&nbsp; &nbsp;1500 кд<br> Сучасна люмінесцентна лампа&nbsp;&nbsp; &nbsp;100 кд<br> Сонце&nbsp;&nbsp; &nbsp;3×10<sup>27</sup> кд<br> &nbsp;<br> '''Контролючий блок 1'''<br>  
+
[[Image:Den 7 18 14.jpg]]<br> Лампа розжарювання&nbsp;&nbsp; &nbsp;100 кд<br> Звичайний світодіод&nbsp;&nbsp; &nbsp;0,005..3 кд<br> Зверх яскравий світодіод&nbsp;&nbsp; &nbsp;25…500 кд<br> Зверх яскравий світодіод з коллиматором&nbsp;&nbsp; &nbsp;1500 кд<br> Сучасна люмінесцентна лампа&nbsp;&nbsp; &nbsp;100 кд<br> Сонце&nbsp;&nbsp; &nbsp;3×10<sup>27</sup> кд<br> &nbsp;<br> '''<u>Завдання:</u>'''<br>  
-
1. Що вівчає фотометрія?
+
1. Що вівчає фотометрія?  
2. Назвить основні фактри ,віикростовуємі при розрахунках освітленності<br>  
2. Назвить основні фактри ,віикростовуємі при розрахунках освітленності<br>  

Версия 12:45, 5 декабря 2010

Гіпермаркет Знань>>Фізика і астрономія>>Фізика 7 клас. Повні уроки>> Фотометрія. Сила світла і освітленість.


Мета: Ознайомитися з  поняттям «Фотометрія», навчитися користуватися основними термінами фотометрії.

Хід уроку 

Тіла, що випромінюють світло, називаються джерелами світла.
Розділ оптики, що займається питаннями виміру інтенсивності світла і його джерел, називається фотометрією.
У фотометрії використовуються наступні величини:
енергетичні - характеризують енергетичні параметри оптичного випромінювання безвідносно до його дії на приймач випромінювання;
світлові - характеризують дії світла й оцінюються по впливу на око (виходячи з так званої середньої чутливості ока) або інші приймачі випромінювання.
Для розрахунків освітлення існує чотири основні фактори, що характеризують кількість світла:
світловий потік,
сила світла,
яскравість і освітленість.

 Залежно від орієнтації поверхні, для якої приводиться останній параметр, розрізняють горизонтальну й вертикальну освітленість.
Світловий потік — фізична величина, що характеризує «кількість» світлової енергії у відповідному потоці випромінювання. Іншими словами, це потужність такого випромінювання, яке доступно для сприйняття нормальним людським оком.
Позначення: Φ
Одиниця виміру СІ: люмен
Світловий потік типових джерел
 Лампа розжарювання 40 Вт    415—460 люмен
 Лампа розжарювання 60 Вт    790—830 люмен
 Лампа розжарювання 100 Вт    1550—1630 люмен
 Лампа розжарювання 200 Вт    2860—2960 люмен

Den 7 18 10.jpg
Газорозрядна лампа 35 Вт ("автомобільний ксенон")    3000—3100 люмен

Den 7 18 12.jpg
Світлодіод Cree XP-G 5 Вт    460-493 люмен
Світлодіод P7 SSC 10 Вт     близько 700 люмен
Світлодіод Creemc-e 10 Вт     близько 770 люмен

Den 7 18 11.jpg
Люмінесцентна лампа 40 Вт    2480 люмен

Den 7 18 13.jpg
Сонце    3,8 × 1028 люмен
Сила світла — це кількісна величина потоку випромінювання, що доводиться на одиницю тілесного кута межі його поширення. Іншими словами ця кількість світла (у люменах), що доводиться на 1 стерадіан.
Тілесний кут потрібно вибирати таким чином, щоб потік, що обмежується їм, можна було б уважати найбільш рівномірним. Тоді одиниця тілесного кута в цьому напрямку від джерела буде містити силу світла чисельно рівну світловому потоку.
Одиниця виміру СІ: кандела (кд) = люмен (лм) / стерадіан (ср)
Тілесний кут в 1, називаний також стерадіан, відповідає тілесному куту, який, як прямій конус із центром у середині сфери радіуса 1 м, вирізує з поверхні сфери площа 1 м2.
Файл:Den 7 18 9.gif
Освітленість — фізична величина, що характеризує висвітлення поверхні, створюване світловим потоком, що падають на поверхню. Одиницею виміру освітленості в системі СІ служить люкс (1 люкс = 1 люмену на квадратний метр. На відміну від освітленості, вираження кількості світла, відбитого поверхнею, називається яскравістю.
Освітленість прямо пропорційна силі світла джерела світла. При видаленні його від освітлюваної поверхні її освітленість зменшується назад пропорційно квадрату відстані.
Коли промені світла падають похило до освітлюваної поверхні, освітленість зменшується пропорційно косинусу кута падіння променів.
Освітленість E знаходять по формулі:
E=I/r2cosi ,де :

I- сила світла в канделах;

r- відстань до джерела світла;

i- кут падіння променів світла щодо нормалі до поверхні.
Освітленість у фототехніці визначають за допомогою єкспонометрів і єкспозиметрів, у фотометрії — за допомогою люксметрів.
Приклади освітленісті:
Сонячни промені опівдні     100 000 лк
При кінозйомці в студії     10 000 лк
На відкритім місці в похмурий день     1000 лк
У світлій кімнаті поблизу вікна     100
На робочому столі для тонких робіт     100–200
На екрані кінотеатру     85–120
Необхідне для читання     30–50
 Від повного місяця     0,2
 Від нічного неба в безмісячну ніч     0,0003

Яскравість — це потік, що посилає в даному напрямку одиницею видимої поверхні в одиничному тілесному куті. Відношення сили світла, випромінюваного поверхнею, до площі її проекції на площину, перпендикулярну осі спостереження. Або — характеристика світних тіл, рівна відношенню сили світла в якому-небудь напрямку до площі проекції світної поверхні на площину, перпендикулярну цьому напрямку. У системі СІ вимірюється в канделах на м².
Сила світла типових джерел:
Свіча    1 кд

Den 7 18 14.jpg
Лампа розжарювання    100 кд
Звичайний світодіод    0,005..3 кд
Зверх яскравий світодіод    25…500 кд
Зверх яскравий світодіод з коллиматором    1500 кд
Сучасна люмінесцентна лампа    100 кд
Сонце    3×1027 кд
 
Завдання:

1. Що вівчає фотометрія?

2. Назвить основні фактри ,віикростовуємі при розрахунках освітленності


Список використаних джерел:

1. Янчук В. Довідник школяра: 5-11 кл., 2002, Київ

2. Коршак Є. В., Ляшенко О. І., Савченко В.Ф. Фізика 7 клас: Підруч. для для загальноосвітніх навч. закл. - Ірпінь: Перун, 2002.

3. Гончаренко С.У. Фізика: Основні закони і формули., 2006, Либідь.

4. Вакуленко М. О. Російсько-український словник фізичної термінології / За ред. проф. О. В. Вакуленка (додаток: "Російсько-український фізичний словник":. - К., 2006.

5. Урок фізики по тему: "Фотометрія"

Відредаговано та надіслано Фролов Д. В.


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

Предмети > Фізика і астрономія > Фізика 7 клас