Elektrotechnická fakulta ŽU KVES

FOTOMETRICÉ VELIČINY

Elektrotechnická fakulta ŽU KVES

Svetelný tokSvetelnotechnická veličina, ktorá je úmerná žiarivému toku a vyjadruje schopnosť žiarivého toku vyvolať

zrakový vnem.Jednotkou svetelného toku je 1 lumen

(lm)Svetelný tok monochromatického žiarenia ,ktoré má vlnovú dĺžku a ktorého žiarivý tok je e určíme zo

vzťahu: ( ) = Km * V( ) * e ( )

Elektrotechnická fakulta ŽU KVES

Km - maximálna svetelná svetelná účinnosť

monochromatického žiarenia. Je rovná 683 lmW-1.

V( ) - pomerná svetelná účinnosť

Elektrotechnická fakulta ŽU KVES

Svetelný tok žiarenia , ktoré je zložené z rôznych monochromatických žiarení a ktorého

žiarivý tok e je daný grafickým priebehom vypočítame:

(lm; lmW-1,Wm-1,m)kde

( ) je spektrálna hustota žiarivého toku e v bode

6830

(( ))* ( )*

d

dV de

Elektrotechnická fakulta ŽU KVES

2. Priestorový uhol.Jeho veľkosť je určená veľkosťou plochy, ktorú vytne kuželová plocha na povrchu

jednotkovej gule, ktorej stred (vrchol priestorového uhlu) je totožný s vrcholom

uvažovanej kuželovej plochy.

Jednotkou priestorového uhla je steradián (sr)

Elektrotechnická fakulta ŽU KVES

Elektrotechnická fakulta ŽU KVES

Priestorový uhol pod ktorým je zo stredu gule o polomere r vidieť plochu A vyťatú na povrchu tejto gule, sa určí zo

vzťahu:

(sr; m2, m ) A

r 2

Elektrotechnická fakulta ŽU KVES

Priestorový uhol d elementu dA plochy A, ktorú pozorujeme

zo vzdialenosti l bodu P vypočítame

ddA

l

cos 2

(sr; m2, m )

Elektrotechnická fakulta ŽU KVES

Priestorový uhol, pod ktorým vidieť celú plochu A

cos l

dAA

2

Elektrotechnická fakulta ŽU KVES

3. Svietivosť. Pri nerovnomernom rozložení

svetelného toku zdroja či svietidla do rôznych smerov priestoru, je potrebné poznať aj priestorovú

hustotu svetelného toku v rôznych smeroch , t.j svietivosť zdroja v

týchto smeroch.

Elektrotechnická fakulta ŽU KVES

Svietivosť bodového zdroja v smere určenom uhlom určíme :

(cd: lm,sr)

Jednotkou svietivosti je 1kandela (cd).

Id

d

Elektrotechnická fakulta ŽU KVES

Kandela je kolmá svietivosť 1/60 cm2 povrchu absolútne čierneho telesa

pri teplote tuhnúcej platiny (2046,5 K) pri tlaku 101324,72 Pa.

Zdrojom svetla etalonu kandely je thoriová trubička ponorená do

roztavenej platiny.

Elektrotechnická fakulta ŽU KVES

Elektrotechnická fakulta ŽU KVES

Svietivosť zdroja vo všetkých smeroch priestoru - dostaneme

fotometrickú plochu svietivosti.

V určených rovinách rezov dostaneme čiary(krivky)

svietivosti

Elektrotechnická fakulta ŽU KVES

4. Osvetlenosť.Osvetlenosť (intenzita osvetlenosti) E rovinnej plôšky dA, tj. plošná hustota svetelného toku d ktorá dopadla na

plôšku dA je daná

(lx; lm, m2)

Osvetlenosť plôšky dA sa často nazýva aj osvetlenosť v bode.

Jednotkou osvetlenosti je 1 lux (lx)

dA

dE

Elektrotechnická fakulta ŽU KVES

Ak osvetlujeme plôšku dA zdrojom Z zo

vzdialenosti l podľa obrázku, potom

Elektrotechnická fakulta ŽU KVES

EI

lP

.cos

2(lx; cd, - , m)

Z rovnice vyplýva, že osvetlenosť bodovým zdrojom je nepriamo úmerná štvorcu vzdialenosti a

priamo úmerná kosinusu uhla . (Lambertov kosínusový zákon

Elektrotechnická fakulta ŽU KVES

5. Jas zväzku svetelných lúčov

Elektrotechnická fakulta ŽU KVES

Zrakový orgán reaguje bezprostredne na svetelnú veličinu, ktorá sa volá jas

zväzku svetelných lúčov.Ak vymedzíme zväzok lúčov dvoma

otvormi dA1 a dA2 na tienidlách A1 A2, je jas LOP tohto zväzku v smere osi

OP rovný

(cd.m2 ,lm, m2.sr) Ld

d GOP 2

2

Elektrotechnická fakulta ŽU KVES

Pri zanedbateľných rozmeroch dA1 a dA2 vzhľadom na vzdialenosť l medzi A1 A2, určíme geometrickú veľkosť zväzku lúčov z rovnice:

Jednotkou jasu 1 cd.m-2môžeme sa stretnúť stilb 1sb = 1 cd. cm-2

lambert 1La = 3183 cd.m-2 footlambert 1fL = 3,426 cd.m-2

d G dA dQ dA dQldA dA2

1 2 2 1 2 1 2

1 .cos . cos . . .cos .cos

Elektrotechnická fakulta ŽU KVES

6. Svetlenie.Svetlenie je definované ako plošná

hustota svetelného toku dv , ktorý je vyžiarovaný z pôšky dA

(lm.m -2, lm, m2 )

Md

dAv

Elektrotechnická fakulta ŽU KVES

Veličiny charakterizujúce svetelno technické vlastnosti látok

Optické vlastnosti látok sú dôležité hlavne pre návrh a konštrukciu svetelno činných

častí rôznych zariadení.Svetelný tok, ktorý dopadá na uvažovanú

hmotu sa delí na tri časti

Elektrotechnická fakulta ŽU KVES

- ktorá sa odrazí - ktorá hmotou prejde - ktorú hmota pohltí

Svetelno technické vlastnosti látok potom charakterizujú tri integrálne činitele pre ktoré platí + + = 1

Elektrotechnická fakulta ŽU KVES

O prostredí v ktorom sa svetelné lúče šíria sa predpokladá že ich

nepohlcujú a nerozptyľujú. Povrchy rôznych látok sa ďalej

delia podľa rozloženia odrazeného svetelného toku do rôznych smerov

v priestore. zrkadlový odraz

rovnomerne rozptýlený odraz

Elektrotechnická fakulta ŽU KVES

Dokonalo rozptyľujúce svetelné plochy sa volajú Lambertove žiariče.

Prakticky však neexistujú ani ideálne zrkadlá ani ideálne rozptyľovače

Svetelný tok, ktorý prejde látkou môže z nej vystupovať rôznymi spôsobmi.

priamy prestup svetla rovnomerne rozptyľujúci prestup svetla

Elektrotechnická fakulta ŽU KVES

Vnem farby

V náuke o farbe sa farba nechápe ako zmes pojiva a farbiva , ale pojem

farbe resp vnem farby , označuje vlastnosť zrakového podnetu, ktorý

umožňuje pozorovateľovi zistiť rozdiel medzi dvoma plôškami

zorného poľa, ktoré majú rovnakú veľkosť , tvar aj štruktúru.

Elektrotechnická fakulta ŽU KVES

Pojem farba sa prenáša na vlastnosť svetla a predmetov.

Farebné vlastnosti svetla – chromatičnosť

Farebné vlastnosti látok - koloritaKvalitatívna odlišnosť vnemu

jednotlivých spektrálnych farieb-farebný tón

Elektrotechnická fakulta ŽU KVES

Farby delíme na pestré a nepestré

pestré - májú farebný tónnepestré – biele, šedé, čierne

Elektrotechnická fakulta ŽU KVES

Trichromatické sústavy

Elektrotechnická fakulta ŽU KVES

K popisu farieb sa používajú kolorimetrické sústavy

Pre presné charakterizovanie farieb sú potrebné tri čísla

Ľubovolný farebný podnet sa dá nahradiť zmesou troch merných

farebných podnetov

Elektrotechnická fakulta ŽU KVES

Zvolené farebné podnety sa označujú Č0,Z0,M0, X0,Y0,Z0

Kolorimetrické množstvo troch merných farebných podnetov, ktoré vzbudzujú

rovnaký vnem ako ako farebný podnet sa nazývajú trichromatické zložky

a označujú sa č(),z (),m (),

Elektrotechnická fakulta ŽU KVES

Trichromatické zložky sa dajú vypočítať

´X

0

*)(*)( dxX e

Elektrotechnická fakulta ŽU KVES

Tri údaje charakterizujú farebný podnetfarebný tónsýtosť farby

intenzita( svetelvý tok, jas)

Elektrotechnická fakulta ŽU KVES

ZYX

Zz

ZYX

Yy

YYX

Xx

Trichromatické súradnice sú rovné podielu trichromatických

zložiek a ich súčtu

Elektrotechnická fakulta ŽU KVES

Diagram chromatičnosti

Elektrotechnická fakulta ŽU KVES