Mjerenje intenziteta svjetla važno je pri projektiranju osvjetljenja prostorije ili pripremi za fotografiju. Izraz "intenzitet" koristi se na različite načine, pa odvojite trenutak da saznate koje jedinice i metode mjerenja odgovaraju vašim ciljevima. Profesionalni fotografi i instalateri rasvjete obično koriste digitalni mjerač, ali možete napraviti i jednostavan, uporedni mjerač svjetlosti koji se naziva Joly fotometar.
Koraci
Metoda 1 od 2: Mjerenje intenziteta svjetlosti za prostoriju ili izvor svjetlosti
Korak 1. Shvatite fotometre koji mjere luks i nožne svijeće
To su jedinice koje opisuju intenzitet svjetla na površini ili osvjetljenje. Fotometri koji to mjere obično su ono što ljudi traže kada žele fotografirati ili testirati je li soba presvijetla ili suviše zatamnjena.
- Neki svjetlomjeri su specijalizirani za različite vrste rasvjete. Na primjer, mogu se dobiti precizniji rezultati kada se koristi za mjerenje natrijumove rasvjete.
- Možete čak i kupiti "mjerač svjetlosti" u trgovinama aplikacija na nekim mobilnim uređajima. Prvo provjerite recenzije jer su neke od ovih aplikacija netočne.
- Lux je suvremeno prihvaćen standard, ali neki uređaji još uvijek mjere svijeće za stopala. Koristite ovaj mrežni kalkulator za pretvaranje između njih.
Korak 2. Znati tumačiti jedinice osvjetljenja
Evo nekoliko primjera tipičnih mjerenja osvjetljenja koji će vam pomoći da utvrdite da li se vaše osvjetljenje mora promijeniti:
- Većina uredskih poslova udobno se obavlja na 250-500 luksa (23–46 stopala).
- Supermarketi ili radni prostori koji uključuju crtanje ili druge detalje, obično su osvijetljeni na 750-1 000 luksa (70–93 svijeće za stopala). Gornji kraj ovog raspona ekvivalentan je zatvorenom prostoru pored prozora za vedrog, sunčanog dana.
Korak 3. Shvatite lumen i svjetlinu
Ako žarulja ili oznaka lampe ili oglas spominju "lumene", to opisuje koliko se ukupne energije emitira kao vidljivo svjetlo, koncept koji se naziva luminance. Evo što trebate znati:
- "Početni lumeni" opisuju koliko će svjetlosti biti ispušteno nakon stabiliziranja svjetla. Ovo traje oko 100 sati upotrebe za fluorescentna i HID svjetla.
- "Prosječni lumeni" ili "nazivni lumeni" govore vam o procijenjenoj prosječnoj svjetlini tokom vijeka trajanja uređaja. Stvarna osvjetljenost će u početku biti svjetlija od ove, a pri kraju preporučenog životnog vijeka izvora svjetlosti postat će slabija od ove.
- Da biste shvatili koliko vam lumena treba, upotrijebite gornje korake da odredite koliko nožnih svijeća želite u prostoriji i pomnožite s kvadraturom prostorije. Ciljajte više od rezultata za sobe s tamnim zidovima, a niže za sobe s drugim glavnim izvorima svjetlosti.
Korak 4. Izmjerite snop i ugao polja
Svjetiljke i drugi uređaji koji emitiraju svjetlost u određenom smjeru mogu se opisati pomoću ova dva dodatna pojma. Možete ih sami pronaći pomoću fotometra koji mjeri luks ili svijeće za stopala, a s ravnalom i kutomjerom:
- Držite fotometar direktno na putu najsvjetlijeg snopa. Pomičite ga dok ne pronađete mjesto s najvećim intenzitetom (osvijetljenost).
- Ostajući na istoj udaljenosti od izvora svjetlosti, pomaknite fotometar u jednom smjeru, dok intenzitet svjetlosti ne padne na 50% maksimalnog nivoa. Zategnutom niti ili drugom ravnom linijom označite liniju od izvora svjetlosti do ove tačke.
- Hodajte u drugom smjeru dok ne nađete mjesto na suprotnoj strani snopa s maksimalno osvjetljenjem od 50%. Označite novu liniju sa ovog mjesta.
- Pomoću kutomjera izmjerite kut između dvije linije. Ovo je "kut snopa" i opisuje kut koji je izvor svjetlosti jako osvijetlio.
- Da biste pronašli kut polja, ponovite ove korake, ali označite dvije točke gdje intenzitet snopa doseže 10% maksimalnog nivoa.
Metoda 2 od 2: Mjerenje relativnog intenziteta kućnim aparatom
Korak 1. Koristite ovo za usporedbu izvora svjetlosti
Ovaj uređaj je lako izgraditi kod kuće, nakon kratkog odlaska u kupovinu. Nazvan "Joly photometer" nakon njegovog popisa, može se koristiti za mjerenje relativnog intenziteta dva izvora svjetlosti. Uz malo znanja o fizici, prikazano u nastavku, moći ćete otkriti koja od vaših žarulja daje više svjetla, kao i koje su najefikasnije za količinu energije koju koriste.
Relativna mjerenja neće vam dati rezultat u jedinicama. Znaćete tačno kako se upoređuju dva intenziteta svetlosti, ali nećete ih moći povezati sa trećim intenzitetom bez ponavljanja eksperimenta
Korak 2. Prerežite ploču parafinskog voska na pola
Kupite paket parafinskog voska u željezariji ili trgovini mješovitom robom i izvucite ploču od pola kilograma (0,55 kilograma). Oštrim nožem prerežite ploču na dva jednaka dijela.
Polako prorežite ploču kako biste izbjegli lomljenje komada
Korak 3. Sendvič aluminijumska folija između komada parafina
Otkinite list aluminijske folije i položite ga na jedan od dva parafinska komada, potpuno prekrivajući gornju površinu. Drugi komad parafina položite na aluminij.
Korak 4. Okrenite "sendvič" okomito
Da bi ovaj uređaj radio, morat ćemo ga postaviti na kraj, tako da je folija u sredini okomita. Ako vaš vosak ne stoji sam, za sada ga možete držati vodoravno. Samo zapamtite da bi kutija koju ćete izgraditi trebala biti dizajnirana tako da drži vosak u okomitom položaju.
Možete koristiti dvije gumice za držanje bloka zajedno. Jedan stavite na vrh sendviča, a drugi na dno
Korak 5. Izrežite tri prozora u kartonsku kutiju
Odaberite kutiju dovoljno veliku za držanje bloka voska. Ambalaža u kojoj se vosak prodavao često dobro funkcionira. Pomoću ravnala i škara izrežite tri prozora u kutiju:
- Izrežite dva prozora na suprotnim stranama, potpuno iste veličine. Svaki prozor će vidjeti drugu polovinu parafina, nakon što se blok postavi unutra.
- Izrežite treći prozor bilo koje veličine ispred kutije. Ovo bi trebalo biti centrirano, tako da možete vidjeti obje polovice parafinskog bloka, s obje strane aluminijske folije.
Korak 6. Stavite parafin u kutiju
Aluminijsku foliju držite između dva bloka parafinskog voska, u okomitom položaju. Možda ćete morati upotrijebiti traku, male komade kartona ili oboje kako biste voštane blokove držali uspravno i paralelno sa suprotnim stranama prozora, dodirujući foliju između njih.
Ako je kutija otvorena pri vrhu, prekrijte je drugim komadom kartona ili drugom barijerom koja blokira svjetlost
Korak 7. Odlučite se za izvor svjetlosti "referentna tačka"
Odaberite jedan od izvora svjetlosti koje ćete uspoređivati kao "standardnu svijeću", koju ćete koristiti kao osnovu za intenzitet. Ako upoređujete više od dva izvora svjetlosti, ovaj ćete izvor svjetlosti koristiti pri svakom poređenju.
Korak 8. Rasporedite dva izvora svjetlosti u ravnoj liniji
Postavite dvije žarulje, LED diode ili druge izvore svjetlosti na ravnu površinu u ravnoj liniji. Udaljenost između njih trebala bi biti znatno veća od širine kutije koju ste napravili.
Korak 9. Postavite fotometar između izvora svjetlosti
Fotometar bi trebao biti na istoj visini kao i izvori svjetlosti, tako da svjetla potpuno osvjetljavaju voštane blokove kroz bočne prozore. Upamtite, izvori svjetlosti trebaju biti na prilično velikoj udaljenosti kako bi omogućili ravnomjerno osvjetljenje.
Korak 10. Ugasite sva druga svjetla u prostoriji
Zatvorite bilo koji prozor, zavjese ili rolete tako da samo svjetlost iz ispitnih izvora svjetlosti pogađa blokove.
Korak 11. Podesite kutiju tako da oba voštana bloka budu jednako svijetla
Pomaknite fotometar prema strani sa prigušivačem voska. Gledajte kroz prednji prozor dok prilagođavate položaj kutije i zaustavite se kada oba voštana bloka izgledaju jednako svijetla.
Korak 12. Izmjerite udaljenost između fotometra i svakog izvora svjetlosti
Pomoću mjerne trake izmjerite udaljenost od aluminijske folije do odabranog izvora svjetlosti "referentna točka". Ovo ćemo nazvati d1. Zapišite ovo, a zatim izmjerite udaljenost od aluminijske folije do izvora svjetlosti na suprotnoj strani, d2.
Možete mjeriti udaljenost pomoću bilo koje jedinice, ali pazite da ih ne miješate. Na primjer, ako se mjeri u stopama i inčima, pretvorite rezultat u samo inče
Korak 13. Shvatite uključenu fiziku
Svjetlina blokova smanjuje se s kvadratom udaljenosti, jer mjerimo količinu svjetlosti koja pada na dvodimenzionalno područje, ali svjetlost zrači kroz trodimenzionalni volumen. Drugim riječima, kada se izvor svjetlosti udaljuje dva puta dalje (x2), svjetlost koju proizvodi rasprostire se po četiri puta veće površine (x22). Svjetlinu možemo zapisati kao "I / d2
- I je intenzitet, a d udaljenost, baš kao što smo ih koristili u prethodnim koracima,
- Tehnički, ono što smo opisali kao svjetlinu naziva se osvetljenost u ovom kontekstu.
Korak 14. Koristite ovo znanje za rješavanje relativnog intenziteta
Kada oba bloka izgledaju jednako svijetla, njihova "osvijetljenost" je jednaka. Ovo možemo zapisati kao formulu, a zatim je preurediti da riješi za I2ili relativni intenzitet drugog izvora svjetlosti:
- I1/d12 = Ja2/d22
- I2 = Ja1(d22/d12)
- Budući da mjerimo samo relativni intenzitet ili kako se oni uspoređuju, možemo reći samo ja1 = 1. Ovo će učiniti našu formulu jednostavnom: I2 = d22/d12
- Na primjer, recimo udaljenost d1 do naše referentne tačke izvora svjetlosti je 2 stope (0,6 metara), a udaljenost d2 do našeg drugog izvora svjetlosti je 5 stopa (1,5 metara):
- I2 = 52/22 = 25/4 = 6.25
- Drugi izvor svjetlosti ima intenzitet 6,25 puta veća nego prvi izvor svetlosti.
Korak 15. Izračunajte efikasnost
Ako koristite žarulje sa označenom snagom, kao što je "60W" za "60 W", to je koliko električne energije koristi žarulja. Podijelite relativni intenzitet sijalice ovom snagom da biste saznali koliko je žarulja efikasna u odnosu na druge izvore svjetlosti. Na primjer:
- Sijalica od 60 vati sa relativnim intenzitetom 6 ima relativnu efikasnost 6/60 = 0,1.
- Sijalica od 40 vati sa relativnim intenzitetom 1 ima relativnu efikasnost 1/40 = 0,025.
- S obzirom da je 0,1 / 0,025 = 4, žarulja od 60 W je četiri puta efikasnija u pretvaranju električne energije u svjetlost. Imajte na umu da će i dalje trošiti više energije od žarulje od 40 W, pa će vas stoga koštati više novca; efikasnost vam samo govori koliko ćete dobiti za svoj novac.
