Gaismas intensitātes mērīšana ir svarīga, veidojot telpas apgaismojumu vai gatavojoties fotogrāfijai. Termins "intensitāte" tiek lietots dažādos veidos, tāpēc veltiet laiku, lai uzzinātu, kādas mērvienības un mērīšanas metodes atbilst jūsu mērķiem. Profesionāli fotogrāfi un apgaismojuma uzstādītāji parasti izmanto digitālo skaitītāju, bet jūs varat arī izgatavot vienkāršu, salīdzinošu gaismas mērītāju, ko sauc par Joly fotometru.
Soļi
1. metode no 2: gaismas intensitātes mērīšana telpai vai gaismas avotam
1. solis. Izprotiet fotometrus, kas mēra luksus un sveces kājām
Tās ir vienības, kas raksturo gaismas intensitāti uz virsmas vai apgaismojumu. Fotometri, kas to mēra, parasti ir tas, ko cilvēki meklē, kad vēlas izveidot fotosesiju vai pārbaudīt, vai istaba ir pārāk gaiša vai pārāk blāva.
- Daži gaismas skaitītāji ir specializēti dažādu veidu apgaismojumam. Piemēram, var iegūt precīzākus rezultātus, ja to izmanto nātrija apgaismojuma mērīšanai.
- Jūs pat varat iegādāties "gaismas mērītāju" dažās mobilo ierīču lietotņu veikalos. Vispirms pārbaudiet atsauksmes, jo dažas no šīm lietotnēm ir neprecīzas.
- Lux ir mūsdienās pieņemtais standarts, taču dažas ierīces joprojām mēra svecītēs. Izmantojiet šo tiešsaistes kalkulatoru, lai konvertētu starp tiem.
2. solis. Ziniet, kā interpretēt apgaismojuma vienības
Šeit ir daži tipisku apgaismojuma mērījumu piemēri, lai palīdzētu noteikt, vai apgaismojums ir jāmaina:
- Lielāko daļu biroja darbu var ērti veikt 250–500 luksu (23–46 pēdu sveces).
- Lielveikali vai darba vietas, kas saistītas ar zīmēšanu vai citu detaļu apstrādi, parasti tiek izgaismotas līdz 750–1 000 luksiem (70–93 sveces). Šī diapazona augšējais gals ir līdzvērtīgs iekštelpu laukumam pie loga skaidrā, saulainā dienā.
Solis 3. Izprotiet lūmenus un spilgtumu
Ja spuldzes vai lampas etiķetē vai reklāmā ir minēts "lūmeni", tā apraksta, cik daudz kopējās enerģijas tiek izstarota kā redzamā gaisma. spilgtums. Lūk, kas jums jāzina:
- "Sākotnējie lūmeni" apraksta, cik daudz gaismas tiks izdalīts pēc gaismas stabilizācijas. Luminiscences un HID lampas izmanto apmēram 100 stundas.
- "Vidējais lūmenis" vai "nominālais lūmenis" norāda aptuveno vidējo spilgtumu ierīces kalpošanas laikā. Faktiskais spilgtums būs spilgtāks par šo agri un kļūs vājāks par gaismas avota ieteicamā kalpošanas laika beigām.
- Lai noskaidrotu, cik daudz lūmenu jums nepieciešams, veiciet iepriekš norādītās darbības, lai noteiktu, cik daudz apgaismojuma sveču vēlaties telpā, un reiziniet ar telpas kvadrātmetriem. Mērķējiet augstāk par rezultātu telpām ar tumšām sienām un zemāk - telpām ar citiem galvenajiem gaismas avotiem.
4. solis. Izmēriet staru un lauka leņķi
Lukturīšus un citas ierīces, kas izstaro gaismu noteiktā virzienā, var aprakstīt, izmantojot šos divus papildu terminus. Tos varat atrast pats, izmantojot fotometru, kas mēra luksus vai sveces kājām, kā arī ar taisnu malu un transportieri:
- Turiet fotometru tieši spožākā staru kūļa ceļā. Pārvietojiet to, līdz atrodat vietu ar maksimālo intensitāti (apgaismojums).
- Paliekot tādā pašā attālumā no gaismas avota, pārvietojiet fotometru vienā virzienā, līdz gaismas intensitāte samazinās līdz 50% no maksimālā līmeņa. Izmantojiet savilktu auklu vai citu taisnu malu, lai atzīmētu līniju no gaismas avota līdz šim punktam.
- Ejiet otrā virzienā, līdz atrodat punktu staru kūļa pretējā pusē ar 50% maksimālo apgaismojumu. Atzīmējiet jaunu rindu no šīs vietas.
- Izmantojiet transportieri, lai izmērītu leņķi starp abām līnijām. Šis ir "staru leņķis", un tas raksturo gaismas avota spilgti izgaismoto leņķi.
- Lai atrastu lauka leņķi, atkārtojiet šīs darbības, bet atzīmējiet abas vietas, kur staru intensitāte sasniedz 10% no maksimālā līmeņa.
2. metode no 2: relatīvās intensitātes mērīšana ar mājās gatavotu ierīci
1. solis. Izmantojiet šo, lai salīdzinātu gaismas avotus
Šo ierīci ir viegli uzbūvēt mājās pēc neliela iepirkšanās brauciena. Pēc inventarizācijas to sauc par "Joly fotometru", un to var izmantot, lai izmērītu divu gaismas avotu relatīvo intensitāti. Ar nelielām zināšanām par fiziku, kas sniegta zemāk, jūs varēsit atklāt, kura no jūsu spuldzēm izstaro vairāk gaismas, kā arī tās, kuras ir visefektīvākās attiecībā uz patērēto jaudu.
Relatīvie mērījumi nedos jums rezultātu vienībās. Jūs precīzi zināt, kā salīdzina divas gaismas intensitātes, taču nevarēsit tās saistīt ar trešo intensitāti, neatkārtojot eksperimentu
2. solis. Pārgrieziet parafīna plāksni uz pusēm
Iegādājieties parafīna vaska iepakojumu datortehnikas veikalā vai pārtikas preču veikalā un izvelciet vienu 5 mārciņu (0,55 kilogramu) plāksni. Izmantojot asu nazi, plāksni sagriež divās vienādās daļās.
Lēnām izgrieziet plāksni, lai nesabojātu gabalus
Solis 3. Sviestmaižu alumīnija folija starp parafīna gabaliņiem
Noplēšiet alumīnija folijas loksni un uzlieciet to virs viena no diviem parafīna gabaliem, pilnībā pārklājot augšējo virsmu. Uzlieciet otro parafīna gabalu uz alumīnija.
Solis 4. Pagrieziet "sviestmaizi" vertikāli
Lai šī ierīce darbotos, mums tā jānovieto uz gala, tāpēc folijas loksne vidū ir vertikāla. Ja jūsu vasks pats neizceļas, pagaidām varat to noturēt horizontāli. Vienkārši atcerieties, ka kastē, kuru veidosit, jābūt konstruētai tā, lai vasks turētos vertikāli.
Lai turētu bloku kopā, varat izmantot divas gumijas lentes. Ielieciet vienu netālu no sviestmaizes augšdaļas, bet otru - apakšā
Solis 5. Izgrieziet trīs logus kartona kastē
Izvēlieties kastīti, kas ir pietiekami liela, lai turētu vaska bloku. Iepakojums, kurā vasks tika pārdots, bieži darbojas labi. Izmantojiet lineālu un šķēres, lai kastē iegrieztu trīs logus:
- Izgrieziet divus logus pretējās pusēs, tieši tāda paša izmēra. Pēc bloka ievietošanas katrā logā būs redzama cita parafīna puse.
- Izgrieziet trešo jebkura loga logu kastes priekšpusē. Tam jābūt centrētam, lai jūs varētu apskatīt abas parafīna bloka puses abās alumīnija folijas pusēs.
6. solis Ievietojiet parafīnu kastes iekšpusē
Turiet alumīnija foliju starp abiem parafīna vaska blokiem vertikālā stāvoklī. Jums var būt nepieciešams izmantot lenti, mazus kartona gabalus vai abus, lai vaska bloki būtu vertikāli un paralēli ar pretējām loga malām un pieskartos folijai starp tām.
Ja kaste ir atvērta augšpusē, pārklājiet to ar citu kartona gabalu vai citu gaismu bloķējošu barjeru
7. solis. Izlemiet par "atskaites punkta" gaismas avotu
Izvēlieties vienu no gaismas avotiem, ko salīdzināsit kā “standarta sveci”, kuru izmantosit kā intensitātes bāzes līniju. Ja jūs salīdzināt vairāk nekā divus gaismas avotus, jūs izmantojat šo gaismas avotu katra salīdzinājuma laikā.
8. solis. Sakārtojiet divus gaismas avotus taisnā līnijā
Novietojiet divas spuldzes, gaismas diodes vai citus gaismas avotus uz līdzenas virsmas taisnā līnijā. Attālumam starp tiem jābūt ievērojami lielākam par jūsu izveidotās kastes platumu.
9. solis. Novietojiet fotometru starp gaismas avotiem
Fotometram jābūt tieši tādā pašā augstumā kā gaismas avotiem, lai gaismas pilnībā izgaismotu vaska blokus caur sānu logiem. Atcerieties, ka gaismas avotiem jābūt pietiekami tālu, lai nodrošinātu vienmērīgu apgaismojumu.
10. solis. Izslēdziet visus pārējos apgaismojumus telpā
Aizveriet visus logus, žalūzijas vai žalūzijas tā, lai blokos nonāktu tikai gaisma no testa gaismas avotiem.
11. solis. Pielāgojiet lodziņu, līdz abi vaska bloki ir vienādi spilgti
Pārvietojiet fotometru uz sāniem ar dimmeru. Skatieties caur priekšējo logu, kad pielāgojat kastes stāvokli, un apstājieties, kad abi vaska bloki šķiet vienādi spilgti.
12. solis. Izmēriet attālumu starp fotometru un katru gaismas avotu
Izmantojiet mērlenti, lai izmērītu attālumu no alumīnija folijas līdz izvēlētajam "atskaites punkta" gaismas avotam. Mēs to sauksim d1. Pierakstiet to un pēc tam izmēriet attālumu no alumīnija folijas līdz gaismas avotam pretējā pusē, d2.
Jūs varat izmērīt attālumu, izmantojot jebkuru vienību, taču noteikti nesajauciet tos. Piemēram, ja jūsu mērījums ir pēdās un collās, pārveidojiet rezultātu, lai izmantotu tikai collas
13. solis. Izprotiet iesaistīto fiziku
Bloku spilgtums samazinās līdz ar attāluma kvadrātu, jo mēs mērām gaismas daudzumu, kas nokrīt divdimensiju apgabalā, bet gaisma izstaro trīsdimensiju tilpumu. Citiem vārdiem sakot, kad gaismas avots pārvietojas divreiz tālāk (x2), tā radītā gaisma tiek izkliedēta četras reizes platībā (x2)2). Mēs varam rakstīt spilgtumu kā "I / d2
- I ir intensitāte un d ir attālums, tāpat kā mēs tos izmantojām iepriekšējos soļos,
- Tehniski tas, ko mēs aprakstījām kā spilgtumu, tiek saukts par apgaismojums šajā kontekstā.
14. solis. Izmantojiet šīs zināšanas, lai atrisinātu relatīvo intensitāti
Kad abi bloki šķiet vienādi spilgti, to "apgaismojums" ir vienāds. Mēs varam to uzrakstīt kā formulu, pēc tam pārkārtot, lai atrisinātu I2vai otrā gaismas avota relatīvā intensitāte:
- Es1/d12 = Es2/d22
- Es2 = Es1(d22/d12)
- Tā kā mēs mērām tikai relatīvo intensitāti vai to salīdzinājumu, mēs varam tikai teikt, ka es1 = 1. Tas padarīs mūsu formulu vienkāršu: I2 = d22/d12
- Piemēram, pieņemsim attālumu d1 līdz mūsu atskaites punkta gaismas avotam ir 2 pēdas (0,6 metri) un ka attālums d2 līdz mūsu otrajam gaismas avotam ir 5 pēdas (1,5 metri):
- Es2 = 52/22 = 25/4 = 6.25
- Otrajam gaismas avotam ir intensitāte 6,25 reizes lielāks nekā pirmais gaismas avots.
Solis 15. Aprēķiniet efektivitāti
Ja izmantojat spuldzes, uz kurām ir norādīta jauda, piemēram, “60W” uz “60 vati”, spuldze patērē tik daudz elektroenerģijas. Sadaliet spuldzes relatīvo intensitāti ar šo jaudu, lai uzzinātu, cik efektīva ir spuldze salīdzinājumā ar citiem gaismas avotiem. Piemēram:
- 60 vatu spuldzei ar relatīvo intensitāti 6 ir relatīvā efektivitāte 6/60 = 0,1.
- 40 vatu spuldzes ar relatīvo intensitāti 1 relatīvā efektivitāte ir 1/40 = 0,025.
- Tā kā 0,1 / 0,025 = 4, 60W spuldze ir četras reizes efektīvāka, pārvēršot elektroenerģiju gaismā. Ņemiet vērā, ka tā joprojām patērēs vairāk enerģijas nekā 40 W spuldze, un tādējādi jums būs jāmaksā vairāk naudas; efektivitāte tikai norāda, cik daudz "sprādziena par savu naudu" jūs saņemat.
