Các đại lượng đo ánh sáng
Sóng điện từ
Sóng điện từ là sự lan truyền trong không gian, mang tính chất vừa như sóng vừa như hạt Giống như các loại sóng khác, sóng điện từ tuân thủ các định luật vật lý.
Ánh sáng
Ánh sáng là bức xạ điện từ mà mắt người có thể cảm nhận được một cách trực tiếp. Ánh sáng có bước sóng λ = 380 – 780 nm.
Các ánh sáng có bước sóng vào khoảng λ = 555 nm được hiển thị tốt nhất trên võng mạc của mắt người tại đây có hai loại tế bào :
- Tế bào hình nón có khoảng bảy triệu tế bào, nằm giữa võng mạc cho ta phân biệt màu sắc của ánh sáng.
- Tế bào hình que có khoảng 120 triệu tế bào, chúng bao phủ phần còn lại của võng mạc cho ta phân biệt màu sắc của ánh sáng đen, trắng.
- Bước sóng mà mắt người có thể nhận được có bước sóng λ = 380 – 780 nm.
Các đại lượng đo ánh sáng và đơn vị đo
1.1.3.1 Cường độ sáng I Đơn vị đo Candela,kí hiệu: (cd):
Cường độ sáng là chỉ số quan trọng thể hiện khả năng phát quang của nguồn sáng Đơn vị đo cường độ sáng là Candela, được định nghĩa là cường độ sáng theo một phương nhất định của nguồn phát bức xạ đơn sắc có tần số 540.10^12 Hz (λ = 555 nm), với cường độ năng lượng theo phương này được tính bằng Oát trên Steradian.
Hình 1.2 Định nghĩa cường độ ánh sáng
- Một nguồn phát quang tại 0, phát một lượng quang thông dφ trong góc khối dΩ có:
+ Cường độ sáng trung bình của nguồn :
+ Cường độ sáng tại điểm A:
Cường độ ánh sáng mạnh có thể gây ra hiện tượng loá mắt, làm giảm khả năng phân biệt màu sắc và nhận diện sự vật Khi đó, thần kinh sẽ trở nên căng thẳng và thị giác sẽ không còn chính xác.
1.1.3.2 Quang thông φ Đơn vị đo Lumen (lm).
Quang thông là chỉ số đo lường năng lượng được chuyển đổi thành ánh sáng, phản ánh cường độ sáng mà mắt thường của con người có thể nhận biết từ lượng bức xạ.
- Quang thông của một nguồn phát ra trong góc khối Ω:
- Quang thông khi cường độ sáng đều ( I = const ): φ = I Ω
- Quang thông khi cường độ sáng I không phụ thuộc vào phương :
1.1.3.3 Độ rọi E Đơn vị lux (lx): Độ rọi là đại lượng đặc trưng cho mật độ quang thông nhận được trên bề mặt được chiếu sáng. hoặc Trong đó: φ - Quang thông bề mặt diện tích nhận được ( lm )
S - Diện tích bề mặt đuợc chiếu sáng ( m 2 ) Khi một mặt phẳng có diện tích S =1 m 2 nhận đươc cường độ sáng một lượng quang thông φ = 1 lm sẽ có độ rọi E = 1 lx.
Độ chói, được đo bằng đơn vị cd/m², là chỉ số quan trọng để đánh giá sự tiện nghi của hệ thống chiếu sáng Nó được xác định bằng tỷ số giữa cường độ sáng và diện tích biểu kiến của nguồn sáng theo một phương nhất định Mức độ chói tối thiểu mà mắt người có thể nhìn thấy là 10^-5 cd/m², trong khi mức độ chói bắt đầu gây khó chịu và loá mắt là 5000 cd/m².
Khi nhìn ở các góc khác nhau thì độ chói L bằng nhau Đây là đặc trưng cho độ phản xạ của vật.
Nếu bề mặt có độ rọi E thì độ chói khi nhìn lên bề mặt:
Khi độ sáng do khuyếch tán định luật Lamber được tổng quát :
: Hệ số phản xạ của bề mặt (
