Световой поток - Luminous flux

Световой поток
Общие символы
Φ v
Единица СИ Люмен
В базовых единицах СИ cd⋅ sr
Измерение J
Фотопическая (черная линия) и скотопическая (зеленая линия) функции светимости. Фотопортрет включает в себя стандарт CIE 1931 года (сплошной), модифицированные данные Джадда-Вос 1978 года (пунктир) и данные Sharpe, Stockman, Jagla & Jägle 2005 (пунктир). По горизонтальной оси отложена длина волны в нм.
Интегрирующая сфера, используемая для измерения светового потока источника света.

В фотометрии , световой поток или световая мощность является мерой воспринимаемой силы света . Он отличается от лучистого потока , меры общей мощности электромагнитного излучения (включая инфракрасный , ультрафиолетовый и видимый свет), тем, что световой поток регулируется так, чтобы отражать изменяющуюся чувствительность человеческого глаза к разным длинам волн света.

Единицы

СИ единица светового потока является люмен (лм). До 19 мая 2019 года, один просвет не было определен как световой поток света , создаваемого источником света , который испускает один кандела из силы света в течение телесного угла одного стерадиана . С 20 мая 2019 года просвет определяется путем фиксации световой отдачи монохроматического излучения с частотой540 × 10 12  Гц (зеленый свет с длиной волны от555 нм ) быть683 лм / Вт .

В других системах единиц световой поток может иметь единицы мощности .

Взвешивание

Световой поток учитывает чувствительность глаза путем взвешивания мощности на каждой длине волны с функцией светимости , которая представляет реакцию глаза на разные длины волн. Световой поток - это взвешенная сумма мощности на всех длинах волн видимого диапазона. Свет за пределами видимой полосы не влияет. Отношение полного светового потока к лучистому потоку называется световой отдачей .

Контекст

Световой поток часто используется как объективная мера полезного света, излучаемого источником света , и обычно указывается на упаковке лампочек , хотя он не всегда заметен. Потребители обычно сравнивают световой поток разных лампочек, поскольку он дает оценку видимого количества света, которое будет производить лампочка, а лампочка с более высоким отношением светового потока к потребляемой мощности более эффективна.

Световой поток не используется для сравнения яркости , поскольку это субъективное восприятие, которое варьируется в зависимости от расстояния от источника света и углового распространения света от источника.

Связь с силой света

Световой поток (в люменах) - это мера общего количества света, излучаемого лампой. Сила света (в канделах) - это мера яркости луча в определенном направлении. Если лампа имеет колбу на 1 люмен и оптика лампы настроена так, чтобы равномерно фокусировать свет в пучок в 1 стерадиан , то сила света этого луча будет равна 1 канделе. Если бы оптику изменили, чтобы сконцентрировать луч на 1/2 стерадиана, то источник имел бы силу света 2 канделы. В результате луч становится более узким и ярким, но световой поток остается прежним.

SI фотометрические величины
Количество Ед. изм Измерение Примечания
Имя Условное обозначение Имя Условное обозначение Условное обозначение
Световая энергия Q v люмен второй lm ⋅s Т Дж Секунду просвета иногда называют талботом .
Световой поток , сила света Φ v люмен (= кандела стерадиан ) lm (= cd⋅sr) J Световая энергия в единицу времени
Интенсивность света Я в кандела (= люмен на стерадиан) кд (= лм / ср) J Световой поток на единицу телесного угла
Яркость L v кандела на квадратный метр кд / м 2 (= лм / (ср⋅м 2 )) Л −2 Дж Световой поток на единицу телесного угла на единицу площади проекции источника. Канделу на квадратный метр иногда называют гнидой .
Освещенность E v люкс (= люмен на квадратный метр) лк (= лм / м 2 ) Л −2 Дж Световой поток, падающий на поверхность
Световой поток , световой поток M v люмен на квадратный метр лм / м 2 Л −2 Дж Световой поток, излучаемый с поверхности
Световая экспозиция H v люкс второй люкс Л −2 т Дж Интегрированная по времени освещенность
Плотность световой энергии ω v люмен-секунда на кубический метр лм⋅с / м 3 Л −3 т Дж
Световая отдача (излучения) K люмен на ватт лм / Вт M −1 L −2 T 3 Дж Отношение светового потока к лучистому потоку
Световая отдача (источника) η люмен на ватт лм / Вт M −1 L −2 T 3 Дж Отношение светового потока к потребляемой мощности
Светоотдача , световой коэффициент V 1 Световая отдача нормализована максимально возможной световой отдачей.
См. Также: SI  · Фотометрия  · Радиометрия.

Примеры

Таблица сравнительных световых потоков нескольких источников света
Источник Световой поток (люмен)
37 мВт «Сверхъяркий» белый светодиод 0,20
15 мВт зеленый лазер (длина волны 532 нм) 8,4
Белый светодиод высокой мощности мощностью 1 Вт 25–120
Керосиновый фонарь 100
Лампа накаливания 40 Вт при 230 вольт 325
Белый светодиод мощностью 7 Вт 450
Светодиодная лампа накаливания COB мощностью 6 Вт 600
Люминесцентная лампа 18 Вт 1250
Лампа накаливания 100 Вт 1750 г.
Люминесцентная лампа 40 Вт 2800
Ксеноновая лампа 35 Вт 2200–3200
Люминесцентная лампа 100 Вт 8000
Натриевая лампа низкого давления 127 Вт 25 000
Металлогалогенная лампа 400 Вт 40 000
Значения приведены для вновь изготовленных источников. Выход из многих источников значительно снижается в течение их срока службы.

использованная литература