Čo je intenzita svetla a prečo je dôležitá. A.4.1 Charakteristiky radiačného poľa

$I(t)\; =\; \backslash frac(1)(T)\backslash int\backslash limits\_t^(t+T)\backslash left|\backslash vec\; S(t)\backslash right|dt,$

kde je Poyntingov vektor $\backslash vec\; S(t)=\backslash frac(c)(4\backslash pi)\backslash vľavo[\backslash vec\; E(t)\backslash times\backslash vec\; B(t)\backslash vpravo],$(v systéme GHS), $E$ je sila elektrického poľa a $B$- magnetická indukcia.

Pre monochromatickú lineárne polarizovanú vlnu s amplitúdou intenzity elektrického poľa $E\_0$ intenzita sa rovná:

$I\; =\; \backslash frac(\backslash epsilon\_0cE\_0^2)(8\backslash pi).$

Pre monochromatickú kruhovo polarizovanú vlnu je táto hodnota dvakrát väčšia:

$I\; =\; \backslash frac(\backslash epsilon\_0cE\_0^2)(4\backslash pi).$

Intenzita zvuku

Zvuk je vlna mechanických vibrácií média. Intenzitu zvuku možno vyjadriť pomocou hodnôt amplitúdy akustického tlaku p a rýchlosť oscilácie média v:

$I\; =\; \backslash frac(pv)(2).$

Napíšte recenziu na článok "Intenzita (fyzika)"

Poznámky

Úryvok charakterizujúci intenzitu (fyzika)

„Ak sú všetci Rusi čo i len trochu ako vy,“ povedal Pierrovi, „est un sacrilege que de faire la guerre a un people comme le votre [Bojovať s ľuďmi, ako ste vy, je rúhanie.] Vy, ktorí ste trpeli toľko od Francúzov, nemáte voči nim ani žiadnu zlobu.
A Pierre si teraz zaslúžil Talianovu vášnivú lásku len preto, že v ňom vyvolal tie najlepšie stránky jeho duše a obdivoval ich.
V poslednom období Pierrovho pobytu v Orli za ním prišiel jeho starý známy slobodomurár gróf Villarsky, ten istý, ktorý ho v roku 1807 uviedol do lóže. Villarsky bol ženatý s bohatou ruskou ženou, ktorá mala veľké majetky v provincii Oryol a zastávala dočasné miesto v meste v oddelení potravín.
Keď sa Villarsky dozvedel, že Bezukhov je v Oreli, hoci sa s ním nikdy nakrátko nezoznámil, prišiel k nemu s tými vyhláseniami o priateľstve a intimite, ktoré si ľudia zvyčajne navzájom vyjadrujú, keď sa stretávajú v púšti. Villarsky sa v Orli nudil a bol rád, že sa stretol s osobou rovnakého okruhu ako on a s rovnakými, ako veril, záujmami.
Na svoje prekvapenie si však Villarsky čoskoro všimol, že Pierre bol veľmi ďaleko za skutočným životom a upadol, ako sám Pierra definoval, do apatie a sebectva.
"Vous vous encroutez, mon cher," povedal mu. Napriek tomu bol teraz Villarsky s Pierrom príjemnejší ako predtým a navštevoval ho každý deň. Pre Pierra, ktorý sa teraz díval na Villarského a počúval ho, bolo zvláštne a neuveriteľné pomyslieť si, že on sám bol nedávno taký istý.
Villarsky bol ženatý, rodinný muž, zaneprázdnený záležitosťami majetku svojej manželky, službou a rodinou. Veril, že všetky tieto aktivity sú prekážkou v živote a že všetky sú opovrhnutiahodné, pretože sú zamerané na osobné dobro jeho a jeho rodiny. Vojenské, administratívne, politické a slobodomurárske úvahy neustále pohlcovali jeho pozornosť. A Pierre, bez toho, aby sa pokúsil zmeniť svoj pohľad, bez toho, aby ho odsúdil, s jeho teraz neustále tichým, radostným výsmechom, obdivoval tento zvláštny jav, ktorý je mu taký známy.
Vo vzťahoch s Villarským, s princeznou, s lekárom, so všetkými ľuďmi, s ktorými sa teraz stretol, mal Pierre novú vlastnosť, ktorá mu získala priazeň všetkých ľudí: toto uznanie schopnosti každého človeka myslieť, cítiť. a pozerať sa na veci svojím vlastným spôsobom; uznanie nemožnosti slov človeka odradiť. Táto legitímna vlastnosť každého človeka, ktorá predtým Pierra znepokojovala a dráždila, teraz tvorila základ účasti a záujmu, ktorý mal o ľudí. Rozdiel, niekedy úplný rozpor názorov ľudí s ich životmi a medzi sebou, Pierra potešil a vzbudil v ňom posmešný a jemný úsmev.

Môže sa veľmi líšiť a vizuálne nie sme schopní určiť stupeň osvetlenia, pretože ľudské oko je obdarené schopnosťou prispôsobiť sa rôznemu osvetleniu. Medzitým je intenzita osvetlenia mimoriadne dôležitá v širokej škále oblastí činnosti. Môžete si napríklad vziať proces natáčania alebo natáčania videa, ako aj napríklad pestovanie izbových rastlín.

Ľudské oko vníma svetlo od 380 nm (fialové) do 780 nm (červené). Najlepšie vnímame vlny s dĺžkou, ktorá nie je pre rastliny najvhodnejšia. Jasné a nášmu oku príjemné osvetlenie nemusí byť vhodné pre rastliny v skleníku, ktoré nemusia prijímať dostatok vĺn dôležitých pre fotosyntézu.

Intenzita svetla sa meria v luxoch. Za jasného slnečného popoludnia v našej centrálnej zóne dosahuje približne 100 000 luxov a večer klesne na 25 000 luxov. V hustom tieni je jeho hodnota desatiny týchto hodnôt. V interiéri je intenzita slnečného žiarenia oveľa menšia, pretože svetlo je oslabené stromami a okennými sklami. Najjasnejšie osvetlenie (na južnom okne v lete hneď za sklom) je prinajlepšom 3-5 tisíc luxov, v strede miestnosti (2-3 metre od okna) - iba 500 luxov. Toto je minimálne osvetlenie potrebné na prežitie rastlín. Pre normálny rast aj nenáročné vyžadujú aspoň 800 luxov.

Okom nedokážeme určiť intenzitu svetla. Na tento účel existuje zariadenie, ktorého názov je lux meter. Pri jeho nákupe je potrebné ujasniť si vlnový rozsah, ktorý meria, pretože Možnosti zariadenia, aj keď sú širšie ako možnosti ľudského oka, sú stále obmedzené.

Intenzitu svetla je možné merať aj pomocou fotoaparátu alebo expozimetra. Pravda, prijaté jednotky budete musieť prepočítať na suity. Ak chcete vykonať meranie, musíte na miesto merania položiť biely list papiera a nasmerovať naň fotoaparát, ktorého fotocitlivosť je nastavená na 100 a clona na 4. Po určení rýchlosti uzávierky by ste ju mali vynásobiť menovateľ o 10, výsledná hodnota bude približne zodpovedať osvetleniu v luxoch. Napríklad s rýchlosťou uzávierky 1/60 s. osvetlenie okolo 600 luxov.

Ak sa zaujímate o pestovanie a starostlivosť o kvety, potom, samozrejme, viete, že svetelná energia je pre rastliny životne dôležitá, aby mohli vykonávať normálnu fotosyntézu. Svetlo ovplyvňuje rýchlosť rastu, smer, vývoj kvetu, veľkosť a tvar jeho listov. S poklesom intenzity svetla sa všetky procesy v rastlinách úmerne spomaľujú. Jeho množstvo závisí od vzdialenosti zdroja svetla, od strany horizontu, ku ktorej je okno otočené, od stupňa tienenia uličnými stromami, od prítomnosti záclon alebo žalúzií. Čím je miestnosť svetlejšia, tým aktívnejšie rastliny rastú a potrebujú viac vody, tepla a hnojív. Ak rastliny rastú v tieni, vyžadujú menej starostlivosti.

Pri natáčaní filmu alebo televíznej relácie je osvetlenie veľmi dôležité. Kvalitné snímanie je možné pri osvetlení okolo 1000 luxov, dosiahnutom v televíznom štúdiu pomocou špeciálnych lámp. Prijateľnú kvalitu obrazu však možno dosiahnuť aj pri menšom osvetlení.

Intenzita svetla v štúdiu sa meria pred a počas filmovania pomocou expozimetrov alebo kvalitných farebných monitorov, ktoré sú pripojené k videokamere. Pred začatím natáčania je najlepšie obísť celú zostavu s expozimetrom, aby ste identifikovali tmavé alebo príliš osvetlené miesta, aby ste predišli negatívnym javom pri prezeraní záberov. Správnym nastavením osvetlenia navyše dosiahnete dodatočnú výraznosť snímanej scény a potrebné režijné efekty.

Stanovme vzťah medzi posunom x častíc média zúčastňujúceho sa na vlnovom procese a vzdialenosťou y ​​týchto častíc od zdroja kmitov O v ľubovoľnom časovom okamihu. Pre väčšiu prehľadnosť však uvažujme o priečnom vlnení všetky následné úvahy

bude platiť aj pre pozdĺžnu vlnu. Nech sú kmity zdroja harmonické (pozri § 27):

kde A je amplitúda, kruhová frekvencia kmitov. Potom sa všetky častice média dostanú do harmonickej vibrácie s rovnakou frekvenciou a amplitúdou, ale s rôznymi fázami. V médiu sa objaví sínusová vlna, znázornená na obr. 58.

Vlnový graf (obr. 58) je povrchovo podobný grafu harmonických kmitov (obr. 46), ale v podstate sú odlišné. Oscilačný graf predstavuje posun danej častice ako funkciu času. Vlnový graf predstavuje závislosť posunu všetkých častíc média od vzdialenosti od zdroja kmitov v danom časovom okamihu. Je to ako snímka vlny.

Uvažujme určitú časticu C nachádzajúcu sa vo vzdialenosti y od zdroja kmitov (častica O). Je zrejmé, že ak častica O už kmitá, tak častica C stále kmitá len tam, kde je čas šírenia sa kmitov z do C, teda čas, za ktorý vlna prešla dráhu y. Potom by mala byť rovnica vibrácií častice C napísaná takto:

Kde je však rýchlosť šírenia vĺn? Potom

Vzťah (23), ktorý nám umožňuje kedykoľvek určiť posunutie ľubovoľného bodu na vlne, sa nazýva vlnová rovnica. Zavedením vlnovej dĺžky X do úvahy ako vzdialenosti medzi dvoma najbližšími bodmi vlny, ktoré sú v rovnakej fáze, napríklad medzi dvoma susednými vrcholmi vĺn, môžeme dať vlnovej rovnici iný tvar. Je zrejmé, že vlnová dĺžka sa rovná vzdialenosti, po ktorej sa oscilácia šíri počas periódy s rýchlosťou

kde je frekvencia vlny. Potom dosadením do rovnice a berúc do úvahy, že získame iné formy vlnovej rovnice:

Pretože prechod vĺn je sprevádzaný vibráciami častíc média, energia vibrácií sa pohybuje v priestore spolu s vlnou. Energia prenášaná vlnou za jednotku času cez jednotkovú plochu kolmú na lúč sa nazýva intenzita vlny (alebo hustota toku energie). Získame výraz pre intenzitu vlny

Svetlo zohráva obrovskú úlohu nielen v interiéri, ale aj celkovo v našom živote. Koniec koncov, efektívnosť práce, ako aj náš psychický stav závisí od správneho osvetlenia miestnosti. Svetlo dáva človeku možnosť nielen vidieť, ale aj hodnotiť farby a tvary okolitých predmetov.

Samozrejme, prirodzené svetlo je pre ľudské oči najpohodlnejšie. Pri tomto osvetlení je všetko veľmi dobre viditeľné a bez skreslenia farieb. Ale prirodzené svetlo nie je vždy prítomné v tme, musíte si vystačiť s umelými zdrojmi svetla.

Aby ste predišli namáhaniu očí a zhoršeniu zraku, je potrebné vytvoriť optimálne podmienky svetla a tieňa, čím sa vytvorí čo najpohodlnejšie osvetlenie.

Najpríjemnejšie osvetlenie pre oči je prirodzené

Osvetlenie, podobne ako mnohé iné faktory, sa posudzuje podľa kvantitatívnych a kvalitatívnych parametrov. Kvantitatívne charakteristiky sú určené intenzitou svetla a kvalitatívne charakteristiky sú určené jeho spektrálnym zložením a rozložením v priestore.

Ako a akým spôsobom sa meria intenzita svetla?

Svetlo má mnoho charakteristík a každá má svoju vlastnú mernú jednotku:

• Intenzita svetla charakterizuje množstvo svetelnej energie, ktorá sa prenesie za určitý čas v akomkoľvek smere. Meria sa v kandelách (cd), 1 cd sa približne rovná intenzite svetla vyžarovaného jednou horiacou sviečkou;
• Jas sa tiež meria v kandelách, okrem toho existujú také jednotky merania ako stilbe, apostilbe a lambert;
• Osvetlenie je pomer svetelného toku, ktorý dopadá na určitú oblasť, k jej povrchu. Meria sa v luxoch.

Práve osvetlenie je dôležitým ukazovateľom správneho fungovania zraku. Na určenie tejto hodnoty sa používa špeciálne meracie zariadenie. Volá sa to lux meter.

Luxmeter je zariadenie na meranie osvetlenia.

Toto zariadenie sa skladá zo svetelného prijímača a meracej časti, môže byť ukazovacieho typu alebo elektronické. Svetelný prijímač je fotobunka, ktorá premieňa svetelnú vlnu na elektrický signál a posiela ho do meracej časti. Toto zariadenie je fotometer a má špecifikovanú spektrálnu citlivosť. Dá sa použiť na meranie nielen viditeľného svetla, ale aj infračerveného žiarenia atď.

Toto zariadenie sa používa tak v priemyselných priestoroch, ako aj vo vzdelávacích inštitúciách, ako aj doma. Každý typ činnosti a zamestnania má svoje vlastné normy na to, aká by mala byť intenzita svetla.

Pohodlná intenzita osvetlenia

Vizuálny komfort závisí od mnohých faktorov. Samozrejme, najpríjemnejšie pre ľudské oko je slnečné svetlo. Ale moderný rytmus života diktuje svoje vlastné pravidlá a veľmi často musíte pracovať alebo byť len v umelom svetle.

Výrobcovia svietidiel a svietidiel sa snažia vytvárať svetelné zdroje, ktoré by vyhovovali charakteristikám zrakového vnímania ľudí a vytvárali čo najpohodlnejšiu intenzitu svetla.

Svetlo zo žiarovky najpresnejšie sprostredkuje prirodzené odtiene

Bežné žiarovky využívajú ako zdroj svetla horúci prameň, a preto sa toto svetlo najviac podobá prirodzenému svetlu.

Svietidlá sú rozdelené do nasledujúcich kategórií podľa typu svetla, ktoré produkujú:

• teplé svetlo s červenkastými odtieňmi, dobre sa hodí do domáceho prostredia;
• neutrálne svetlo, biele, používané na osvetlenie pracovísk;
• studené svetlo, modrasté, určené do miest, kde sa vykonáva vysoko presná práca alebo do miest s horúcou klímou.

Dôležité je nielen to, o aký typ svietidiel ide, ale aj samotný dizajn svietidla či lustra: koľko žiaroviek je naskrutkovaných tam, kam smeruje svetlo, či sú tienidlá zatvorené alebo otvorené – všetky tieto vlastnosti treba brať do úvahy. pri výbere osvetľovacieho zariadenia.

Normy osvetlenia sú zaznamenané v niekoľkých dokumentoch, najdôležitejšie sú: SNiP (stavebné predpisy a predpisy) a SanPiN (hygienické predpisy a predpisy). Existujú aj MGSN (Moskva city building codes), ako aj vlastný súbor pravidiel pre každý región.

Práve na základe všetkých týchto dokumentov sa rozhoduje o tom, aká by mala byť intenzita osvetlenia.

Samozrejme, pri rozmýšľaní, aký luster zavesiť do obývačky, spálne či kuchyne, nikto nemeria intenzitu osvetlenia pomocou luxmetra. Vo všeobecnosti je však veľmi užitočné vedieť, ktoré svetlo bude pre oči príjemnejšie.

V tabuľke 1 sú uvedené normy osvetlenia obytných priestorov:

stôl 1

V tabuľke 2 sú uvedené normy osvetlenia kancelárií

Doma, bez špeciálneho vybavenia, je ťažké merať vnútorné osvetlenie, a preto, aby ste pochopili, ktorú lampu si vybrať, mali by ste venovať pozornosť farbe (studená, neutrálna alebo teplá) a počtu wattov. V rekreačných miestnostiach je lepšie používať nie príliš svetlé a v pracovných miestnostiach - s intenzívnejším svetlom.

Keďže prirodzené svetlo je pre oči najpríjemnejšie, v domácom prostredí by sa mali uprednostniť lampy, ktoré poskytujú teplé svetlo. Keď prídeme domov, naše oči si po náročnom dni v práci určite potrebujú oddýchnuť. Správne vybrané svietidlá pre lustre a svietidlá z hľadiska jasu pomôžu vytvoriť osvetlenie, ktoré je vhodné v intenzite.

Vlnový proces je spojený so šírením energie (E) vo vesmíre. Kvantitatívna energetická charakteristika tohto procesu je tok energie(F) -pomer energie prenášanej vlnou cez nejaký povrch k času (t),pre ktoré sa tento prevod uskutočňuje. Ak prenos energie prebieha rovnomerne, potom: Ф = E/t a pre všeobecný prípad tok predstavuje deriváciu energie vzhľadom na čas - Ф = d E / d t. Jednotka toku energie je rovnaká ako jednotka výkonu J/s = W.

Intenzita vĺn (alebo hustota toku energie) (I) -prietokový pomerenergie na plochu (S) povrchu umiestnenú kolmo na smer šírenia vlny. Na rovnomerné rozloženie energie po povrchu, ktorým vlna prechádza: Ja =F/S a vo všeobecnom prípade - I = dФ / dS. Intenzita sa meria vo W/m2.

Všimnite si, že intenzita je fyzikálny parameter, ktorý na primárnej úrovni určuje stupeň fyziologického pocitu vznikajúceho pod vplyvom vlnového procesu (napríklad zvuku alebo svetla).

Predstavme si to ako rovnobežnosten s dĺžkou l oblasť média, v ktorej sa vlna šíri. Oblasť rovnobežnostenovej plochy, ktorá je kolmá na smer rýchlosti vlny v , označovať S(pozri obr. 9) . Poďme sa predstaviť objemová hustota energie vibračného pohybu w , čo predstavuje množstvo energie na jednotku objemu: w = E /V . Počas t cez platformu S energia prejde rovná súčinu objemu V = lS =v t S na objemovú hustotu energie:

E =w v t S .(25)

Vydelením ľavej a pravej strany vzorca (25) časom a plochou dostaneme výraz týkajúci sa intenzity vlny a rýchlosti jej šírenia. Vektor, ktorého modul sa rovná intenzite vlny a ktorého smer sa zhoduje so smerom jej šírenia sa nazýva Umov vektor:

. (26)

Vzorec (26) môže byť prezentovaný v trochu inej forme. Berúc do úvahy, že energia harmonických vibrácií (pozri vzorec (7))
a vyjadrenie hmoty m cez hustotu hmoty  a objem V , pre objemovú hustotu energie získame: w =
. Potom má vzorec (26) tvar:

. (27)

Takže intenzita elastickej vlny, určená Umovovým vektorom, je priamo úmerná rýchlosti jej šírenia, druhej mocnine amplitúdy kmitov častíc a druhej mocnine frekvencie kmitov.

8. Dopplerov efekt

Dopplerov jav pozostáva zo zmeny frekvencie vĺn vnímaných niektorým prijímačom (pozorovateľom) v závislosti od relatívnej rýchlosti zdroja vĺn a pozorovateľa.

Keď sú zdroj a prijímač nehybné (obr. 10.a), potom sa, prirodzene, frekvencia vĺn zaznamenaných niektorým prijímačom zhoduje s frekvenciou vĺn vyžarovaných zdrojom:  ist =  atď . Ak sa zdroj približuje k stacionárnemu prijímaču určitou rýchlosťou v ist, potom jej pohyb spôsobuje „stlačenie“ vlny - vzdialenosť medzi vrcholmi vĺn sa zmenšuje - perióda a vlnová dĺžka sa zmenšujú  atď, zaregistrované prijímačom. Dochádza k zvýšeniu frekvencie vnímaného vlnového procesu:  atď > ist(pozri obr. 10.b).

V tomto prípade možno kvantitatívny vzťah medzi frekvenciou emitovaných vĺn, rýchlosťou zdroja a frekvenciou zaznamenanou stacionárnym prijímacím zariadením stanoviť z nasledujúcich úvah.

Vlnová dĺžka vnímaná prijímačom:

 atď = (v V - v ist ) T ist , (28)

Kde v V - rýchlosť šírenia vlny vzhľadom na stacionárny zdroj, T ist- obdobie týchto vĺn. Pre zdroj približujúci sa k prijímaču sa teda vlnová dĺžka skracuje. Vnímaná frekvencia sa zvyšuje:

 atď =
alebo  atď =
 ist . (29)

Pri premiestňovaní zdroja od prijímača (obr. 10.c):

 atď =
 ist . (30)

Vo všeobecnom prípade, keď sa zdroj a prijímač pohybujú:

 atď =
 ist (31)

Znamienko plus v čitateli vzorca (30) a znamienko mínus v jeho menovateli zodpovedajú konvergencii zdroja a prijímača a opačné znamienka zodpovedajú ich vzájomnej vzdialenosti.