Bu gün sizə açıq sahələr və qapalı məkanlar üçün işıqlandırma düsturu haqqında hər şeyi danışacağıq, həmçinin müxtəlif şəraitdə işıq axınının miqyasını verəcəyik.
Şam və fırlanan çarx
Geniş elektrikləşmədən əvvəl işıq mənbəyi günəş, ay, od və şam idi. Artıq on beşinci əsrdə elm adamları işıqlandırmanı artırmaq üçün linzalar sistemi yarada bildilər, lakin insanların çoxu şam işığında işləyir və yaşayırdı.
Bəziləri mum işıqlarına pul xərclədikləri üçün peşman oldular və ya günü uzatmaq üçün bu üsul sadəcə mövcud deyildi. Sonra alternativ yanacaq variantlarından istifadə etdilər - yağ, heyvan yağı, ağac. Məsələn, orta zolağın rus kəndli qadınları bütün ömrü boyu məşəlin işığında kətan toxuyurlar. Oxucu sual verə bilər: "Niyə bunu gecə etmək lazım idi?" Axı, gün ərzində təbii işıqlandırma əmsalı xeyli yüksəkdir. Məsələ burasındadır ki, gündüzlər kəndli qadınların çoxlu başqa qayğıları olub. Bundan əlavə, toxuculuq prosesi çox əziyyətlidir və rahatlıq tələb edir. Qadınlar üçün heç kimin kətanın üstünə basmaması vacib idi ki, uşaqlar ipləri qarışdırmasın, kişilər isə diqqətini yayındırmasın.
Ancaq belə bir həyat üçün bir təhlükə var: işıq axını (biz düstur edirikbir az aşağı ver) məşəldən çox aşağıdır. Gözlər gərginləşdi və qadınlar tez görmə qabiliyyətini itirdi.
İşıqlandırma və öyrənmə
Birinci sinif şagirdləri sentyabrın 1-də məktəbə gedəndə həyəcanla möcüzələr gözləyirlər. Onlar hökmdar tərəfindən tutulur, çiçəklər, gözəl forma. Müəllimlərinin necə olacağı, kiminlə eyni partada oturacaqları ilə maraqlanırlar. Və insan bu hissləri ömrünün sonuna qədər xatırlayır.
Ancaq böyüklər övladlarını məktəbə göndərərkən həzz və ya məyusluqdan daha çox nəsr haqqında düşünməlidirlər. Valideynləri və müəllimləri partanın rahatlığı, sinif otağının ölçüsü, təbaşir keyfiyyəti, otaqda işıqlandırma formulunun olması narahat edir. Bu göstəricilərin hər yaşda olan uşaqlar üçün normaları var. Ona görə də məktəblilər minnətdar olmalıdırlar ki, insanlar əvvəlcədən təkcə kurrikulu deyil, həm də məsələnin maddi tərəfini düşünüblər.
İşıqlandırma və iş
Məktəblərin dərslər üçün otaqların işıqlandırılmasının hesablanması üçün düsturun tətbiq olunduğu yoxlamalar aparması boş yerə deyil. On-on bir yaşlı uşaqlar oxuyub yazmaqdan başqa heç nə etmirlər. Sonra yenə qələm, dəftər və dərslikdən ayrılmadan axşam ev tapşırıqlarını edirlər. Bundan sonra müasir yeniyetmələr də müxtəlif ekranlara yapışırlar. Nəticədə, bir məktəblinin bütün həyatı görmə yükü ilə əlaqələndirilir. Ancaq məktəb həyatın yalnız başlanğıcıdır. Bundan əlavə, bütün bu insanlar universitet və iş gözləyir.
Hər iş növü öz işıq çıxışını tələb edir. Hesablama düsturu həmişə bunu nəzərə alırinsan gündə 8 saat işləyir. Məsələn, saat ustası və ya zərgər ən kiçik detalları və rəng çalarlarını nəzərə almalıdır. Buna görə də, bu peşədə olan insanların iş yeri böyük və parlaq lampalar tələb edir. Yağış meşəsinin bitkilərini tədqiq edən botanik, əksinə, daima alaqaranlıqda qalmalıdır. Orkide və bromeliadlar ağacların yuxarı təbəqəsinin demək olar ki, bütün günəş işığını qəbul etməsinə öyrəşiblər.
Formula
Birbaşa işıqlandırma düsturuna gəlir. Onun riyazi ifadəsi belə görünür:
Eυ=dΦυ / dσ.
Gəlin ifadəyə daha yaxından nəzər salaq. Aydındır ki, Eυ işıqlandırma, sonra Φυ işıq axını, σ isə axının düşdüyü kiçik sahə vahididir. Görünür ki, E inteqral qiymətdir. Bu o deməkdir ki, çox kiçik seqmentlər və parçalar nəzərə alınır. Yəni alimlər yekun nəticəni əldə etmək üçün bütün bu kiçik sahələrin işıqlandırılmasını yekunlaşdırırlar. İşıqlandırma vahidi lüksdür. Bir lüksün fiziki mənası belə bir işıq axınıdır, bunun üçün kvadrat metrə bir lümen var. Lumen, öz növbəsində, çox xüsusi bir dəyərdir. Nöqtəli izotrop mənbənin (deməli, monoxromatik işıq) buraxdığı işıq axınını ifadə edir. Bu mənbəyin işıq intensivliyi bir steradianın bərk bucağına bir kandelaya bərabərdir. İşıqlandırma vahidi "candela" anlayışını ehtiva edən mürəkkəb bir dəyərdir. Son tərifin fiziki mənası belədir: mənbədən məlum istiqamətdə işığın intensivliyi540 1012 Hz (dalğa uzunluğu spektrin görünən bölgəsində yerləşir) tezliyi ilə monoxromatik şüalanma yayır və işığın enerji intensivliyi 1/683 Vt/sr.
İşıq konsepsiyaları
Təbii ki, bütün bu anlayışlar ilk baxışda vakuumda olan sferik at kimi görünür. Təbiətdə belə mənbələr yoxdur. Diqqətli oxucu, şübhəsiz ki, özünə sual verəcək: "Bu, nə üçün lazımdır?" Lakin fiziklərin müqayisəyə ehtiyacı var. Buna görə də rəhbər tutulmalı olan müəyyən normalar tətbiq etməlidirlər. İşıqlandırma düsturu sadədir, lakin çox şey anlaşılmaz ola bilər. Gəlin onu parçalayaq.
İndeks "υ"
İndeks υ o deməkdir ki, dəyəri tam fotometrik deyil. Bu da insanın imkanlarının məhdud olması ilə bağlıdır. Məsələn, göz yalnız elektromaqnit şüalanmanın görünən spektrini qəbul edir. Üstəlik, insanlar bu şkalanın mərkəzi hissəsini (yaşıl rəngə aiddir) kənar hissələrdən (qırmızı və bənövşəyi) daha yaxşı görürlər. Yəni əslində insan sarı və ya mavi rəngli fotonların 100%-ni qəbul etmir. Eyni zamanda, belə bir səhvdən məhrum olan cihazlar var. İşıqlandırma düsturunun işlədiyi azaldılmış dəyərlər (məsələn, işıq axını) və yunan hərfi "υ" ilə işarələnmişdir, insan görmə qabiliyyətinə görə düzəldilir.
Monoxromatik Radiasiya Generatoru
Yuxarıda qeyd edildiyi kimi, əsas olaraq müəyyən uzunluğa malik fotonların sayıdır.zaman vahidi üçün müəyyən istiqamətdə yayılan dalğalar. Ən monoxromatik lazer belə müəyyən dalğa uzunluğu paylanmasına malikdir. Və o, şübhəsiz ki, bir şeylə məşğul olmalıdır. Bu o deməkdir ki, fotonlar bütün istiqamətlərdə yayılmır. Ancaq düsturda "nöqtə işığı mənbəyi" kimi bir şey var. Bu, müəyyən bir dəyəri birləşdirmək üçün hazırlanmış başqa bir modeldir. Və kainatın heç bir obyekti belə adlandırıla bilməz. Deməli, nöqtə işıq mənbəyi bütün istiqamətlərdə bərabər sayda elektromaqnit sahəsi kvantları yayan foton generatorudur, ölçüsü riyazi nöqtəyə bərabərdir. Bununla belə, bir hiylə var, o, real obyekti nöqtə mənbəyinə çevirə bilər: əgər fotonların çatdığı məsafə generatorun ölçüsü ilə müqayisədə çox böyükdürsə. Beləliklə, mərkəzi ulduzumuz Günəş diskdir, uzaq ulduzlar isə nöqtədir.
Arbor, yaxşı, park
Şübhəsiz ki, diqqətli oxucu aşağıdakılara diqqət yetirdi: parlaq günəşli bir gündə açıq sahə bir tərəfi bağlanmış təmizlik və ya qazondan daha çox işıqlı görünür. Buna görə də, dəniz sahili çox cəlbedicidir: orada həmişə günəşli və isti olur. Ancaq meşədəki böyük bir boşluq belə daha qaranlıq və daha soyuqdur. Və dayaz quyu ən parlaq gündə zəif işıqlandırılır. Çünki insan səmanın yalnız bir hissəsini görürsə, onun gözünə daha az foton çatır. Təbii işıqlandırma əmsalı bütün səmadan gələn işıq axınının görünən sahəyə nisbəti kimi hesablanır.
Dairə, oval, bucaq
Bütün bunlaranlayışlar həndəsə ilə bağlıdır. Amma indi biz bilavasitə işıqlandırma düsturuna və dolayısı ilə fizikaya aid olan bir hadisədən danışacağıq. Bu nöqtəyə qədər işığın səthə perpendikulyar olaraq, ciddi şəkildə aşağıya düşdüyü güman edilirdi. Bu, təbii ki, həm də təxmini hesablamadır. Bu vəziyyətdə, işıq mənbəyindən olan məsafə məsafənin kvadratına mütənasib olaraq işıqlandırmanın azalması deməkdir. Beləliklə, insanın səmada çılpaq gözlə gördüyü ulduzlar ya bizdən bir o qədər də uzaqda yerləşir (hamısı Süd Yolu qalaktikasına aiddir), ya da çox parlaqdır. Lakin işıq səthə bucaq altında düşərsə, hər şey fərqlidir.
Fənəri düşünün. Divara ciddi şəkildə perpendikulyar yönəldildikdə dəyirmi işıq nöqtəsi verir. Onu əysəniz, ləkə şəklini oval halına gətirəcək. Həndəsədən bildiyiniz kimi, oval daha böyük bir sahəyə malikdir. Fənər hələ də eyni olduğundan, bu o deməkdir ki, işığın intensivliyi eynidir, lakin o, sanki böyük bir əraziyə "yaxılıb". İşığın intensivliyi kosinus qanununa görə düşmə bucağından asılıdır.
Bahar, qış, payız
Başlıq gözəl filmin adı kimi səslənir. Lakin fəsillərin olması birbaşa işığın planetin səthinə ən yüksək nöqtəsinə düşmə bucağından asılıdır. Və bu anda söhbət təkcə Yerdən getmir. Günəş sistemində fırlanma oxu ekliptikaya nisbətən əyilmiş istənilən obyektdə (məsələn, Marsda) fəsillər mövcuddur. Oxucu yəqin ki, artıq təxmin edib: meyl bucağı nə qədər böyük olarsa, saniyədə bir kvadrat kilometr səthə bir o qədər az foton düşür. Belə kimövsüm daha soyuq olacaq. Planetin yarımkürədə ən böyük sapma anında qış, ən az vaxtda isə yay hökm sürür.
Rəqəmlər və faktlar
Əsassız olmamaq üçün bəzi məlumatları təqdim edirik. Sizi xəbərdar edirik: onların hamısı orta hesabladır və konkret problemlərin həlli üçün uyğun deyil. Bundan əlavə, müxtəlif növ mənbələr tərəfindən səthi işıqlandırmanın kataloqları var. Hesablamalar apararkən onlara istinad etmək daha yaxşıdır.
- Günəşdən kosmosun istənilən nöqtəsinə qədər, təxminən Yerə olan məsafəyə bərabər olan məsafədə işıqlandırma yüz otuz beş min lüksdür.
- Planetimiz radiasiyanın bir hissəsini udan atmosferə malikdir. Buna görə də yerin səthi maksimum yüz min lüks işıqlandırılır.
- Yayın orta enlikləri günorta saatlarında aydın havada on yeddi min lüks, buludlu havada isə on beş min lüks işıqlandırılır.
- Tam aylı gecədə işıqlandırma lüksün onda iki hissəsidir. Aysız gecədə ulduz işığı lüksün yalnız mində biri və ya ikisidir.
- Kitab oxumaq üçün ən azı otuz-əlli lüks işıqlandırma tələb olunur.
- İnsan kinoteatrda filmə baxanda işıq axını təxminən yüz lüks olur. Ən qaranlıq səhnələrin səksən lüks göstəricisi olacaq və parlaq günəşli günün təsviri yüz iyirmi “çəkəcək”.
- Dəniz üzərində gün batması və ya doğuşu təxminən min lüks işıqlandırma verəcək. Eyni zamanda, əlli metr dərinlikdə işıqlandırma təxminən 20 lüks olacaq. Su günəş işığını çox yaxşı udur.
