Природа света. Законы освещенности презентация

Борьба гипотез

Через пять лет после Планка вышла работа немецкого физика Эйнштейна о фотоэффекте. Эйнштейн считал:
– свет, еще не вступивший во взаимодействие с веществом, имеет зернистую структуру;
– структурным элементом дискретного светового излучения является фотон.
В 1913 г. датский физик Н. Бор опубликовал теорию атома, в которой объединил теорию квантов Планка-Эйнштейна с картиной ядерного строения атома.
Таким образом, появилась новая квантовая теория света, родившаяся на базе корпускулярной теории Ньютона. В роли корпускулы выступает квант.Основные положения:
– Свет испускается, распространяется и поглощается дискретными порциями – квантами.
– Квант света – фотон несет энергию, пропорциональную частоте той волны, с помощью которой он описывается электромагнитной теорией E=hn
С возникновением квантовой теории выяснилось, что корпускулярные и волновые свойства являются лишь двумя сторонами, двумя взаимосвязанными проявлениями сущности света.
ТАКИМ ОБРАЗОМ, СВЕТОВОЙ ЛУЧ – ЭТО АБСТРАКТНОЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ПОНЯТИЕ, А ГЕОМЕТРИЧЕСКАЯ ОПТИКА ЯВЛЯЕТСЯ ПРИБЛИЖЕННЫМ ПРЕДЕЛЬНЫМ СЛУЧАЕМ, В КОТОРЫЙ ПЕРЕХОДИТ ВОЛНОВАЯ ОПТИКА, КОГДА ДЛИНА СВЕТОВОЙ ВОЛНЫ СТРЕМИТСЯ К НУЛЮ.

СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ.
СВЕТ ИМЕЕТ ДВОЙСТВЕННУЮ КОРПУСКУЛЯРНО-ВОЛНОВУЮ ПРИРОДУ.
В ОДНИХ ЯВЛЕНИЯХ СВЕТ ОБНАРУЖИВАЕТ СВОЙСТВА ВОЛН,
А В ДРУГИХ - СВОЙСТВА ЧАСТИЦ.
ВОЛНОВЫЕ И КВАНТОВЫЕ СВОЙСТВА ДОПОЛНЯЮТ ДРУГ ДРУГА

ФОТОМЕТРИЯ
раздел прикладной физики, занимающийся измерениями света

ФОТОМЕТРИЯ
от греческих слов
«фотос» – свет
«метрия» – измеряю

Применение основ фотометрии
Освещение помещений

Применение основ фотометрии
Освещение дорог

Применение основ фотометрии
Источники света для транспортных средств

Применение основ фотометрии
декорирование

Применение основ фотометрии
реклама

Применение основ фотометрии
Строительство и архитектура

Применение основ фотометрии
инсталляция

С точки зрения волновой теории света
Свет – это электромагнитная волна

С точки зрения корпускулярной теории света
Свет – это поток мельчайших частиц

С точки зрения ФОТОМЕТРИИ
Свет – это излучение, способное вызывать ощущение яркости при воздействии на человеческий глаз

Источники света в оптике
естественный
искусственный

Источники света в фотометрии
точечный
протяженный

Точечный источник света
это источник,
расстояние до которого
во много раз больше, чем размеры источника

Протяженный источник света
это источник,
расстояние до которого
во много раз меньше, чем размеры источника

Методы фотометрии:
Визуальная
Физическая

Визуальная фотометрия
это метод, в которой используется способность человеческого глаза ощущать различия в яркости источников света

Физическая фотометрия
это метод, в которой для сравнения яркостей двух источников света используются
специальные приборы
более чувствительные чем глаз

Фотометрические величины
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ
СВЕТОВЫЕ
1) поток излучения
2) интенсивность
излучения
3) телесный угол
1)световой
поток
2) сила света
3) освещенность

Энергетические величины:

Энергетические величины:

Энергетические величины:
S

Для сравнения

Полный телесный угол

СВЕТОВЫЕ ВЕЛИЧИНЫ

Как отличить?

Световой поток
это мощность светового излучения, оцениваемая визуально
(по зрительному ощущению)

СВЕТОВЫЕ ВЕЛИЧИНЫ

сила света
различных источников света
свеча – 1 кд

сила света
различных источников света
люминесцентная
лампа – 120 кд

сила света
различных источников света
Светоизлучающий
диод (LED) – 1500 кд

сила света
различных источников света

Единица измерения светового потока

СВЕТОВЫЕ ВЕЛИЧИНЫ

Люксметр

Нормы освещенности
ГОСТИННАЯ
150 лк

Нормы освещенности
СПАЛЬНЯ
150 лк

Нормы освещенности
КУХНЯ
150 лк

Нормы освещенности
ВАННАЯ
150 лк

Нормы освещенности
СПОРТЗАЛ
200 лк

Нормы освещенности
УЧЕБНАЯ АУДИТОРИЯ
400 лк

Нормы освещенности
РАБОЧЕЕ
МЕСТО
500 лк

1 закон освещенности
R

1 закон освещенности
Освещенность поверхности нормально падающими лучами прямо пропорциональна силе света источника
и
обратно пропорциональна квадрату расстояния от источника до освещаемой поверхности

1 закон освещенности
(закон обратных квадратов)

2 закон освещенности
R