Справочник по физике для поступающих в ВУЗы - Гаевой А.И.
Скачать (прямая ссылка):
Так, Государственным световым эталоном является полный излучатель с площадью выходного отверстия 0,5305 мм2.
Остал
стальные светотехнические единицы устанавливаются по вышеприведенным формулам для светотехнических величин. Эти единицы в системе СИ следующие.
Единица светового потока 1 люмен (лм) — это световой поток, создаваемый точечным источником света силой света 1 се в телесном угле 1 стер.
Единица светимости 1 люмен на квадратный метр (лм/м*)— светимость такой поверхности, площадью в 1 м2, которая излучает световой поток в I лм.
Единица яркости 1 нит (нт) — яркость равномерно светящейся
9* 259
плоской поверхности, каждый квадратный метр которой дает в направлении, перпендикулярном поверхности, силу света 1 се.
Единица освещенности I люкс (л/с) — это освещенность, создаваемая световым потоком I am, равномерно распределенным на площади 1 ла.
Пользуясь формулой освещенности, можно по силе света эталонного источника найти силу света исследуемого источника. Для этого эталонный н исследуемый источники, силы света которых соответственно / и /*, устанавливают с разных сторон экрана (рис. HO, а) так, чтобы свет от них падал на экран под одним и тем же углом (например, перпендикулярно), и, передвигая один из источников света (или экран), добиваются одинаковой освещенности экрана с обеих
сторон, т.
откуда Ix = I-, где і
I гх —
'177777777777777777777777777 Рис. 111.
расстояния от источников света до освещаемой поверхности.
Прибор, служащий для сравнения освещенностей, называется фотометром. Схема простейшего 'фотометра дана на рис. HO, б, где BC н AC—грани трехгранной призмы, которая освещается исследуемым источником света Ix и эталонным I. Перемещением фотометра добиваются одинаковой освещенности обеих гравей призмы.
Задача I. Во дворе на высоте h = 6 м подвешены две лампы по / = 500 се каждая. Расстояние между лампами / = 8 м (рис. 111). Вычислить освещенность на земле под каждой из ламп н посредине между ними.
Решение. Освещенность под каждой из ламп будет одинаковой, так как лампы имеют одинаковую силу света E= E1 + Ei, где Et — освещенность, создаваемая первой лампой: E1 = -^r - En — осве-!Ценность, создаваемая второй лампой (под первой лампой):
E = 2?i = 2 Lcos O1, где = у A* + (4)8;
/“ + T
Ответ. Под каждой лампой освещенность равна 17 лк, а посредине —16 лк.
3 а д а ч а 2. На стеклянном баллоне электрической лампочки написано Фв = 1300 лм. Определить освещенность середины и края круглого стола диаметром d = 1,5 м, создаваемую этой лампой, висящей на высоте Л = 2 м над центром стола.
Решен не. Освещенность середины стола Е — ~ где / =
4rtft2 ’
= ^-Cos а, где г = А* 4
лк. Освещенность края стола
Y *.+г
§ 112. Законы отражения света
В однородной среде свет распространяется прямолинейно. Если луч света переходит из одной среды в другую, то иа границе раздела Двух сред происходит отражение. н преломление света. Свет может падать перпендикулярно отражающей поверхности и под углом к ней.
Углом падения называется угол, образованный падающим лу^ с перпендикуляром (нормалью), восставленным к поверхности в то* падения луча. Угол отражения — это угол, образованный отражу ным лучом с таким же перпендикуляром.
Отражение света происходит по следующим законам: лучи п* 1 дающий и отраженный лежат в одной плоскости с перпендикуляро». j восставленным из точки падения к отражающей поверхности, г-угол отражения равен углу падения.
Ясно, что если луч падает перпендикулярно зеркалу, то отраженный луч пойдет по направлению падающего луча. Вообще, если-луч света направить по направлению отраженного луча, то отраженный луч пойдет по направлению падающего луча, т. е. падающий луч и отраженный поменяются местами. Это свойство лучей называется обратимостью световых лучей.
Построим изображение светящейся точки А в плоском зеркале (рис. 112). Рассмотрим два луча 1 и 2 и проведем, отраженные лучи /' и 2'. Покажем, что продолженные отраженные лучи пересекаются в точке А', отстоящей от зеркала па расстояние А'В—AB.
Продолжим луч 1’ до пересечения с перпендикуляром, опущенным из точки А на зеркало, и докажем, что Д ABC и Д A’BC равны. У этих треугольников сторона BC — общая, угол В—прямой. Легко видеть, что ABC = Z, CBA'; следовательно, A1Bz=AB. Аналогично можно доказать, что и продолжение другого луча 2’ проходит через точку А’. Эта точка является изображением (мнимым) точки А в плоском зеркале S.
Отметим, что изображение точки называется действительным, если оно получено пересечением световых лучей, идущих от этой точки, и мнимым, если оно получено пересечением продолженных лучей. Из построения изображения следует,, что в плоском зеркале
изображение находится за зеркалом и лежит оно на перпендикуляре,
опущенном нз точки на зеркало, на том же расстоянии, что н светящаяся точка. Зная, как строится изображение точки в плоском зеркале, можно построить изображение и протяженного предмета. Изображением предмета называется совокупность изображений всех точек предмета.