Koks yra šviesos intensyvumo matavimo vienetas? Koks yra matuojamo šviesos intensyvumas?

Išsilavinimas:

Šiandien mes kalbėsime apie šviesos intensyvumo matavimo vienetą. Šis straipsnis parodys skaitytojams fotonų savybes, kurios padės nustatyti, kodėl šviesa yra skirtingo ryškumo.

Dalelė ar banga?

šviesos intensyvumo vienetas

XX a. Pradžioje mokslininkai išgąsdinošviesos fotonų kvantų elgesys. Viena vertus, interferencija ir difrakcija kalbėjo apie jų bangos esmę. Todėl šviesa pasižymi tokiomis savybėmis kaip dažnis, bangos ilgis ir amplitudė. Kita vertus, Lebedevo eksperimentai įtikino mokslininkų bendruomenę, kad fotonai siunčia impulsą paviršiams. Tai būtų neįmanoma, neturite masės dalelės. Taigi, fizikai turėjo pripažinti: elektromagnetinė spinduliuotė yra tiek banga, tiek materialus objektas.

Photon energy

Kaip įrodė Einšteinas, masė yra energija. Šis faktas įrodo mūsų centrinę žvaigždę - Saulę. Termobranduolinė reakcija paverčia labai suspaustų dujų masę į gryną energiją. Bet kaip nustatyti spinduliuotės spinduliuotės galią? Kodėl ryte, pavyzdžiui, saulės šviesos intensyvumas yra mažesnis nei vidurdienį? Ankstesniame skyriuje aprašytos charakteristikos yra susijusios viena su kita konkrečiais ryšiais. Ir visi jie nurodo energiją, kurią sukelia elektromagnetinė spinduliuotė. Ši vertė keičiama į didesnę pusę, kai:

  • bangos ilgio mažėjimas;
  • dažnumo padidėjimas.

Kokia yra elektromagnetinės spinduliuotės energija?

šviesos intensyvumo vienetas

Fotonas skiriasi nuo likusių dalelių. Jo masė ir, atitinkamai, energija egzistuoja tik tada, kai ji judama erdvėje. Kai susidūrus su kliūtimi, šviesos kvantė padidina vidinę energiją arba suteikia jai kinetinį momentą. Tačiau pats fotonas nustoja egzistuoti. Priklausomai nuo to, kas tiksliai yra kliūtis, yra įvairių pokyčių.

  1. Jei kliūtis yra kieta, tada dažniausiaišviesa šildo jį. Galimi ir tokie scenarijai: fotonas keičia judesio kryptį, stimuliuoja cheminę reakciją arba vienam iš elektronų palieka savo orbitą ir pereina į kitą būseną (fotoelektrinis efektas).
  2. Jei kliūtis yra vienintelė molekulė, pavyzdžiui, iš atviroje erdvėje esančio atpalaiduojamo dujų debesies, tada fotonas sukelia visas jo jungtis, kad jis stipriai kyla.
  3. Jei kliūtis yra masyvi kūnas (pavyzdžiui, žvaigždė ar net galaktika), šviesa iškraipo ir pakeičia judesio kryptį. Šis poveikis yra pagrįstas gebėjimu "pažvelgti" į tolimą kosmoso praeitį.

Mokslas ir žmonija

Moksliniai duomenys dažnai atrodo abstrakti,netinkamas gyvenimui. Tai atsitinka su šviesos savybėmis. Jei mes kalbame apie eksperimentą ar matuoja žvaigždžių išmetimą, mokslininkai turi žinoti absoliučias vertes (vadinamos fotometrinėmis). Paprastai šios sąvokos išreiškiamos energijos ir galios požiūriu. Prisiminkite, kad galia reiškia energijos pokytį per laiko vienetą, ir apskritai tai rodo darbo kiekį, kurį sistema gali pagaminti. Tačiau žmogus yra ribotas, jo gebėjimas patirti tikrovę. Pavyzdžiui, oda jaučiasi šilta, tačiau akys nemato infraraudonojo spinduliavimo fotono. Tokia pati problema taip pat taikoma ir šviesos intensyvumo vienetams: energija, kurią parodo radiacija, iš tikrųjų skiriasi nuo galios, kurią gali suvokti žmogaus akis.

Spektrinis žmogaus akies jautrumas

Šviesos jėgos matavimo vienetas yra

Primename, kad aptarime žemiau esamą vidurkįrodikliai. Visi žmonės yra skirtingi. Kai kurie nejaučia atskirų spalvų (spalvotų žaliuzių). Kitų spalvų kultūra nesutampa su visuotinai pripažintu moksliniu požiūriu. Pavyzdžiui, japonai nesiskiria žalia ir mėlyna, o britai - mėlyna ir mėlyna. Šiomis kalbomis skirtingos spalvos žymimos vienu žodžiu.

Šviesos stiprumo vienetas priklauso nuo spektrovidutinio žmogaus akies jautrumas. Didžiausias dienos šviesos kiekis priklauso fotonui, kurio bangos ilgis yra 555 nanometrai. Tai reiškia, kad saulės šviesoje žmogus geriausiai žiūri į žalią spalvą. Maksimalus nakties matymas yra fotonas, kurio bangos ilgis yra 507 nanometrai. Todėl, kai mėnulis yra žmonės, geriau matyti mėlynus objektus. Saulėje viskas priklauso nuo apšvietimo: kuo geriau, tuo daugiau "žalia" tampa maksimalia spalva, kurią žmogus suvokia.

Žmogaus akies struktūra

candela matavimo vienetas

Beveik visada, kai kalbama apie tai, mesmes sakome, kad mato akis. Tai neteisingas teiginys, nes smegenys visų pirma suvokia. Akis yra tik priemonė, perduodanti informaciją apie šviesos srautą pagrindiniame kompiuteryje. Ir, kaip ir bet kuris kitas instrumentas, visa spalvų suvokimo sistema turi savo apribojimus.

Žmogaus tinklainėje yra du skirtingi tipailąstelės - spurgai ir strypai. Pirmieji yra atsakingi už dienos viziją ir geriau suvokia spalvas. Antrasis numato naktinę viziją, nes lazdelių keptuvėje žmogus išskiria šviesą ir šešėlį. Bet jie gerai nevartoja. Stikliai taip pat jautresni judėjimui. Štai kodėl, jei žmogus vaikšto per mėnulio parke esantį parką ar mišką, jis pastebi visus šakų spąstus, kiekvieną vėjo skazmą.

Evoliucinė šio atskyrimo priežastis yra paprastas: mes turime vieną saulę. Mėnulis šviečia su atspindėta šviesa, o tai reiškia, kad jo spektras labai nesiskiria nuo centrinio šviesos spektro. Todėl diena yra padalinta į dvi dalis - apšviesta ir tamsi. Jei žmonės gyveno dviejų ar trijų žvaigždžių sistemoje, mūsų vizija gali turėti daugiau komponentų, kurių kiekviena buvo pritaikyta vienos šviesos spektrui.

Turiu pasakyti, kad mūsų planetoje yra būtybių, kuriųregėjimas skiriasi nuo žmogaus. Pavyzdžiui, apleisti gyventojai su akimis žūdi infraraudonųjų spindulių. Kai kurios žuvys mato šalia ultravioletinių spindulių, nes ši spinduliuotė prasiskverbia giliau. Mūsų augintiniai, katės ir šunys skirtingai suvokia spalvas, o jų spektras yra supjaustytas: jie geriau pritaikyti žibintuvėms.

Tačiau žmonės yra skirtingi, kaip minėjome aukščiau. Kai kurie žmonijos atstovai mato netoli infraraudonųjų spindulių. Negalime sakyti, kad jiems nereikės šilumos įvaizdžio, bet jie sugebės suvokti šiek tiek daugiau raudonų atspalvių nei dauguma. Kitose šalyse yra sukurta ultravioletinė spektro dalis. Toks atvejis yra aprašytas, pvz., Filme "Planet Ka-Peaks". Pagrindinis vargonininkas tvirtina, kad jis atvyko iš kitos žvaigždės sistemos. Tyrimas atskleidė jam galimybę pamatyti ultravioletinę spinduliuotę.

kiek matuojamas šviesos intensyvumas

Ar tai įrodo, kad Prot yra užsienietis? Ne, ne. Kai kurie žmonės gali tai padaryti. Be to, šalia ultravioletinių spindulių yra glaudžiai greta matomo spektro. Nenuostabu, kad kažkas suvokia šiek tiek daugiau. Bet Supermenas tikrai nėra iš Žemės: rentgeno spinduliuotės spektras yra per toli nuo matomo, kad tokią viziją būtų galima paaiškinti žmogaus požiūriu.

Absoliuti ir santykiniai vienetai, skirti šviesos srautui nustatyti

Nepriklausomas nuo spektrinio jautrumoKiekis, rodantis šviesos srautą žinomoje kryptyje, vadinamas "candela". Galios vienetas jau yra išreikštas labiau "žmogišku" požiūriu. Vienintelis skirtumas yra šių sąvokų matematinis žymėjimas: absoliuti vertė turi mažesnį indeksą "e", palyginti su žmogaus akimis, - "υ". Tačiau nepamirškite, kad šių kategorijų vertės bus labai skirtingos. Į tai turi būti atsižvelgta sprendžiant realias problemas.

Sąrašas ir absoliučių ir santykinių verčių palyginimas

koks yra šviesos vieneto pavadinimas?

Suprasti, kas matuojama šviesos jėgabūtina palyginti "absoliutų" ir "žmogaus" vertybes. Dešinėje yra grynai fizinės sąvokos. Kairėje yra dydžiai, į kuriuos jie persijungia per žmogaus akies sistemą.

  1. Radiacijos galia tampa šviesos jėga. Sąvokos matuojamos candela.
  2. Energijos ryškumas virsta ryškumu. Vertybės išreiškiamos candela vienam kvadratiniam metrui.

Žinoma, skaitytojas čia pamatė pažįstamus žodžius. Daug kartų savo gyvenime žmonės sako: "Labai ryškios saulės, eisime į šešėlį" arba "Padaryk monitorių ryškesnį, filmas yra per tamsus ir tamsus". Tikimės, kad straipsnis šiek tiek paaiškins, iš kur atsirado mintis, taip pat šviesos intensyvumo vieneto pavadinimą.

"Candela" savybės

šviesos galia

Šiek tiek aukščiau mes minėjome šį terminą. Mes taip pat paaiškino, kodėl tas pats žodis reiškia visiškai skirtingas fizikos sąvokas, susijusias su elektromagnetinės spinduliuotės galia. Taigi šviesos intensyvumo matavimo vienetas vadinamas "candela". Bet kas tai lygi? Viena candela yra šviesos intensyvumas žinoma kryptimi iš šaltinio, kuris skleidžia griežtai monochromatinę spinduliuotę su dažnumu 5,4 * 1014, su šiuo energijos šaltinio stiprumukryptys yra lygus 1/683 vatais vienam kietajam kampui. Skaitytojas pats gali lengvai paversti dažnį bangos ilgyje, formulė yra labai lengva. Parodykime: rezultatas yra matomoje srityje.

Parenkamas šviesos intensyvumo matavimo vienetas"Candela" nėra atsitiktinumas. Žmonės, kurie žino anglų kalbą, atsimins, kad žvakė yra žvakė. Anksčiau daugelis žmonių veiklos sričių buvo matuojami natūraliais parametrais, pavyzdžiui, arklio jėga, milimetrais gyvsidabrio. Taigi nenuostabu, kad šviesos intensyvumo matavimo vienetas yra candela, viena žvakė. Tik žvakė yra labai įprasta: griežtai apibrėžta bangos ilgis ir tam tikras fotonų skaičius per sekundę.

Komentarai (0)
Pridėti komentarą