Strumień świetlny

 

 

Strumień świetlny jest to ta część promieniowania optycznego emitowanego przez źródło światła, którą widzi oko ludzkie w jednostce czasu. Na przykład żarówka emituje oprócz promieniowania widzialnego -- widocznego dla oka, dużą ilość promieniowania podczerwonego, czyli cieplnego. Podobnie jest z żarówką halogenową, która oprócz promieniowania widzialnego emituje zarówno promieniowanie podczerwone, jak i nadfioletowe - oba niewidoczne dla oka.

Odpowiednikiem strumienia energetycznego jest w fotometrii wizualnej strumień świetlny Φ– jest to moc promieniowania oceniana na podstawie wywoływanego przez nią wrażenia wzrokowego w oku obserwatora (stopnia jej oddziaływania na oko obserwatora)

gdzie Km jest maksymalna wartością fotometrycznego równoważnika promieniowania – inaczej maksymalna skuteczność świetlna.

Jednostką strumienia jest lumen

 


Jest to jednostka mała, wobec czego chętnie wykorzystuje się jej wielokrotności: 1 klm, 1 Mlm.

Lumen jest to strumień wysyłany w granicach jednostkowego kąta bryłowego przez źródło punktowe promieniujące izotropowe we wszystkich kierunkach ze światłością jednej kandeli.

Źródło punktowe promieniujące jednakowo we wszystkich kierunkach z natężeniem 1 cd wysyła strumień 4 π lumenów.

Strumień świetlny.

 

Między strumieniem energetycznym Φe a odpowiadającym mu strumieniem świetlnym Φv istnieje zależność


Km jest świetlnym równoważnikiem mocy promieniowania i odpowiada maksymalnej skuteczności świetlnej. Jest to iloraz strumienia świetlnego do odpowiedniego strumienia energetycznego dla długości fali odpowiadającej największej czułości oka: V(λ =555 nm)=1.

Jeśli strumień świetlny mierzy się w lumenach a strumień energetyczny w watach, to:

oraz

 

 

 

 

Materiały do czytania

 

Promieniowanie monochromatyczne o długości fali λ= 555 nm i mocy Φe =1 W stanowi strumień świetlny


a zatem 1 W promieniowania najbardziej efektywnego dla procesu widzenia to aż 683 lm (a jeden lumen jest równy 0,00149 W), czyli

W innych obszarach widma przeliczenie to jest inne i należy tym celu uwzględnić zdefiniowany poprzednio współczynnik skuteczności nazywany również współczynnikiem widzialności.

Zadanie

Podaj definicję strumienia świetlnego oraz jego jednostkę.

Zadanie

Źródła światła ma światłość I=100 cd. Oblicz strumień świetlny dla kąta bryłowego 4π (całoprzestrzenny kąt bryłowy).

Ireneusz Owczarek   ©  CMF PŁ 2014