Liniowe i punktowe źródła światła

Według wielkości wszystkie źródła świata można warunkowo podzielić na dwie grupy:

• punkt,

• liniowy.

Punktowe źródło światła nazywane jest źródłem światła, którego wymiary są na tyle małe w stosunku do odległości od odbiornika promieniowania, że ​​można je pominąć.

W praktyce za punktowe źródło światła uważa się takie, którego maksymalny rozmiar L jest co najmniej 10 razy mniejszy niż odległość r od odbiornika promieniowania (rys. 1).

Dla takich źródeł promieniowania natężenie oświetlenia określa się wzorem E = (I / r2)·cosα,

gdzie E, I — odpowiednio oświetlenie powierzchni i natężenie światła źródła promieniowania; r jest odległością od źródła światła do fotodetektora; α — kąt, o jaki fotodetektor przesunął się od normalnej.

Ryż. 1. Punktowe źródło światła

Na przykład, jeśli lampa o średnicy 10 cm oświetla powierzchnię w odległości 100 m, wówczas tę lampę można uznać za źródło punktowe. Ale jeśli odległość od tej samej lampy do powierzchni wynosi 50 cm, to lampy nie można już uważać za źródło punktowe.Typowym przykładem punktowego źródła światła jest gwiazda na niebie. Rozmiary gwiazd są ogromne, ale odległość od nich do Ziemi jest o wiele rzędów wielkości większa.

Żarówki halogenowe i LED do wbudowanych opraw oświetleniowych są uważane za punktowe źródła światła w oświetleniu elektrycznym. Dioda LED jest praktycznie punktowym źródłem światła, ponieważ jej kryształ ma mikroskopijny rozmiar.

Liniowe źródła promieniowania obejmują te emitery, w których względne wymiary w każdym kierunku są większe niż wymiary emitera punktowego. Wraz ze wzrostem odległości od płaszczyzny pomiaru natężenia oświetlenia względne wymiary takiego promiennika mogą osiągnąć taką wartość, że to źródło promieniowania staje się źródłem punktowym.

Przykłady elektrycznych liniowych źródeł światła: świetlówki, liniowe lampy LED, z taśmami LED RGB. Ale z definicji wszystkie źródła, które nie są uważane za źródła punktowe, można przypisać liniowym (rozszerzonym) źródłom światła.

Jeśli z punktu, w którym znajduje się punktowe źródło promieniowania, wektory natężenia światła zostaną rozdzielone w różnych kierunkach w przestrzeni i przez ich końce poprowadzona zostanie powierzchnia, to otrzymamy bryłę fotometryczną źródła promieniowania. Takie ciało w pełni charakteryzuje rozkład strumienia promieniowania w przestrzeni.

Ze względu na charakter rozkładu natężenia światła w przestrzeni źródła punktowe również dzielą się na dwie grupy. Pierwszą grupę stanowią źródła o symetrycznym rozkładzie natężenia światła względem określonej osi (rys. 2). Takie źródło nazywa się kołowo symetrycznym.

Ryż. 2.Model symetrycznego grzejnika

Jeśli źródło jest kołowo-symetryczne, to jego ciało fotometryczne jest ciałem obrotowym i można je w pełni scharakteryzować za pomocą przekrojów pionowych i poziomych przechodzących przez oś obrotu (ryc. 3).

Ryż. 3. Podłużna krzywa rozkładu natężenia światła źródła symetrycznego

Drugą grupę stanowią źródła o asymetrycznym rozkładzie natężenia światła. W źródle asymetrycznym korpus rozprowadzający światłość nie ma osi symetrii. Aby scharakteryzować takie źródło, konstruuje się rodzinę podłużnych krzywych natężenia światła odpowiadających różnym kierunkom w przestrzeni, na przykład po 30°, jak na ryc. 4. Zwykle takie wykresy są kreślone we współrzędnych biegunowych.

Ryż. 4. Podłużne krzywe rozkładu natężenia światła źródła niesymetrycznego