• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Fysik
    Hur man beräknar fotljus

    Ett fotljus är en måttenhet som används för att uttrycka ljusintensiteten som belyser ett givet område, även känd som belysningsgrad. Ett fotstearinljus är intensiteten hos en 1-ljuskälla ljuskälla på ett avstånd av en fot. Ett fotljus beräknas genom att ta hänsyn till ljuskällans kraft, även känd som luminans, och avståndet till den upplysta punkten. Denna måttenhet används i allmänhet endast i Förenta staterna och har ersatts någon annanstans med SI-enheten av måttet "lux", som motsvarar en lumen per kvadratmeter.

    Konstruera formeln för ljusintensitet i enheterna nödvändigt för att resultera i en slutlig mätning i fotljus. För att göra detta, antar att ljuskällan utstrålar lika kraft i alla riktningar från en enda punkt. Därför får varje punkt på samma avstånd från ljuskällan en lika stor ljusintensitet. Detta är detsamma som att varje yta på insidan av en sfär som centreras vid ljuskällan får en motsvarande mängd ljusintensitet (i kraft per område). När avståndet från ljuskällan växer ökar den inre ytan på denna sfär, men ljuskällans kraft är oförändrad. Detta leder både till den gemensamma sinnena att ljusets ljusstyrka minskar med avstånd och en exakt matematisk formel för hur snabbt det gör det.

     Ljusintensitet = Ljuskälla Utgång /Område 

    Eftersom Ett visst avstånd är ljuskällans ljusstyrka utspridda över ytan på en kula centrerad vid ljuskällan, med en radie som motsvarar avståndet från ljuskällan, kan du ersätta det allmänna områdets term med formeln för ytan av en sfär:

     Ljusintensitet = Ljuskälla Utgång /(4 * π * Avstånd ^ 2) 

    Använd slutligen de måttenheter som är nödvändiga för att resultera i en ljusintensitet mätt i fotljus:

     Ljusintensitet (ft-c) = Ljuskällautgång (c) /(4 * π * avstånd (ft) ^ 2) 

    Konvertera enheterna i en viss mängd till de önskade måttenheterna. Om ett givet problem innehåller kvantiteter för ljuskälla ljusstyrka eller för avstånd (våra två oberoende variabler) som inte mäts i ljuskraft eller fötter, måste du konvertera dem för att få en enhet av fotljus i slutresultatet. Här är några vanliga enhetskonverteringar som kan vara tillämpliga:

    1 ljuskraft = ~ 12,57 lumen 1 ljuskraft = ~ 0.981 candela
    1 fot = ~ 0,3048 meter 1 fot = 1/3 yard 1 fot = 12 inches

    Anslut de angivna kvantiteterna till formeln och använd algebra för att lösa den okända variabeln. När ljuskällans uteffekt eller luminans är känd, divideras med 4π och avståndet kvadrerar resulterar i ljuskällans ljusstyrka vid det avståndet, i fotljus.

    Tips

    Efter lösningen för ljusstyrkan på ett avstånd innebär det inversa kvadratiska förhållandet mellan avstånd och belysningsgrad att vid två gånger detta avstånd minskas ljusstyrkan med en faktor fyra, vid tre gånger avståndet med en faktor nio, och så på.

    Varning

    Om du försöker beräkna ljusljusets ljusstyrka vid ett visst avstånd från en ljuskälla, var försiktig med tillverkarens data angående ljuskällans watt. Detta kan vara ett mått på ljusets ingångseffekt, snarare än utgångsluminansen.

    © Vetenskap http://sv.scienceaq.com