sk|cz|

Photometry

1. Ktoré sú dôležité pojmy fotometrie?

Riešenie:

fyzika-fotometria-1.gif


2.

Definujte:

  • kandelu
  • lumen
  • lux

Riešenie:

  • Jedna kandela (cd) je 1/600 000 z m2 povrchu absolútne čierneho telesa pri teplote tuhnutia platiny (17730C) za normálneho tlaku (101325 Pa) Absolútne čierne teleso je fiktívne teleso, ktoré by všetko dopadajúce žiarenie pohlcovalo.
  • Jeden lumen (lm) je svetelný tok, ktorý vyžaruje bodový zdroj o svietivosti jednej kandely do priestorového uhla jedného steradiána.
  • Plocha má osvetlenie jeden lux (lx), ak na 1m2 tejto plochy dopadá svetelný tok jeden lumen.

3. Ľudské oko vníma svetelný vnem pri minimálnom osvetlení sietnice E=2.10-9lx. Z akej maximálnej vzdialenosti za ideálnych podmienok (absolútna tma) môžeme pozorovať plameň sviečky so svietivosťou I = 1 cd.

Riešenie:

Rozbor:

fyzika-fotometria-3.gif 

Plameň sviečky môžeme pozorovať z maximálnej vzdialenosti 22,4 km.


4.

Fotometer je osvetlený z jednej strany žiarovkou I1 = 50cd, ktorá je od fotometra vzdialená r1=0,6m. Na druhej strane je vo vzdialenosti r2 = 0,96m žiarovka neznámej svietivosti (I2 = ?). Aká je jej svietivosť, ak je fotometer z obidvoch strán rovnako osvetlený?

Riešenie:

Rozbor:

 fyzika-fotometria-4.gif

Svietivosť druhej žiarovky je I2 = 128cd.


5.

Nad stolom kruhovej platne s polomerom r = 0,8m visí vo výške h1 = 2m žiarovka svietivosti I = 50cd. Určite osvetlenie

  • a) stredu platne
  • b) okraju platne

Riešenie:

Rozbor:

I = 50cd,  r = 0,8m,  h1 = 2m,  h2 = ? = vzdialenosť žiarovky od  okraju platne. Veličiny r, h1, h2 tvoria pravouhlý trojuholník s preponou h2. Uhol α je ostrý uhol proti odvesne r.

 fyzika-fotometria-5.gif

Osvetlenie stredu platne je 12,5 luxov, okraju platne 10 luxov.


6.

Dve žiarovky so svietivosťou I1 = 80cd a I2 = 200cd sú umiestnené vo výške h = 2,5m nad vodorovnou doskou stola. Ich vzájomná vzdialenosť je d = 3m. Aké je osvetlenie stola v mieste, kde dopadajú lúče z prvej žiarovky?

Riešenie:

Rozbor:

 fyzika-fotometria-6.gif

Výsledné osvetlenie od obidvoch žiaroviek je E = 22,8 luxov.


7. Osvetlenie vodorovného povrchu Zeme pri výške Slnka nad horizontom 450 je E1 = 80 000lx. Určite osvetlenie povrchu Zeme pri výške Slnka nad horizontom 250.

Riešenie:

Rozbor:

fyzika-fotometria-7.gif

Osvetlenie povrchu Zeme pri výške Slnka nad horizontom 250 je 47800 luxov.


8. Stena je osvetlená dvoma rovnakými sviečkami postavenými tesne vedľa seba vo vzdialenosti 0,8m od steny. O akú vzdialenosť x treba priblížiť k stene sviečku, ak jedna zhasla (I2 = 0) , aby stena bola rovnako osvetlená ako predtým?

Riešenie:

Rozbor:

fyzika-fotometria-8.gif

Sviečku treba k stene priblížiť o 23 cm.


9.

Kruhová plocha s polomerom r = 3m je osvetlená reflektorom zo vzdialenosti h = 60m. Osvetlenie plochy je E = 4 lx. Vypočítajte:

  • a) svietivosť zdroja
  • b) svetelný tok dopadajúci na plochu

Riešenie:

Rozbor:

fyzika-fotometria-9.gif

Svietivosť reflektora je I = 1,44 cd, svetelný tok Ф = 113 lm. 


10. Dva svetelné zdroje so svietivosťou I1 = 25cd a I2 = 49cd sú umiestnené vo vzdialenosti d = 1m. V ktorom mieste ich spojnice musí byť postavené tienidlo, aby bolo osvetlené rovnako obidvoma zdrojmi? (I2 je na ľavo od I1)

Riešenie:

Rozbor:

 fyzika-fotometria-10.gif

Pre postavenie tienidla sú dve možnosti:

  • 0,42m od I1 a 0,48m od I2 ,
  • -2,5m od I1 (vpravo od I2) a 3,5m od I2.