Γραμμικές και σημειακές πηγές φωτός

Ανάλογα με το μέγεθος, όλες οι πηγές του Κόσμου μπορούν να χωριστούν υπό όρους σε δύο ομάδες:

• σημείο,

• γραμμικός.

Σημειακή πηγή φωτός ονομάζεται μια φωτεινή πηγή της οποίας οι διαστάσεις είναι τόσο μικρές σε σύγκριση με την απόσταση από τον δέκτη ακτινοβολίας που μπορούν να παραμεληθούν.

Στην πράξη, σημειακή πηγή φωτός θεωρείται αυτή της οποίας το μέγιστο μέγεθος L είναι τουλάχιστον 10 φορές μικρότερο από την απόσταση r από τον δέκτη ακτινοβολίας (Εικ. 1).

Για τέτοιες πηγές ακτινοβολίας, η φωτεινότητα καθορίζεται από τον τύπο E = (I / r2)·cosα,

όπου E, I — ο επιφανειακός φωτισμός και η ένταση φωτός της πηγής ακτινοβολίας, αντίστοιχα. r είναι η απόσταση από την πηγή φωτός στον φωτοανιχνευτή. α — η γωνία κατά την οποία ο φωτοανιχνευτής έχει μετατοπιστεί από την κανονική.

Ρύζι. 1. Σημειακή πηγή φωτός

Για παράδειγμα, εάν ένας λαμπτήρας με διάμετρο 10 cm φωτίζει μια επιφάνεια σε απόσταση 100 m, τότε αυτός ο λαμπτήρας μπορεί να θεωρηθεί σημειακή πηγή. Αν όμως η απόσταση από την ίδια λάμπα μέχρι την επιφάνεια είναι 50 cm, τότε η λάμπα δεν μπορεί πλέον να θεωρείται σημειακή πηγή.Χαρακτηριστικό παράδειγμα σημειακής πηγής φωτός είναι ένα αστέρι στον ουρανό. Τα μεγέθη των αστεριών είναι τεράστια, αλλά η απόσταση από αυτά στη Γη είναι πολλές τάξεις μεγέθους μεγαλύτερη.

Οι λαμπτήρες αλογόνου και LED για ενσωματωμένα φωτιστικά θεωρούνται σημειακές πηγές φωτός στον ηλεκτρικό φωτισμό. Ένα LED είναι πρακτικά μια σημειακή πηγή φωτός επειδή ο κρύσταλλός του έχει μικροσκοπικό μέγεθος.

Οι γραμμικές πηγές ακτινοβολίας περιλαμβάνουν εκείνους τους εκπομπούς όπου οι σχετικές διαστάσεις σε κάθε κατεύθυνση είναι μεγαλύτερες από τις διαστάσεις ενός σημειακού εκπομπού. Καθώς η απόσταση από το επίπεδο μέτρησης της φωτεινότητας αυξάνεται, οι σχετικές διαστάσεις ενός τέτοιου ψυγείου μπορούν να φτάσουν σε τέτοια τιμή ώστε αυτή η πηγή ακτινοβολίας να γίνει σημειακή πηγή.

Παραδείγματα ηλεκτρικών γραμμικών πηγών φωτός: λαμπτήρες φθορισμού, γραμμικοί λαμπτήρες LED, με LED RGB-κορδέλες. Αλλά εξ ορισμού, όλες οι πηγές που δεν θεωρούνται σημειακές πηγές μπορούν να αποδοθούν σε γραμμικές (εκτεταμένες) πηγές φωτός.

Εάν από το σημείο όπου βρίσκεται μια σημειακή πηγή ακτινοβολίας, τα διανύσματα έντασης φωτός διαχωρίζονται σε διαφορετικές κατευθύνσεις στο χώρο και τραβηχτεί μια επιφάνεια μέσω των άκρων τους, τότε θα ληφθεί το φωτομετρικό σώμα της πηγής ακτινοβολίας. Ένα τέτοιο σώμα χαρακτηρίζει πλήρως την κατανομή της ροής ακτινοβολίας στο διάστημα.

Ανάλογα με τη φύση της κατανομής της έντασης φωτός στο χώρο, οι σημειακές πηγές χωρίζονται επίσης σε δύο ομάδες. Η πρώτη ομάδα αποτελείται από πηγές με συμμετρική κατανομή της έντασης του φωτός σε σχέση με έναν συγκεκριμένο άξονα (Εικ. 2). Μια τέτοια πηγή ονομάζεται κυκλικά συμμετρική.

Ρύζι. 2.Μοντέλο συμμετρικού καλοριφέρ

Εάν η πηγή είναι κυκλικά συμμετρική, τότε το φωτομετρικό της σώμα είναι σώμα περιστροφής και μπορεί να χαρακτηριστεί πλήρως από κάθετες και οριζόντιες τομές που διέρχονται από τον άξονα περιστροφής (Εικ. 3).

Ρύζι. 3. Διαμήκης καμπύλη κατανομής έντασης φωτός συμμετρικής πηγής

Η δεύτερη ομάδα αποτελείται από πηγές με ασύμμετρη κατανομή της έντασης του φωτός. Σε μια ασύμμετρη πηγή, το σώμα κατανομής της έντασης του φωτός δεν έχει άξονα συμμετρίας. Για να χαρακτηριστεί μια τέτοια πηγή, κατασκευάζεται μια οικογένεια διαμήκων καμπυλών έντασης φωτός που αντιστοιχεί σε διαφορετικές κατευθύνσεις στο χώρο, για παράδειγμα μετά από 30 °, όπως στο Σχ. 4. Συνήθως τέτοια γραφήματα σχεδιάζονται σε πολικές συντεταγμένες.

Ρύζι. 4. Διαμήκεις καμπύλες της κατανομής της έντασης του φωτός μιας μη ισορροπημένης πηγής