Порядок виконання лабораторної роботи

1. Ознайомитися із інструкцією і з'ясувати всі незрозумілі питання.

2. Отримати необхідне обладнання для виконання лабораторної роботи і засвоїти прийоми вимірювання освітленості за допомогою люксметра.

3. Встановити під світильником координатний планшет (два металевих штифта планшета повинні увійти до відповідних гнізд на полу).

4. Зобразити ескіз лабораторної установки (вертикальний розріз, як це зроблено на рисунку 6.2).

5. Виміряти лінійні і кутові величини, позначені на рисунку 6.2 буквами.

6. Приступити до світлотехнічних вимірювань згідно методичним вка­зівкам.

7. Виконати необхідні світлотехнічні розрахунки.

8. Показати викладачеві попередні результати виконаної роботи.

9. У разі задовільних результатів експерименту здати отримане облад- нання і привести в порядок робоче місце.

Рисунок 6.2 - Ескіз лабораторної установки та приблизний характер ізолюкс (планшет умовно розгорнутий на 90° та сполучений з площиною крес­лення).

Методика світлотехнічних вимірів і розрахунків

Перед тим як розпочати світлотехнічні виміри, необхідно засвоїти і виконати наступні рекомендації:

• при відключеному фотоелементі стрілка гальванометра люксметра повинна бути виставлена на нуль, а положення гальванометра при вимірюванні завжди повинно бути горизонтальним (гальванометр з футляру виймати не слід);

• границя виміру на гальванометрі повинна бути вибрана у відпові­дності з заданою кількісною характеристикою шуканих ізолюкс;

• поверхня фотоелемента люксметра, що сприймає, повинна бути паралельна площині координат планшета, для чого при вимірю­ванні фотоелемент не слід відривати від площини планшета;

• необхідно виключити попадання на вимірювальний фотоелемент люксметра прямих сонячних променів, а також випадкових тіней (від людини чи обладнання).

Примітка: для чистоти постановки експерименту вимірювання необхід­но проводити в темній кімнаті з чорними стінами, стелею та підлогою для виключення відбитої складової світового потоку. Однак, враховуючи навча­льні задачі експерименту, будемо умовно вважати допустимим невідповідність цих вимог.

Отримати у викладача завдання у вигляді двох конкретних чисел і ? приступати до побудови на планшеті одноймен­них ізолюкс (кривих однакової освітленості). Для цього освітлюваний фото­елемент люксметра плавно пересувати в різних напрямках в площині план­шета не відриваючи його від поверхні. Обстежують всю площу планшета, при цьому крейдою на планшеті помічають ті точки знаходження фотоеле­мента, в яких освітленість відповідає показам люксметра. Після цього ці точки з'єднують плавною кривою, яка відповідає одній із заданих для побудови ізолюкс. Аналогічним чином послідовно проводять побудову інших кривих однакової освітленості.

Координатна сітка планшета переноситься в зменшеному масштабі на лист паперу. На цій сітці зображуються отримані в результаті експеримен­ту ізолюкси.

На координатному планшеті викладач вказує будь-яку точку, що ле­жить на одній з ізолюкс. По відношенню до заданої точки необхідно визна­чити:

• силу світла, що випромінює світильник в цю точку;

• яскравість поверхні лампи світильника, що сві­титься.

Сила світла, кд, що випромінюється світильником в точку Д (на рисунку 6.2, С - світловий центр лампи), розраховується за формулою:

,

де Е - освітленість в точці D (яка співпадає з параметром побудованої ізолюкси), лк; R - відстань ОС, м; α-кут падіння світового променя на площину коорди­натного планшета (розраховується по рисунку 6.2).

Відстань R для перевірки правильності розрахунку контролюється вимі­рювальною рулеткою.

Яскравість лампи, кд/ , видима з точки D, розраховується за фор­мулою:

де β - кут між світловим променем (лінією DС) і нормаллю до осі лампи (визначається розрахунком виходячи з геометричних побудов, (рисунок 6.2); - площа освітленого тіла лампи (скляна частина колби), видима по нормалі до її вісі, ; визначається експериментально окреслюванням профі­лю колби лампи на міліметрівці з підрахунком площі.

В якості допущення слід прийняти всю видиму поверхню колби лампи рівномірно яскравою.

Знак приблизної рівності в розрахунковій формулі підставляється з вра­хуванням вказаного допущення і неточності значень и .

Розраховуючи світловий потік, лм, випромінений світильником на ділянку координатного планшета, який знаходиться між двома побудованими ізолюксами:

,

де S - площа координатного планшета, яка знаходиться між двома побу­дованими ізолюксами і , . Значення S визначається експерименталь-но.

Розраховується тілесний кут, ср, з вершиною в центрі джерела світла, що охоплює частину координатного планшета, який знаходиться між двома ізолюксами ,