Порядок виконання лабораторної роботи.

1. Ознайомитися з даною інструкцією і з’ясувати всі незрозумілі питання.

2. Одержати необхідні пристрої для виконання роботи та засвоїти прийоми виміру за допомогою люксметра.

3. Підготувати бланк таблиці для занесення в неї експериментальних даних.

4. Виконати перед включенням установки необхідні виміри (висоту світильника над робочою поверхнею h, розміри поверхні, що світиться _.

_{5. За допомогою тягарця визначити положення розрахункової точки.}

_{6. Зробити необхідні обчислення на підставі даних експериментальних вимірів.}

_{7. Побудувати графік залежності освітленості від кута повороту світильника.}

_{8. Показати викладачеві попередні результати роботи.}

_{9. У випадку задовільних результатів здати отримані пристрої і упорядкувати робоче місце.}

Таблиця 1.1 – Залежність освітленості від кута повороту світильника

Кут повороту світильника, 			0	10	20	30	40	50	60	70	80
Вимір	Значення освітленості, лк	Поворот за годинниковою стрілкою
		Поворот проти годинникової стрілки
Розрахунки	Значення освітленості, лк

Методика світлотехнічних вимірів і розрахунків

_{Перш ніж приступити до світлотехнічних вимірів, необхідно засвоїти й виконати наступні рекомендації щодо роботи з люксметром:}

• _{при відключеному фотоелементі стрілка гальванометра повинна бути виставлена на нуль, а положення гальванометра під час вимірів завжди повинно бути горизонтальним (гальванометр із футляра виймати не слід);}

• _{межа виміру люксметра повинна бути обрана у відповідності до очікуваних значень освітленості в усьому діапазоні вимірів;}

• _{приймальна}

• _{поверхня фотоелемента люксметра повинна щільно притискатися до фотометричного вікна (ілюмінатору) сферичного фотометра і в точності збігатися з ним;}

• _{світлонепроникна шторка ілюмінатора (фотометричного вікна сферичного фотометра) повинна бути повністю опущена, щоб виключити попадання прямих променів на фотометр люксметра.}

Розрахунок освітленості в точці від поверхні, що світиться за умов, коли фотометричні характеристики не можуть бути представлені точковими або лінійними випромінювачами, потребують врахування розмірів і закону розподілу від усіх елементарних частинок.

На практиці частіше за все зустрічаються випадки рівномірної яскравості поверхні з дифузним випромінюванням.

При будь-якому положенні такої поверхні відносно розрахункової точки схеми розрахунків можуть бути приведені до випадків вертикального чи горизонтального положення даної поверхні (рисунок 1.1).

Рисунок 1.1 – Схеми розміщення прямокутників, що світяться, і моделі приведення цих схем для розрахунків за номограмами.

Для горизонтально розташованої поверхні розміром :

;

для вертикального прямокутника:

,

де Е – освітленість, М – густина потоку випромінювання, h – відстань від поверхні що світиться до точки (для горизонтально розташованої поверхні), p - відстань від поверхні що світиться до точки (для вертикально розташованої поверхні).

Спрощення розрахунків досягається шляхом використання графіків Є.С. Ратнера (рисунок 1.2 і 1.3), що дозволяють визначити значення q, що відповідає відношенню E/М.

Координати графіків зв’язані з реальними розмірами поверхонь: (або ); (або ).

Рисунок 1.2 - Номограма для розрахунку освітленості від поверхні, паралельної розрахунковій площині.

Рисунок 1.3 - Номограма для розрахунку освітленості від поверхні, перпендикулярної розрахунковій площині.

Тобто для визначення освітленості в певній точці необхідно знати:

1) геометричні розміри поверхні - ;

2) кут нахилу поверхні до світильника - ;

3) світлотехнічну характеристику поверхні Ф – потік випромінювання для заданого світильника.

Знаючи потік випромінювання і площу випромінювача можна визначити густину потоку випромінювання [2] Вт/м²:

де S - площа випромінювача м².

За номограмами знаходимо значення q. Розглянемо декілька характерних випадків розрахунку даної величини.

Рисунок 1.4 - Поверхня, паралельна робочій площині.

В першому випадку (дивись рисунок 1.4) розрахунок освітленості проводиться для однієї половини поверхні, потім значення подвоюється.

Рисунок 1.5 - Світильник нахилений над робочою поверхнею.

У другому випадку завдання дещо ускладнюється. Враховуючи те, що в даній лабораторній роботі розрахунок освітленості проводиться для деякої точки, то, як відомо з геометрії, дана точка може належати іншій площині, яка буде паралельна поверхні, що світиться. У такому випадку для розрахунку освітленості в даній точці, можна скористатися тим же алгоритмом, при цьому необхідно врахувати те, що тепер – це не висота світильника над поверхнею, а віддаленість його від деякої уявної площини.

При цьому для розрахунку освітленості необхідно знайти висоту світильника над уявною площиною і геометричні розміри його уявного продовження.

;

.

При невеликих кутах величина може набувати від’ємних значень. В такому випадку освітленість визначаємо від двох площин, віддалених від точки на відстань , геометричні розміри яких: