Светоотдача что такое – Световой поток — что такое и в чем измеряют: формула и единицы измерения силы света, какой мощности и яркости должна быть лампа

Содержание

Световая отдача — это… Что такое Световая отдача?

Световая отдача источника света — отношение излучаемого источником светового потока к потребляемой им мощности[1]. В Международной системе единиц (СИ) измеряется в люменах на ватт (лм/Вт). Является показателем эффективности и экономичности источников света.

Выражение для световой отдачи имеет вид:

где  — световой поток, излучаемый источником, а  — потребляемая им мощность.

Введя в рассмотрение величину потока излучения , отношение можно представить в виде . В этом произведении первый из сомножителей представляет собой cветовую эффективность излучения , а второй — энергетический коэффициент полезного действия (КПД) источника[2]. В результате исходное выражение для световой отдачи приобретает вид:

Таким образом, величина световой отдачи определяется совокупным действием двух факторов. Один из них — эффективность преобразования потребляемой источником электрической энергии в энергию излучения, характеризующаяся значением КПД, другой — способность данного излучения возбуждать у человека зрительные ощущения, определяемая величиной световой эффективности излучения.

Источники монохроматического излучения

Относительная спектральная световая эффективность монохроматического излучения для дневного зрения

В случае монохроматического излучения с длиной волны для в СИ выполняется:

где  — относительная спектральная световая эффективность монохроматического излучения для дневного зрения, физический смысл которой заключается в том, что она представляет собой относительную чувствительность среднего человеческого глаза к воздействию на него монохроматического света, а  — максимальное значение спектральной световой эффективности монохроматического излучения. Максимум располагается на длине волны 555 нм и равен единице.

В соответствии со сказанным для световой отдачи выполняется:

В СИ значение определяется выбором основной световой единицы СИ канделы и составляет 683,002 лм/Вт

[3]. Отсюда следует, что максимальное теоретически возможное значение световой отдачи, достигается на длине волны 555 нм при значениях и , равных единице, и равно 683,002 лм/Вт.

В большинстве случаев с точностью, достаточной для любых практических применений, используется округлённое значение 683 лм/Вт. Далее в уравнениях мы будем использовать именно его.

Источники излучения в общем случае

Если излучение занимает участок спектра конечного размера, то выражение для имеет вид

или ему эквивалентный:

Здесь  — спектральная плотность величины , определяемая как отношение величины приходящейся на малый спектральный интервал, заключённый между и к ширине этого интервала:

Соответственно, для световой отдачи становится справедливо соотношение:

Примеры

Хотя Солнце не потребляет энергию извне, а излучает свет только за счёт внутренних источников энергии, ему всё же также иногда приписывают значение световой отдачи. Определив её в этом случае, как отношение излучаемого Солнцем светового потока к выделяющейся в нём мощности, получают величину, равную 93 лм/Вт[22].

См. также

Световая эффективность излучения

Примечания

  1. Световая отдача. — Статья в Физической энциклопедии
  2. Справочная книга по электротехнике / Под ред. Айзенберга Ю. Б. — М.: Энергоатомиздат, 1983. — 472 с.
  3. Подробности приведены в статье Кандела.
  4. Отношение величины световой отдачи к значению теоретического максимума, то есть к 683,002 лм/Вт.
  5. Bulbs: Gluehbirne.ch: Philips Standard Lamps (German)
  6. 1 2 3 4 5 Philips Product Catalog (German)
  7. Osram halogen (German) (PDF). www.osram.de.(недоступная ссылка — история) Проверено 28 января 2008.(недоступная ссылка)
  8. БСЭ: кремлёвские звёзды.
  9. Klipstein, Donald L. The Great Internet Light Bulb Book, Part I (1996). Архивировано из первоисточника 1 июня 2012. Проверено 16 апреля 2006.
  10. Klipstein, Donald L. The Brightest and Most Efficient LEDs and where to get them. Don Klipstein’s Web Site. Архивировано из первоисточника 17 февраля 2012.
    Проверено 15 января 2008.
  11. Cree launches the new XLamp 7090 XR-E Series Power LED, the first 160-lumen LED!. Архивировано из первоисточника 17 февраля 2012.
  12. Luxeon K2 with TFFC; Technical Datasheet DS60 (PDF). PhilipsLumileds.(недоступная ссылка — история) Проверено 23 апреля 2008.
  13. Cree Breaks 200 Lumen Per Watt Efficacy Barrier. [Cree]. Архивировано из первоисточника 17 февраля 2012. Проверено 8 февраля 2010.
  14. Technical Information on Lamps (pdf). Optical Building Blocks.(недоступная ссылка — история) Проверено 14 октября 2007. Note that the figure of 150 lm/W given for xenon lamps appears to be a typo. The page contains other useful information.
  15. OSRAM Sylvania Lamp and Ballast Catalog. — 2007.
  16. БСЭ: световая отдача.
  17. 1 2 LED or Neon? A scientific comparison.
  18. Why is lightning coloured? (gas excitations). Архивировано из первоисточника 17 февраля 2012.
  19. Narukawa Y. et al. White light emitting diodes with super-high luminous efficacy // J. Phys. D: Appl. Physics. — 2010. — Vol. 43. — № 35. — DOI:10.1088/0022-3727/43/35/354002
  20. Cree Sets New R&D Performance Record with 254 Lumen-Per-Watt Power LED — Cree, Inc. Press Release, April 12, 2012
  21. По определению канделы в Международной системе единиц СИ
  22. Световая отдача Солнца — По материалам публикации проф. П. Маркса из журнала «Licht»

СВЕТОВАЯ ОТДАЧА — это… Что такое СВЕТОВАЯ ОТДАЧА?


СВЕТОВАЯ ОТДАЧА
СВЕТОВАЯ ОТДАЧА

       1) С. о. атома, одно из пондеромоторных действий света, заключающееся в том, что атом, испускающий фотон, приобретает импульс отдачи, направленный в сторону, противоположную вылету фотона. При спонтанном испускании разные атомы ансамбля получают импульсы отдачи в разл. произвольных направлениях; при вынужденном испускании — в одном определ. направлении. (см. СВЕТОВОЕ ДАВЛЕНИЕ) . 2) С. о. источника света, отношение излучаемого источником светового потока к потребляемой им мощности. Измеряется в люменах на Ватт (лм/Вт).. Служит хар-кой экономичности источников; С. о. совр. ламп накаливания общего назначения 8—20 лм/Вт, люминесцентных ламп — до 90 лм/Вт, металлогалогенных и натриевых — до 130 лм/Вт. (см. СВЕТОВАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ, ИСТОЧНИКИ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ).

Физический энциклопедический словарь. — М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А. М. Прохоров. 1983.

СВЕТОВАЯ ОТДАЧА

— 1) С. о. а т о м а — одно из пондеромоторныхдействий света, заключающееся в том, что атом, испускающий фотон, приобретаетимпульс отдачи, направленный в сторону, противоположную вылету фотона. Давление света.2) С. о. источникасвета — отношение излучаемого источником светового потока к потребляемойим мощности. Измеряется в люменах на Ватт (лм/Вт). Служит характеристикойэкономичности источников; С. о. совр. ламп накаливания общего назначения8 — 20 лм/Вт, люминесцентных — до 90 лм/Вт, металлогалогенных и натриевых- до 130 лм/Вт. См. также

Световая эффективность излучения, Источникиоптического излучения. Д. н. Лазарев.

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А. М. Прохоров. 1988.

.

  • СВЕТИМОСТЬ
  • СВЕТОВАЯ ЭНЕРГИЯ

Смотреть что такое «СВЕТОВАЯ ОТДАЧА» в других словарях:

  • Световая отдача — Размерность J.M 1.L 2.T3 Единицы измерения СИ лм.Вт 1 …   Википедия

  • СВЕТОВАЯ ОТДАЧА — источника света световой поток, получаемый на единицу затраченной мощности. В СИ измеряется в лм/Вт …   Большой Энциклопедический словарь

  • световая отдача — светоотдача — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия Синонимы светоотдача EN luminositylight… …   Справочник технического переводчика

  • Световая отдача — 6.8. Световая отдача h лм/Вт Источник: ТСН 23 328 2001: Энергетическая эффективность жилых и общественных зданий …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • световая отдача — источника света, световой поток, получаемый на единицу затраченной мощности. В СИ измеряется в лм/Вт. * * * СВЕТОВАЯ ОТДАЧА СВЕТОВАЯ ОТДАЧА источника света, световой поток, получаемый на единицу затраченной мощности. В СИ измеряется в лм/Вт …   Энциклопедический словарь

  • световая отдача — šviesos našumas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. light efficiency; light output ratio; luminous efficiency vok. Lichtausbeute, f rus. световая отдача, f; светоотдача, f pranc. efficacité lumineuse, f; rendement lumineux, m …   Fizikos terminų žodynas

  • Световая отдача —         источника света, отношение излучаемого источником светового потока (См. Световой поток) к потребляемой им мощности. Измеряется в Люменах на Ватт (лм/вт). Служит характеристикой экономичности источников: С. о. современных ламп накаливания… …   Большая советская энциклопедия

  • СВЕТОВАЯ ОТДАЧА — источника света отношение светового потока, излучаемого источником света, к мощности, потребляемой этим источником. Единица С. о. (в СИ) лм/Вт …   Большой энциклопедический политехнический словарь

  • СВЕТОВАЯ ОТДАЧА

    — источника света, световой поток, получаемый на единицу затраченной мощности. В СИ измеряется в лм/Вт …   Естествознание. Энциклопедический словарь

  • световая отдача — отношение излучаемого светового потока к потребляемой мощности. (Смотри: МГСН 2.01 99. Энергосбережение в зданиях. Нормативы по теплозащите и тепловодоэлектроснабжению.) Источник: Дом: Строительная терминология , М.: Бук пресс, 2006 …   Строительный словарь

Световая отдача — это… Что такое Световая отдача?


Световая отдача

Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. 1969—1978.

  • Светобоязнь
  • Световая энергия

Смотреть что такое «Световая отдача» в других словарях:

  • Световая отдача — Размерность J.M 1.L 2.T3 Единицы измерения СИ лм.Вт 1 …   Википедия

  • СВЕТОВАЯ ОТДАЧА — 1) С. о. атома, одно из пондеромоторных действий света, заключающееся в том, что атом, испускающий фотон, приобретает импульс отдачи, направленный в сторону, противоположную вылету фотона. При спонтанном испускании разные атомы ансамбля получают… …   Физическая энциклопедия

  • СВЕТОВАЯ ОТДАЧА — источника света световой поток, получаемый на единицу затраченной мощности. В СИ измеряется в лм/Вт …   Большой Энциклопедический словарь

  • световая отдача — светоотдача — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия Синонимы светоотдача EN luminositylight… …   Справочник технического переводчика

  • Световая отдача — 6.8. Световая отдача h лм/Вт Источник: ТСН 23 328 2001: Энергетическая эффективность жилых и общественных зданий …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • световая отдача — источника света, световой поток, получаемый на единицу затраченной мощности. В СИ измеряется в лм/Вт. * * * СВЕТОВАЯ ОТДАЧА СВЕТОВАЯ ОТДАЧА источника света, световой поток, получаемый на единицу затраченной мощности. В СИ измеряется в лм/Вт …   Энциклопедический словарь

  • световая отдача — šviesos našumas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. light efficiency; light output ratio; luminous efficiency vok. Lichtausbeute, f rus. световая отдача, f; светоотдача, f pranc. efficacité lumineuse, f; rendement lumineux, m …   Fizikos terminų žodynas

  • СВЕТОВАЯ ОТДАЧА — источника света отношение светового потока, излучаемого источником света, к мощности, потребляемой этим источником. Единица С. о. (в СИ) лм/Вт …   Большой энциклопедический политехнический словарь

  • СВЕТОВАЯ ОТДАЧА — источника света, световой поток, получаемый на единицу затраченной мощности. В СИ измеряется в лм/Вт …   Естествознание. Энциклопедический словарь

  • световая отдача — отношение излучаемого светового потока к потребляемой мощности. (Смотри: МГСН 2.01 99. Энергосбережение в зданиях. Нормативы по теплозащите и тепловодоэлектроснабжению.) Источник: Дом: Строительная терминология , М.: Бук пресс, 2006 …   Строительный словарь

Световая отдача — это… Что такое Световая отдача?


Световая отдача

6.8. Световая отдача

h

лм/Вт

Смотри также родственные термины:

3.2.6 световая отдача (источника света), лм/Вт: Частное от деления полного светового потока, испускаемого источником, на полную мощность, потребляемую им. (Если учитывать потери мощности в балластном сопротивлении, то можно пользоваться термином «коэффициент полезного действия схемы включения»).

39. Световая отдача газоразрядной лампы непрерывного действия

Световая отдача

Отношение силы света или светового потока к электрической мощности разряда газоразрядной лампы непрерывного действия

3.24 световая отдача источника; ηV, η (luminous efficacy of a source; ηV, η): Отношение излучаемого светового потока к мощности, потребляемой источником света.

[МЭК 60050-845:1987, определение 845-01-55, измененный]

Примечание — Световую отдачу выражают в люменах на ватт (лм · Вт-1).

3.6 световая отдача осветительного прибора: Отношение светового потока осветительного прибора при установившемся тепловом режиме к потребляемой электрической мощности.

Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации. academic.ru. 2015.

  • Световая нестабильность ФЭПП
  • световая отдача (источника света),

Смотреть что такое «Световая отдача» в других словарях:

  • Световая отдача — Размерность J.M 1.L 2.T3 Единицы измерения СИ лм.Вт 1 …   Википедия

  • СВЕТОВАЯ ОТДАЧА — 1) С. о. атома, одно из пондеромоторных действий света, заключающееся в том, что атом, испускающий фотон, приобретает импульс отдачи, направленный в сторону, противоположную вылету фотона. При спонтанном испускании разные атомы ансамбля получают… …   Физическая энциклопедия

  • СВЕТОВАЯ ОТДАЧА — источника света световой поток, получаемый на единицу затраченной мощности. В СИ измеряется в лм/Вт …   Большой Энциклопедический словарь

  • световая отдача — светоотдача — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия Синонимы светоотдача EN luminositylight… …   Справочник технического переводчика

  • световая отдача — источника света, световой поток, получаемый на единицу затраченной мощности. В СИ измеряется в лм/Вт. * * * СВЕТОВАЯ ОТДАЧА СВЕТОВАЯ ОТДАЧА источника света, световой поток, получаемый на единицу затраченной мощности. В СИ измеряется в лм/Вт …   Энциклопедический словарь

  • световая отдача — šviesos našumas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. light efficiency; light output ratio; luminous efficiency vok. Lichtausbeute, f rus. световая отдача, f; светоотдача, f pranc. efficacité lumineuse, f; rendement lumineux, m …   Fizikos terminų žodynas

  • Световая отдача —         источника света, отношение излучаемого источником светового потока (См. Световой поток) к потребляемой им мощности. Измеряется в Люменах на Ватт (лм/вт). Служит характеристикой экономичности источников: С. о. современных ламп накаливания… …   Большая советская энциклопедия

  • СВЕТОВАЯ ОТДАЧА — источника света отношение светового потока, излучаемого источником света, к мощности, потребляемой этим источником. Единица С. о. (в СИ) лм/Вт …   Большой энциклопедический политехнический словарь

  • СВЕТОВАЯ ОТДАЧА — источника света, световой поток, получаемый на единицу затраченной мощности. В СИ измеряется в лм/Вт …   Естествознание. Энциклопедический словарь

  • световая отдача — отношение излучаемого светового потока к потребляемой мощности. (Смотри: МГСН 2.01 99. Энергосбережение в зданиях. Нормативы по теплозащите и тепловодоэлектроснабжению.) Источник: Дом: Строительная терминология , М.: Бук пресс, 2006 …   Строительный словарь

СВЕТОВАЯ ОТДАЧА — что такое в Физической энциклопедии

1) С. о. атома, одно из пондеромоторных действий света, заключающееся в том, что атом, испускающий фотон, приобретает импульс отдачи, направленный в сторону, противоположную вылету фотона. При спонтанном испускании разные атомы ансамбля получают импульсы отдачи в разл.произвольных направлениях; при вынужденном испускании — в одном определ. направлении. (см. СВЕТОВОЕ ДАВЛЕНИЕ) .

2) С. о. источника света, отношение излучаемого источником светового потока к потребляемой им мощности. Измеряется в люменах на Ватт (лм/Вт).. Служит хар-кой экономичности источников; С. о. совр. ламп накаливания общего назначения 8—20 лм/Вт, люминесцентных ламп — до 90 лм/Вт, металлогалогенных и натриевых — до 130 лм/Вт. (см. СВЕТОВАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ, ИСТОЧНИКИ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ).

Физический энциклопедический словарь. — М.: Советская энциклопедия.Главный редактор А. М. Прохоров.1983.

СВЕТОВАЯ ОТДАЧА

— 1) С. о. а т о м а — одно из пондеромоторныхдействий света, заключающееся в том, что атом, испускающий фотон, приобретаетимпульс отдачи, направленный в сторону, противоположную вылету фотона. Давление света.2) С. о. источникасвета — отношение излучаемого источником светового потока к потребляемойим мощности. Измеряется в люменах на Ватт (лм/Вт). Служит характеристикойэкономичности источников; С. о. совр. ламп накаливания общего назначения8 — 20 лм/Вт, люминесцентных — до 90 лм/Вт, металлогалогенных и натриевых- до 130 лм/Вт. См. также Световая эффективность излучения, Источникиоптического излучения. Д. н. Лазарев.

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия.Главный редактор А. М. Прохоров.1988.



Смотреть больше слов в «Физической энциклопедии»

СВЕТОВАЯ ЭНЕРГИЯ →← СВЕТИМОСТЬ

Световая отдача — Википедия. Что такое Световая отдача

Световая отдача источника света — отношение излучаемого источником светового потока к потребляемой им мощности[1]. В Международной системе единиц (СИ) измеряется в люменах на ватт (лм/Вт). Является показателем эффективности и экономичности источников света.

Выражение для световой отдачи имеет вид:

η=ΦvP,{\displaystyle \eta ={\frac {\Phi _{v}}{P}},}

где Φv{\displaystyle \Phi _{v}} — световой поток, излучаемый источником, а P{\displaystyle P} — потребляемая им мощность.

Введя в рассмотрение величину потока излучения Φe{\displaystyle \Phi _{e}}, отношение ΦvP{\displaystyle {\frac {\Phi _{v}}{P}}} можно представить в виде ΦvΦe⋅ΦeP{\displaystyle {\frac {\Phi _{v}}{\Phi _{e}}}\cdot {\frac {\Phi _{e}}{P}}}. В этом произведении первый из сомножителей представляет собой световую эффективность излучения K{\displaystyle K}, а второй — энергетический коэффициент полезного действия (КПД) источника[2]ηe{\displaystyle \eta _{e}}. В результате исходное выражение для световой отдачи приобретает вид:

η=K⋅ηe.{\displaystyle \eta =K\cdot \eta _{e}.}

Таким образом, величина световой отдачи определяется совокупным действием двух факторов. Один из них — эффективность преобразования потребляемой источником электрической энергии в энергию излучения, характеризующаяся значением КПД, другой — способность данного излучения возбуждать у человека зрительные ощущения, определяемая величиной световой эффективности излучения.

Источники монохроматического излучения

Относительная спектральная световая эффективность монохроматического излучения для дневного зрения

В случае монохроматического излучения с длиной волны λ{\displaystyle \lambda } для K(λ){\displaystyle K(\lambda )} в СИ выполняется:

K(λ)=Km⋅V(λ),{\displaystyle K(\lambda )=K_{m}\cdot V(\lambda ),}

где V(λ){\displaystyle V(\lambda )} — относительная спектральная световая эффективность монохроматического излучения для дневного зрения, физический смысл которой заключается в том, что она представляет собой относительную чувствительность среднего человеческого глаза к воздействию на него монохроматического света, а Km{\displaystyle K_{m}} — максимальное значение спектральной световой эффективности монохроматического излучения. Максимум V(λ){\displaystyle V(\lambda )} располагается на длине волны 555 нм и равен единице.

В соответствии со сказанным для световой отдачи выполняется:

η=Km⋅V(λ)⋅ηe.{\displaystyle \eta =K_{m}\cdot V(\lambda )\cdot \eta _{e}.}

В СИ значение Km{\displaystyle K_{m}} определяется выбором основной световой единицы СИ канделы и составляет 683,002 лм/Вт[3]. Отсюда следует, что максимальное теоретически возможное значение световой отдачи достигается на длине волны 555 нм при значениях V(λ){\displaystyle V(\lambda )} и ηe{\displaystyle \eta _{e}}, равных единице, и равно 683,002 лм/Вт.

В большинстве случаев с точностью, достаточной для любых практических применений, используется округлённое значение Km{\displaystyle K_{m}} 683 лм/Вт. Далее в уравнениях мы будем использовать именно его.

Источники излучения в общем случае

Если излучение занимает участок спектра конечного размера, то выражение для K{\displaystyle K} имеет вид

K=683⋅∫380 nm780 nmΦe,λ(λ)V(λ)dλΦe{\displaystyle K=683\cdot {\frac {\int \limits _{380~nm}^{780~nm}\Phi _{e,\lambda }(\lambda )V(\lambda )d\lambda }{\Phi _{e}}}}

или ему эквивалентный:

K=683⋅∫380 nm780 nmΦe,λ(λ)V(λ)dλ∫0∞Φe,λ(λ)dλ.{\displaystyle K=683\cdot {\frac {\int \limits _{380~nm}^{780~nm}\Phi _{e,\lambda }(\lambda )V(\lambda )d\lambda }{\int \limits _{0}^{\infty }\Phi _{e,\lambda }(\lambda )d\lambda }}.}

Здесь Φe,λ(λ){\displaystyle \Phi _{e,\lambda }(\lambda )} — спектральная плотность величины Φe,{\displaystyle \Phi _{e},}, определяемая как отношение величины dΦe(λ),{\displaystyle d\Phi _{e}(\lambda ),} приходящейся на малый спектральный интервал, заключённый между λ{\displaystyle \lambda } и λ+dλ,{\displaystyle \lambda +d\lambda ,} к ширине этого интервала:

Φe,λ(λ)=dΦe(λ)dλ.{\displaystyle \Phi _{e,\lambda }(\lambda )={\frac {d\Phi _{e}(\lambda )}{d\lambda }}.}

Соответственно, для световой отдачи становится справедливо соотношение:

η=683⋅∫380 nm780 nmΦe,λ(λ)V(λ)dλ∫0∞Φe,λ(λ)dλ⋅ηe.{\displaystyle \eta =683\cdot {\frac {\int \limits _{380~nm}^{780~nm}\Phi _{e,\lambda }(\lambda )V(\lambda )d\lambda }{\int \limits _{0}^{\infty }\Phi _{e,\lambda }(\lambda )d\lambda }}\cdot \eta _{e}.}

Примеры

Хотя Солнце не потребляет энергию извне, а излучает свет только за счёт внутренних источников энергии, ему всё же также иногда приписывают значение световой отдачи. Определив её в этом случае, как отношение излучаемого Солнцем светового потока к выделяющейся в нём мощности, получают величину, равную 93 лм/Вт[24].

См. также

Световая эффективность излучения

Примечания

  1. Световая отдача. — Статья в Физической энциклопедии
  2. ↑ Справочная книга по светотехнике / Под ред. Айзенберга Ю. Б. — М.: Энергоатомиздат, 1983. — 472 с.
  3. ↑ Подробности приведены в статье Кандела.
  4. ↑ Отношение величины световой отдачи к значению теоретического максимума, то есть к 683,002 лм/Вт.
  5. ↑ Bulbs: Gluehbirne.ch: Philips Standard Lamps (German)
  6. 1 2 3 4 5 Philips Product Catalog (German)
  7. ↑ Osram halogen (нем.) (PDF). www.osram.de  (недоступная ссылка — история). Проверено 28 января 2008. Архивировано 7 ноября 2007 года.
  8. ↑ БСЭ: кремлёвские звёзды // Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров. — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1969—1978.
  9. Klipstein, Donald L. The Great Internet Light Bulb Book, Part I (1996). Проверено 16 апреля 2006. Архивировано 1 июня 2012 года.
  10. Klipstein, Donald L. The Brightest and Most Efficient LEDs and where to get them. Don Klipstein’s Web Site. Проверено 15 января 2008. Архивировано 17 февраля 2012 года.
  11. ↑ Cree launches the new XLamp 7090 XR-E Series Power LED, the first 160-lumen LED!. Архивировано 17 февраля 2012 года.
  12. ↑ Luxeon K2 with TFFC; Technical Datasheet DS60 (PDF)  (недоступная ссылка — история). PhilipsLumileds. Проверено 23 апреля 2008. Архивировано 17 января 2009 года.
  13. ↑ Cree Breaks 200 Lumen Per Watt Efficacy Barrier. [Cree]. Проверено 8 февраля 2010. Архивировано 17 февраля 2012 года.
  14. ↑ Cree First to Break 300 Lumens-Per-Watt Barrier. Архивировано 26 января 2015 года.
  15. ↑ Technical Information on Lamps (pdf). Optical Building Blocks  (недоступная ссылка — история). Проверено 14 октября 2007. Архивировано 27 октября 2007 года. Note that the figure of 150 lm/W given for xenon lamps appears to be a typo. The page contains other useful information.
  16. ↑ OSRAM Sylvania Lamp and Ballast Catalog. — 2007.
  17. ↑ БСЭ: световая отдача // Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров. — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1969—1978.
  18. 1 2 LED or Neon? A scientific comparison.
  19. ↑ Why is lightning coloured? (gas excitations). Архивировано 17 февраля 2012 года.
  20. Narukawa Y. et al. White light emitting diodes with super-high luminous efficacy // J. Phys. D: Appl. Physics. — 2010. — Vol. 43, № 35. — DOI:10.1088/0022-3727/43/35/354002.
  21. ↑ Cree Sets New R&D Performance Record with 254 Lumen-Per-Watt Power LED — Cree, Inc. Press Release, April 12, 2012
  22. ↑ Cree News: Cree Sets New R&D Performance Record with 276 Lumen-Per-Watt Power LED
  23. ↑ По определению канделы в Международной системе единиц (СИ)
  24. ↑ Световая отдача Солнца — По материалам публикации проф. П. Маркса из журнала «Licht»

Световая эффективность излучения — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Светова́я эффекти́вность излуче́ния – физическая величина, равная отношению светового потока к соответствующему потоку излучения[1][2]:

K=ΦvΦe.{\displaystyle K={\frac {\Phi _{v}}{\Phi _{e}}}.}

Единица измерения в Международной системе единиц (СИ): лм.Вт−1.

В случае монохроматического излучения с длиной волны λ{\displaystyle \lambda } определение принимает вид:

K(λ)=Φv(λ)Φe(λ).{\displaystyle K(\lambda )={\frac {\Phi _{v}(\lambda )}{\Phi _{e}(\lambda )}}.}

Единица силы света кандела определена в СИ так, что выполняется

Φv(λ)=Km⋅V(λ)Φe(λ),{\displaystyle \Phi _{v}(\lambda )=K_{m}\cdot V(\lambda )\Phi _{e}(\lambda ),}

где V(λ){\displaystyle V(\lambda )} — относительная спектральная световая эффективность монохроматического излучения, физический смысл которой заключается в том, что она представляет собой относительную чувствительность среднего человеческого глаза к воздействию на него монохроматического света, Km{\displaystyle K_{m}} — максимальное значение спектральной световой эффективности монохроматического излучения, равное 683 лм/Вт[3].

С учётом последнего соотношения выражение для K(λ){\displaystyle K(\lambda )} приобретает вид:

K(λ)=683⋅V(λ).{\displaystyle K(\lambda )=683\cdot V(\lambda ).}

Из полученной формулы следует, что:

  • характер спектральной зависимости световой эффективности монохроматического излучения такой же, как и у спектральной зависимости относительной чувствительности человеческого глаза V(λ){\displaystyle V(\lambda )}. В частности, положения максимумов обеих зависимостей совпадают и находятся на длине волны 555 нм (свет жёлто-зелёного цвета).
  • максимально возможное значение световой эффективности имеет излучение с длиной волны 555 нм, для него K{\displaystyle K} равна 683 лм/Вт[3].

Если излучение обладает непрерывным спектром и занимает участок спектра конечного размера, то для Φv{\displaystyle \Phi _{v}} выполняется:

Φv=683⋅∫380 nm780 nmΦe,λ(λ)V(λ)dλ,{\displaystyle \Phi _{v}=683\cdot \int \limits _{380~nm}^{780~nm}\Phi _{e,\lambda }(\lambda )V(\lambda )d\lambda ,}

где Φe,λ(λ){\displaystyle \Phi _{e,\lambda }(\lambda )} — спектральная плотность величины Φe,{\displaystyle \Phi _{e},}, определяемая как отношение величины dΦe(λ),{\displaystyle d\Phi _{e}(\lambda ),} приходящейся на малый спектральный интервал, заключённый между λ{\displaystyle \lambda } и λ+dλ,{\displaystyle \lambda +d\lambda ,} к ширине этого интервала:

Φe,λ(λ)=dΦe(λ)dλ.{\displaystyle \Phi _{e,\lambda }(\lambda )={\frac {d\Phi _{e}(\lambda )}{d\lambda }}.}

Здесь под Φe(λ){\displaystyle \Phi _{e}(\lambda )} понимается поток той части излучения, у которого длина волны меньше текущего значения λ{\displaystyle \lambda }.

С учётом определения световой эффективности из последнего соотношения следует

K=683⋅∫380 nm780 nmΦe,λ(λ)V(λ)dλΦe{\displaystyle K={\frac {683\cdot \int \limits _{380~nm}^{780~nm}\Phi _{e,\lambda }(\lambda )V(\lambda )d\lambda }{\Phi _{e}}}}

или, что то же самое:

K=683⋅∫380 nm780 nmΦe,λ(λ)V(λ)dλ∫0∞Φe,λ(λ)dλ.{\displaystyle K={\frac {683\cdot \int \limits _{380~nm}^{780~nm}\Phi _{e,\lambda }(\lambda )V(\lambda )d\lambda }{\int \limits _{0}^{\infty }\Phi _{e,\lambda }(\lambda )d\lambda }}.}

Световой коэффициент полезного действия[править | править код]

Световым коэффициентом полезного действия (КПД) называют безразмерную величину, определяемую в общем случае соотношением[2]:

ηv=∫380 nm780 nmΦe,λ(λ)V(λ)dλΦe{\displaystyle \eta _{v}={\frac {\int \limits _{380~nm}^{780~nm}\Phi _{e,\lambda }(\lambda )V(\lambda )d\lambda }{\Phi _{e}}}}

или ему эквивалентным:

ηv=∫380 nm780 nmΦe,λ(λ)V(λ)dλ∫0∞Φe,λ(λ)dλ.{\displaystyle \eta _{v}={\frac {\int \limits _{380~nm}^{780~nm}\Phi _{e,\lambda }(\lambda )V(\lambda )d\lambda }{\int \limits _{0}^{\infty }\Phi _{e,\lambda }(\lambda )d\lambda }}.}

Из определения следует, что численные значения K{\displaystyle K} и ηv{\displaystyle \eta _{v}} в СИ различаются в 683 раза. Ясно также, что максимальное значение, равное единице, световой КПД принимает в случае монохроматического излучения с длиной волны 555 нм, на которой V(λ){\displaystyle V(\lambda )} максимальна и равна единице.

Зависимость световой эффективности излучения абсолютно чёрного тела от его температуры.

Спектральный состав излучения многих источников света близок к спектральному составу излучения абсолютно чёрного тела (АЧТ). У одних из них, таких как Солнце, лампы накаливания и др., это связано с тепловой природой излучения. У других — светодиоды, люминесцентные лампы и т. д. — такой спектральный состав является целью и результатом использования специально разработанной конструкции.

Величина световой эффективности излучения АЧТ определяется его температурой. При относительно низких температурах излучение АЧТ располагается главным образом в инфракрасной области спектра. Затем, при повышении температуры, максимум спектрального распределения излучения смещается сначала в видимую область, а затем и далее, в ультрафиолетовую. Результатом этого является немонотонное поведение температурной зависимости эффективности излучения АЧТ и наличие у неё максимума. Следует отметить, что даже в максимуме световой КПД излучения АЧТ невелик, составляя лишь 14 %.

Излучение
 
Световая эффективность, лм/Вт Световой КПД, %
Свет стандартной лампы накаливания с температурой нити 2800 K 15[4] 2,2 %
Излучение Солнца 97[2] 14 %
«Идеальный» белый свет — излучение абсолютно чёрного тела с Т=5800 К, «обрезанное» на 400 и 700 нм 251[4] 37 %
Теоретический предел для белого света с цветовой температурой 5800 К 310[5] 45 %
Теоретический предел для белого света с цветовой температурой 2800 К 370[5] 54 %
Излучение абсолютно чёрного тела с температурой 6630 К[6] 95 14 %
Излучение гелий-неонового лазера с длиной волны 632,8 нм 162[4] 24 %
2-я гармоника излучения лазера на неодимовом стекле, длина волны 532 нм 604[4] 88 %
Монохроматическое излучение с длиной волны 555 нм 683,002 100 %
  1. ↑ – Световая эффективность излучения – Статья в Физической энциклопедии.
  2. 1 2 3 Гуревич М. М. Фотометрия. Теория, методы и приборы. — 2-е изд. — Л.: Энергоатомиздат. Ленинградское отделение, 1983. — 272 с. — 7 500 экз.
  3. 1 2 Значение 683 лм/Вт, повсеместно принятое для практического использования, является приближённым, более точное значение 683,002 лм/Вт. Подробности приведены в статье кандела.
  4. 1 2 3 4 Murphy T. Maximum Efficiency of White Light (неопр.). Дата обращения 12 октября 2012. Архивировано 14 декабря 2012 года.
  5. 1 2 Murphy T. W., Jr. Maximum spectral luminous efficacy of white light // J. Appl. Phys.. — 2012. — Vol. 111, № 10. — ISSN 1089-7550. (недоступная ссылка)
  6. ↑ Температура, при которой световая эффективность излучения абсолютно чёрного тела достигает максимума.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *