☰ Mundarija · Fizika

Fotometriya va yoritilganlik

Darslar 30–31 · 2 ta dars · N. Sh. Turdiyev, K. A. Tursunmetov, A. G. Ganiyev, K. T. Suyarov, J. E. Usarov, A. K. Avliyoqulov. Fizika 11-sinf, 1-nashr. «Niso Poligraf» nashriyoti, Toshkent, 2018
30

Yorug‘lik oqimi. Yorug‘lik kuchi. Yoritilganlik qonuni

Darslik: 110–114-betlar
MaqsadFotometrik kattaliklarni (yorug‘lik oqimi, yorug‘lik kuchi, yoritilganlik, ravshanlik) va ularning birliklarini bilish, E = I·cosφ/R² yoritilganlik qonunini qo‘llash.
Yangi so‘zlar
yorug‘lik oqimi (lm) · luminous flux (lm)yorug‘lik kuchi (cd) · luminous intensity (cd)yoritilganlik (lx) · illuminance (lx)fazoviy burchak (sr) · solid angle (sr)
Tushuntirish

Fotometriya yorug‘likning ko‘zga ta’sirini o‘lchaydi. Yorug‘lik oqimi Φ (birligi lyumen, lm) — manbaning ko‘z sezadigan nurlanish quvvati. Yorug‘lik kuchi I — manbaning berilgan yo‘nalishdagi fazoviy burchak birligiga to‘g‘ri keladigan oqimi: I = Φ/Ω; birligi kandela (cd), SI ning asosiy birliklaridan biri (hozirgi ta’rif: chastotasi 540·10¹² Hz bo‘lgan monoxromatik nurlanish uchun nurlanish kuchi 1/683 W/sr bo‘lgan yo‘nalishdagi yorug‘lik kuchi 1 cd; bu to‘lqin uzunligi ≈ 555 nm, ya’ni ko‘z eng sezgir bo‘lgan yashil nurga mos). Fazoviy burchak Ω = S₀/R² (steradian, sr); butun fazo uchun 4π sr, shuning uchun nuqtaviy manbaning to‘la oqimi Φ = 4π·I. Yoritilganlik E = Φ/S (birligi lyuks, 1 lx = 1 lm/m²). Nuqtaviy manbadan R masofada yorug‘lik nuri sirtga tik tushsa E = I/R², nur sirt normali bilan φ burchak hosil qilsa E = I·cosφ/R²; bir necha manbaning yoritilganliklari qo‘shiladi. Ravshanlik B = I/S (cd/m²) — yorituvchi sirtning birlik yuzasi yorug‘lik kuchi. Yoritilganlik kvadrat qonuni bo‘yicha masofa bilan kamayadi.

Namunalar
Nuqtaviy manbaning yorug‘lik kuchi 60 cd: to‘la oqim Φ = 4πI = 4·3,14·60 ≈ 754 lm. Stol ustida 2 m balandlikda osilgan lampa (I = 80 cd): ostidagi nuqtada E = I/R² = 80/4 = 20 lx.
Xuddi shu lampa uchun nur normal bilan φ = 60° hosil qiluvchi nuqtada (R = 2 m deb): E = I·cosφ/R² = 80·0,5/4 = 10 lx. 300 lx talab qilinsa, 1 m masofada kerakli I = E·R² = 300 cd.
Sinfda faoliyat

Uyda: stol chiroqini 0,5 m va 1 m masofadan telefon yoritilganlik ilovasi (yoki lyuksmetr) bilan solishtirib, E ning masofaga bog‘liqligini tekshiring (taxminan 4 marta farq bo‘lishi kerak). Kuchli lampaga uzoq tikilmang, lampalarni qo‘l bilan ushlamang (qizishi mumkin).

Mashq
1
Yorug‘lik kuchi birligi va yoritilganlik birligi nima?
2
I = 200 cd, R = 2 m. Yoritilganlik necha lx (nur tik tushadi)?
3
Fazoviy burchak 2 sr, R = 3 m. Sfera sirtidan kesilgan yuza S₀ necha m²?
4
Nima uchun masofa 2 marta ortsa, yoritilganlik 4 marta kamayadi?