POLITECHNIKA ŚWIĘTOKRZYSKA w KIELCACH
LABORATORIUM TECHNIKI ŚWIETLNEJ
ĆWICZENIE NR: 8	Metody pomiaru światłości źródeł światła.	Zespół: Daniel Dobrowolski Piotr Dukat Paweł Chęciński Andrzej Chojnacki
Data wykonania: 04.01.1999	Data oddania: 11.01.1999	Ocena:

1.Wstęp:

Wielkością określającą ilość światła wychodzącego ze źródła światła lub oprawy w ściśle określonym kierunku jest światłość. Liczona jest ona jako iloraz strumienia świetlnego Φ, wysyłanego przez źródło w elementarnym kącie bryłowym ω zawierającym dany kierunek, do wartości tego kąta. Liczymy ją z zależności: I=Φ/ω a jednostką jest kandela [cd]

Aby pokazać rozsył światła, jakie posiada dane źródło używa się do tego tzw. krzywej rozsyłu światłości. Jest to krzywa przedstawiająca światłość w płaszczyźnie przechodzącej przez źródło światła i w funkcji kąta liczonego od przyjętego kierunku. Tworzona jest ona przez przeliczanie uzyskanych wyników na wartości jakie uzyskałoby się przy zastosowaniu źródeł światła o łącznym strumieniu 1000lm.

Pomiar światłości kierunkowej przeprowadzamy jedną z następujących metod:

• przez porównanie ze wzorcem światłości na podstawie zależności:
  . Pomiaru tego dokonuje się przy pomocy ławy fotometrycznej. Do pomiaru światłości źródeł światła w różnych kierunkach (
  ) stosuje się na ławie fotometrycznej tzw. goniometr, pozwalający na obrót badanego źródła o dowolny, określony kąt .

• przez określenie natężenia oświetlenia E, zgodnie z zależnością:
  . Różnica pomiędzy istotną wartością światłości, a obliczoną jako iloczyn, nie przekracza zwykle 1%.

W przeprowadzonym ćwiczeniu jako elementy mierzące wektor światłości, zastosowano fotoelementy, charakteryzujące się zmianą rezystancji w funkcji zmian natężenia E. Po wyznaczeniu wartości oporu R(kΩ), do opracowania wyników pomiaru został zastosowany program komputerowy, który wylicza i wykreśla wektory światłości .

2.Tabela pomiarowa

Tabela pomiarowa zawiera wartości rezystancji, dla których program komputerowy oblicza odpowiednie wartości światłości.

α	R(kΩ)
°	1	2	3	4	5	6	7	8
0	1,69	0,85	1,33	17,18	0,49	0,03	0,16	0,48
10	1,29	0,88	1,28	14,25	0,52	0,04	0,21	0,46
20	1,21	1,01	1,36	20,5	0,65	0,11	0,36	0,59
30	1,01	0,98	1,21	24,7	0,72	0,24	0,55	0,6
40	0,73	0,81	0,95	10	0,58	0,32	0,59	0,5
50	0,57	0,69	0,78	11,3	0,6	0,55	0,71	0,54
60	0,87	1,12	1,25	14	0,89	2,96	1,67	0,85
70	0,52	0,69	0,76	5	0,61	5,01	3,49	0,61
80	0,87	1,21	1,33	3,8	0,98	19,22	11,74	1,08
90	0,98	1,41	1,52	0,5	1,15	52,7	24,4	1,53
100	0,84	1,24	1,32	0,24	1,02	53,3	22,3	1,12
110	1,36	2,07	2,09	0,21	1,44	67,6	25,4	1,38
120	1,13	1,73	1,68	0,3	1,07	36,6	15,1	0,91
130	1,75	2,84	2,59	0,44	1,6	63,6	23,9	1,17
140	3,59	6,45	5,18	0,69	2,8	97,9	45,4	1,78
150	4,37	8,97	5,86	0,51	2,45	71,5	33,3	1,25
160	12,1	34,4	13,47	0,77	4,05	90,7	107,9	2,8
170	54,4	129,5	45,05	1,72	5,34	92,8	432	13,55
180	79,3	112	162,1	10,54	6,34	60,5	509	57,8
190	26,4	94,3	46	2,42	4,19	61,6	244	7,71
200	6,97	27,7	14	0,79	2,94	54,5	56,7	2,1
210	4,12	10,9	8,52	0,51	2,6	71	25,4	1,49
220	2,2	4,52	4,53	0,43	1,79	55,6	15,8	1,22
230	1,59	2,9	3,31	0,33	1,44	55,3	11,4	1,12
240	0,93	1,52	1,87	0,25	0,92	33,1	11,9	0,79
250	1,07	1,62	2,08	0,33	1,03	42,3	18,3	0,98
260	0,72	1,07	1,42	0,34	0,85	42,1	22	0,94
270	0,67	0,95	1,27	0,54	0,77	29,6	12,7	0,99
280	0,82	1,12	1,51	4,88	0,93	21,1	7,81	1,06
290	0,51	0,66	0,88	5,42	0,52	6,2	1,05	0,57
300	0,76	0,95	1,29	15,15	0,78	3,77	0,83	0,82
310	0,56	0,64	0,87	13,57	0,55	0,46	0,45	0,56
320	0,8	0,84	1,15	18,03	0,64	0,38	0,32	0,63
330	1,12	1,03	1,45	22,6	0,72	0,31	0,23	0,68
340	1,05	0,81	1,19	21,8	0,56	0,11	0,14	0,52
350	1,48	0,92	1,45	28	0,62	0,04	0,15	0,59

Oznaczenia badanych źródeł światła:

1. PHILIPS EnergySaver 20W PL ELECTRONIC/C

2. PHILIPS EnergySaver 15W PL ELECTRONIC-T

3. PHILIPS EnergySaver 18W SL- COMFORT

4. OSRAM 100W DEKOLUX Silber klar E27

5. PHILIPS 60W Softone

6. PHILIPS 80W *3D PAR 38EC FLOOD 30°

7. 60W R80 240V TUNCSR/FLEX

8. PILA 75W E 27

3. Wnioski:

Z przeprowadzonego ćwiczenia wynika, że wszystkie sztuczne źródła światła charakteryzują się niejednakowym wysyłaniem strumienia świetlnego w przestrzeń. Taki stan wynika przede wszystkim z różnic konstrukcyjnych źródeł. Widać, że żarówka posiada zupełnie inny rozsył światłości w porównaniu np. do lamp kompaktowych, ale i ich budowa jest zupełnie różna od siebie.

Również w celu uzyskania określonych efektów, stosuje się takie rozwiązania konstrukcyjne, które kierują strumień świetlny w określony kąt. Dobrze widać to na przykładzie badanej żarówki firmy Osram, która większość swojego strumienia kieruje w półprzestrzeń górną.

Badane w ćwiczeniu źródła posiadają obrotowo-symetryczne bryły światłości. W przypadku niesymetrycznych brył fotometrycznych , aby przedstawić przestrzenny rozsył światłości potrzeba większej ilości płaszczyzn, w których wyznacza się krzywe światłości.

Na podstawie przeprowadzonych badań k.r.s. można wiele powiedzieć o danym źródle światła, dlatego pomiary takie umieszcza się w katalogu opraw, znacznie ułatwia to dobór odpowiednich źródeł do oczekiwanego efektu, k.r.s. mogą być również wykorzystywane w nowoczesnym projektowaniu oświetlenia.

---