Фотометрия

СПИСОК ЗАДАЧ ПО ОПТИКЕ

1. Один квадратный метр земной поверхности, освещаемый солнцем при нормальном падении излучения, получает поток в 1,35 кВт, если пренебречь поглощением атмосферой.

2. Рассчитайте поток, испускаемый одним квадратным метром солнечной поверхности, считая, что она излучает по закону Ламберта. Кажущийся угловой диаметр Солнца, видимый с земли, составляет 32'.

3. Рассчитайте потерю солнечной массы в секунду за счет излучения, считая расстояние Земли от Солнца равным 5^.10⁷ км.

4. Считая, что земная поверхность равномерно рассеивает долю "ρ" падающего потока излучения, рассчитать яркость земли.

5. Вычислите амплитуду электрического и магнитного полей на поверхности Земли, обусловленных облучением солнечной радиацией.

6. Найти с помощью кривой видности а) поток энергии, соответствующий монохроматическому световому потоку в 1,0 лм с длиной волны 0,51 и 0,64 мкм; б) световой поток, приходящийся на интервал длин волн от 0,58 до 0,63 мкм, если соответствующий поток энергии 4,5 мВт, равномерно распределен по всем длинам волн этого интервала. (А = 1,6 мВт / лм для 555 нм).

7. Точечный изотропный источник испускает световой поток 10 лм с длиной волны 0,59 мкм. Найти амплитудные значения напряженностей электрического и магнитного полей этого светового потока на расстоянии 1 м от источника. Воспользуйтесь кривой видности.

8. На высоте 1 м над центром круглого стола радиусом 1 м подвешен точечный источник света, кривая светораспределения которого J(θ) обеспечивает равномерную освещенность всех точек стола. Найти вид функции J(θ) и световой поток, падающий на стол, если J(0) = J_o = 100кд.

9. Вертикальный луч проектора освещает центр потолка круглой темной комнаты радиусом 2,0 м. При этом на потолке образуется зайчик площадью 100 см². Освещенность зайчика 1000 лк. Коэффициент отражения потолка 80%. Найти наибольшую освещенность стены, создаваемую светом, отраженным от потолка. Считать, что отражение происходит по закону Ламберта.

10. Лампа, подвешенная к потолку, дает в горизонтальном направлении силу света 60 кд. Какой световой поток падает на картину площадью 0,5 м², висящую вертикально на стене в 4 метрах от лампы, если на противоположной стене находится большое зеркало на расстоянии 2 метра от лампы?

11. При помощи двояковыпуклой линзы диаметром 9 см и фокусным расстоянием 50 см изображение Солнца проектируется на экран. а) Какой величины получается изображение Солнца, если его угловой диаметр 32'? б) Во сколько раз освещенность, создаваемая изображением Солнца, будет больше освещенности, вызываемой Солнцем непосредственно?

12. В центре квадратной комнаты размером 25 м² висит лампа. Считая лампу точечным источником света, найти, на какой высоте от пола должна находится лампа, чтобы освещенность в углах комнаты была наибольшей.

13. Найти освещенность на поверхности Земли, вызываемую нормально падающими солнечными лучами. Яркость Солнца 1,2^.10⁹ нит. Расстояние от земли до солнца 1,5^.10⁸ км, радиус Солнца 7^.10⁵ км.

14. Спираль электрической лампочки силой света в 100 св заключена в матовую сферическую колбу диаметром: а) 5 см и б) 10 см. Найти светимость и яркость лампы в обоих случаях. Потерей света в оболочке колбы пренебречь.

15. Лампа, в которой светящим телом служит накаленный шарик диаметром 3 мм, дает силу света в 85 св. Найти яркость лампы, если сферическая колба лампы: а) из прозрачного стекла, б) из матового стекла. Диаметр колбы равен 6 см.

16. Электрическая лампа в 100 кд посылает во все стороны ежеминутно 122 дж световой энергии. Найти: а) механический эквивалент света, б) к.п.д. световой отдачи, если лампа потребляет мощность 100 Вт.