Освещенность Е

Величина светового потока , приходящегося на единицу поверхности (рис. 1) называется освещённостью:

. (3)

С учётом выражения (2) и равенства , можно записать:

, (4)

где - угол падения лучей, – расстояние площадки от источника света.

Данная формула является выражением основного закона освещенности - закона обратных квадратов: освещённость, создаваемая точечным источником на некоторой площадке, равна силе света, умноженной на косинус угла падения света на площадку и деленной на квадрат расстояния до источника.

Закон обратных квадратов строго соблюдается лишь для точечных источников. Если же размеры источника не очень малы по сравнению с расстоянием до освещаемой поверхности, то соотношение (4) будет неточным и освещенность убывает медленнее, чем по закону ; в частности, если размеры светящейся поверхности велики по сравнению с , то освещенность практически не меняется при изменении . Чем меньше размеры источника по сравнению с , тем лучше выполняется закон обратных квадратов. Так, при соотношении = 1:10 расчеты по формуле (4) дают хорошее согласие с наблюдением. Таким образом, закон обратных квадратов можно считать практически выполняющимся, если размеры источника не превышают 0,1 расстояния до освещенной поверхности. Для протяженных источников зависимость освещенности от оказывается более сложной. В соответствии с формулой (3) размерность освещенности при энергетическом подходе Вт/м². В качестве единицы освещенности в системе СИ принят люкс (лк) – это освещённость, при которой на 1 м² поверхности тела равномерно распределен световой поток в 1 люмен.

При помощи линз и зеркал можно изменить распределение светового потока; тогда появляется возможность сконцентрировать этот поток на определенных участках поверхности, тем самым повышается освещенность. Таково назначение всевозможной арматуры, которой обычно снабжаются источники света.

Для измерения освещённости применяются особые приборы – люксметры. С целью сохранения нормального зрения людей установлены гигиенические нормы освещённости жилых и служебных помещений, обеспечивающих наилучшие условия работы и жилища.