Государственный первичный эталон единицы силы света




 

Все световые величины описывают видимое излучение (свет), т. е. электромагнитное излучение с

длиной волны в диапазоне 380.... 760 нм. Их введение было обусловлено практическими потребностями в

характеристиках источников и приемников освещения, воспринимаемых человеческим глазом. В качестве

основной световой единицы с давних пор выбрана единица силы света, характеризующая источники види-

мого излучения.

В 1909 г. за единицу силы света была принята "международная свеча", осуществляемая на основе

электрических ламп накаливания. Такие электрические эталонные лампы сохраняли световые единицы в те-

чение многих лет с погрешностью 0,1%. Однако воспроизводимость их не могла быть высокой, так как зави-

села от конструкции и технологии изготовления.

Наиболее универсальным излучателем является абсолютно черное тело (полный излучатель). Его из-

лучение и приняли в качестве эталонного на IX ГКМВ (1948 г.), хотя уже в конце 30-х годов многие страны

создали эталоны на основе абсолютного воспроизведения свечи в виде полного излучателя при температуре

затвердевания платины. Температура, при которой должно находиться излучающее тело, играет важную

роль по двум причинам. Во-первых, эта температура должна быть достаточно большой, так как при этом

увеличивается яркость (и сила света) источника. Кроме того, наиболее приближающимся по составу излуче-

ния к солнечному свету является абсолютно черное тело при температуре около 6000 К. Во-вторых, темпе-

ратура излучающего тела должна фиксироваться с возможно большей точностью, так как интенсивность из-

лучения резко зависит от температуры. Такую фиксацию температуры наилучшим образом реализуют ре-

перные точки — фазовые состояния чистых веществ. Выбор в качестве такой температуры точки затверде-

 

 

вания платины (2042 К) обусловлен практическими соображениями: большую температуру трудно реализо-

вать в лабораторных условиях при соблюдении требований высокой точности аппаратуры эталона.

Размер единицы силы света (свечи), определенной на IX ГКМВ и уточненной на 20 ГКМВ (1967 г.) с

присвоением наименования "кандела", определялся (кроме температур излучателя) площадью попереч-

ного сечения полного излучателя и отличался от прежнего размера "международной свечи" на 0,5%.

В 1979 году на XVI Генеральной конференции мер и весов было принято новое определение канде-

лы, по которому она воспроизводится путем косвенных измерений.

Световые измерения имеют ту особенность, что в них очень большую роль играет ощущение челове-

ка, воспринимающего световой поток посредством глаз. В связи с этим обычные энергетические характери-

стики являются не совсем удобными для описания результатов таких измерений. Между энергетическими и

световыми величинами существует однозначная зависимость, и, строго говоря, для проведения измерений

световых величин не требуется введения новой основной величины. Однако, учитывая исторически сло-

жившееся к моменту возникновения системы СИ число основных единиц физических величин, а также зна-

чительное влияние на результаты световых измерений субъекта измерений – человека, было принято реше-

ние ввести единицу силы света – канделу. Кандела – сила света в заданном направлении источника, испус-

кающего монохроматическое излучение частотой 540 · 10 12 Гц, энергетическая сила излучения которого в

этом направлении составляет 1/683 Вт · ср-1.

Исследования показали, что средний глаз человека имеет наибольшую чувствительность при длине

волны около 0,555 мкм, что соответствует частоте 540 · 10 12 Гц. Эту зависимость чувствительности глаза от

длины волны излучения описывают абсолютной световой эффективностью, которая равна отношению све-

тового потока (т.е. оцениваемой нашим глазом мощности излучения) к полному потоку излучения. Световая

эффективность представляет собой величину, позволяющую переходить от энергетических величин к свето-

вым Она измеряется в люменах, деленных на ватт. При существующем определении канделы максимальной

световой эффективности придано точное значение Kм = 683 Лм/Вт, тем самым она введена в ранг фунда-

ментальных констант. В связи с этим кандела определяется путем косвенных измерений и, следовательно,

является производной физической величиной, формально оставаясь основной.

Современный государственный эталон канделы имеет диапазон номинальных значений 30 – 15000

кд, среднее квадратическое отклонение результата измерений - 1· 10 -3 кд; неисключенная систематическая

погрешность составляет 2,5 · 10 -3 кд.

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2018-12-21 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: