Mesurar la intensitat de la llum és important a l’hora de dissenyar la il·luminació d’una habitació o preparar-se per a una fotografia. El terme "intensitat" s'utilitza de diferents maneres, de manera que preneu-vos un moment per conèixer quines unitats i mètodes de mesura coincideixen amb els vostres objectius. Els fotògrafs i instal·ladors d’il·luminació professionals solen utilitzar un comptador digital, però també podeu fer un mesurador de llum simple i comparatiu anomenat fotòmetre Joly.
Passos
Mètode 1 de 2: mesurament de la intensitat de llum per a una habitació o una font de llum
Pas 1. Comprendre els fotòmetres que mesuren lux i espelmes
Són unitats que descriuen la intensitat de la llum sobre una superfície, o la il·luminació. Els fotòmetres que mesuren això solen ser els que busquen les persones quan volen muntar una sessió de fotos o comprovar si una habitació és massa lluminosa o massa fosca.
- Alguns mesuradors de llum estan especialitzats en diferents tipus d’il·luminació. Per exemple, es pot produir resultats més precisos quan s’utilitza per mesurar la il·luminació de sodi.
- Fins i tot podeu comprar un "mesurador de llum" a les botigues d'aplicacions d'alguns dispositius mòbils. Consulteu primer les ressenyes, ja que algunes d’aquestes aplicacions són inexactes.
- Lux és l'estàndard modern acceptat, però alguns dispositius segueixen mesurant-se en espelmes. Utilitzeu aquesta calculadora en línia per convertir entre ells.
Pas 2. Saber interpretar les unitats d'il·luminació
Aquests són alguns exemples de mesures d’il·luminació típiques per ajudar-vos a determinar si la vostra il·luminació ha de canviar:
- La majoria de treballs d'oficina es realitzen còmodament entre 250 i 500 lux (23-46 espelmes).
- Els supermercats o zones de treball que impliquen dibuixos o altres treballs de detall solen il·luminar-se a 750 - 1.000 lux (espelmes de 70 a 93 peus). L’extrem superior d’aquest rang equival a una zona interior al costat d’una finestra en un dia clar i assolellat.
Pas 3. Comprendre els lumens i la lluminositat
Si una etiqueta o una publicitat de bombeta o làmpada menciona "lumens", descriu la quantitat d'energia total que s'emet com a llum visible, un concepte anomenat lluminositat. Això és el que heu de saber:
- Els "lumens inicials" descriuen la quantitat de llum que es donarà un cop estabilitzada la llum. Això necessita unes 100 hores d’ús per a llums fluorescents i HID.
- Els "lúmens mitjans" o "lúmens classificats" us indiquen la luminància mitjana estimada durant la vida útil del dispositiu. La lluminositat real serà més brillant que aquesta al principi i esdevindrà més feble que gairebé al final de la vida útil recomanada de la font de llum.
- Per esbrinar quants lúmens necessiteu, seguiu els passos anteriors per determinar quantes espelmes d'il·luminació voleu en una habitació i multipliqueu-les per la superfície quadrada de l'habitació. Objectiu més alt que el resultat per a habitacions amb parets fosques i objectiu més baix per a habitacions amb altres fonts de llum importants.
Pas 4. Mesureu l'angle del feix i del camp
Les llanternes i altres dispositius que emeten llum en una direcció determinada es poden descriure mitjançant aquests dos termes addicionals. Podeu trobar-les vosaltres mateixos amb un fotòmetre que mesuri lux o espelmes de peu, i amb una recta i un transportador:
- Mantingueu el fotòmetre directament al recorregut del feix més brillant. Mou-lo fins que trobis el punt amb la màxima intensitat (il·luminació).
- Mantenint-se a la mateixa distància de la font de llum, moveu el fotòmetre en una direcció, fins que la intensitat de la llum baixi al 50% del nivell màxim. Utilitzeu una corda tensa o una altra línia recta per marcar la línia des de la font de llum fins a aquest punt.
- Camineu en l'altra direcció fins que trobeu el punt del costat oposat del feix amb una il·luminació màxima del 50%. Marca una nova línia des d'aquest lloc.
- Utilitzeu un transportador per mesurar l’angle entre les dues línies. Aquest és l '"angle de feix" i descriu l'angle il·luminat amb llum per la font de llum.
- Per trobar l’angle del camp, repetiu aquests passos, però marqueu els dos punts on la intensitat del feix arriba al 10% del nivell màxim.
Mètode 2 de 2: mesurament de la intensitat relativa amb un dispositiu casolà
Pas 1. Utilitzeu aquesta opció per comparar les fonts de llum
Aquest dispositiu és fàcil de construir a casa després d’un petit viatge de compres. Anomenat "fotòmetre Joly" després del seu inventari, es pot utilitzar per mesurar la intensitat relativa de dues fonts de llum. Amb un petit coneixement de física, que es proporciona a continuació, podreu descobrir quines de les bombetes emeten més llum i quines són les més eficients per la quantitat d'energia que fan servir.
Les mesures relatives no us donaran cap resultat en termes d'unitats. Sabreu exactament com es comparen dues intensitats de llum, però no podreu relacionar-les amb una tercera intensitat sense repetir l'experiment
Pas 2. Tallar una llosa de parafina per la meitat
Compreu un paquet de cera de parafina a una botiga de ferreteria o una botiga de queviures i traieu una llosa de 0,5 kg. Amb un ganivet afilat, talleu la llosa en dos trossos iguals.
Talleu la llosa lentament per evitar trencar-ne trossos
Pas 3. Emprèn un paper d'alumini entre les peces de parafina
Arrenceu una làmina de paper d'alumini i poseu-la a sobre d'una de les dues peces de parafina, cobrint completament la superfície superior. Col·loqueu el segon tros de parafina a sobre de l’alumini.
Pas 4. Gireu el "sandvitx" verticalment
Perquè aquest dispositiu funcioni, haurem de col·locar-lo a l'extrem, de manera que el full d'alumini al centre sigui vertical. Si la vostra cera no es posa sola, podeu mantenir-la horitzontal per ara. Recordeu que la caixa que construireu s’hauria de dissenyar per mantenir la cera en posició vertical.
Podeu utilitzar dues gomes per mantenir el bloc unit. Poseu-ne un a la part superior de l’entrepà i l’altre a la part inferior
Pas 5. Tallar tres finestres en una caixa de cartró
Trieu una caixa prou gran per contenir el bloc de cera. Els envasos on es venia la cera sovint funcionen bé. Utilitzeu una regla i unes tisores per tallar tres finestres a la caixa:
- Talla dues finestres als costats oposats, exactament de la mateixa mida. Cada finestra visualitzarà una meitat diferent de la parafina, un cop col·locat el bloc a l'interior.
- Talla una tercera finestra de qualsevol mida a la part frontal de la caixa. Aquesta s’ha de centrar, de manera que pugueu veure les dues meitats del bloc de parafina, a banda i banda del paper d’alumini.
Pas 6. Col·loqueu la parafina dins de la caixa
Mantingueu el paper d’alumini entre els dos blocs de parafina en posició vertical. És possible que hàgiu d’utilitzar cinta adhesiva, petits trossos de cartró o tots dos per mantenir els blocs de cera en posició vertical i paral·lels amb els laterals oposats de les finestres i tocar la làmina entre ells.
Si la caixa està oberta a la part superior, cobreix-la amb un altre tros de cartró o una altra barrera antilliscant
Pas 7. Decidiu una font de llum "punt de referència"
Trieu una de les fonts de llum que comparareu com a "espelma estàndard", que utilitzarà com a base per obtenir intensitat. Si compareu més de dues fonts de llum, l’utilitzarà durant totes les comparacions.
Pas 8. Disposar dues fonts de llum en línia recta
Col·loqueu dues bombetes, LEDs o altres fonts de llum sobre una superfície plana en línia recta. La distància entre ells ha de ser significativament superior a l’amplada de la caixa que heu creat.
Pas 9. Col·loqueu el fotòmetre entre les fonts de llum
El fotòmetre ha d’estar exactament a la mateixa alçada que les fonts de llum, de manera que els llums il·luminin completament els blocs de cera a través de les finestres laterals. Recordeu que les fonts de llum haurien d’estar a una distància justa per permetre una il·luminació uniforme.
Pas 10. Apagueu la resta de llums de l'habitació
Tanqueu qualsevol finestra, ombres o persianes de manera que només la llum de les fonts de llum de prova colpeixi els blocs.
Pas 11. Ajusteu la caixa fins que els dos blocs de cera siguin igualment brillants
Mou el fotòmetre cap al costat amb la cera més fosca. Mireu per la finestra frontal mentre ajusteu la posició de la caixa i atureu-vos quan els dos blocs de cera apareguin igualment brillants.
Pas 12. Mesureu la distància entre el fotòmetre i cada font de llum
Utilitzeu cinta mètrica per mesurar la distància des del paper d'alumini fins a la font de llum "punt de referència" escollida. Anomenarem això d1. Escriviu-ho i, a continuació, mesureu la distància des del paper d'alumini fins a la font de llum del costat oposat, d2.
Podeu mesurar la distància amb qualsevol unitat, però assegureu-vos de no barrejar-les. Per exemple, si la vostra mesura és en peus i polzades, convertiu el resultat només en polzades
Pas 13. Comprendre la física implicada
La brillantor dels blocs disminueix amb el quadrat de la distància, perquè mesurem la quantitat de llum que cau sobre una àrea bidimensional, però la llum radia a través del volum tridimensional. Dit d’una altra manera, quan una font de llum s’allunya el doble (x2), la llum que produeix s’estén per quatre vegades la superfície (x2)2). Podem escriure la brillantor com "I / d2
- I és la intensitat i d la distància, tal com els vam fer servir en passos anteriors,
- Tècnicament, es denomina allò que hem descrit com a brillantor il·luminació en aquest context.
Pas 14. Utilitzeu aquests coneixements per resoldre la intensitat relativa
Quan els dos blocs apareixen igual de brillants, la seva "il·luminació" és igual. Podem escriure això com una fórmula i, a continuació, reordenar-lo per resoldre per I2, o la intensitat relativa de la segona font de llum:
- Jo1/ d12 = Jo2/ d22
- Jo2 = Jo1(d22/ d12)
- Com que només mesurem la intensitat relativa o com es comparen, només podem dir jo1 = 1. Això farà que la nostra fórmula sigui senzilla: I2 = d22/ d12
- Per exemple, diguem la distància d1 al nostre punt de referència, la font de llum és de 0,6 metres, i que la distància d2 fins a la nostra segona font de llum és d'1,5 metres:
- Jo2 = 52/22 = 25/4 = 6.25
- La segona font de llum té una intensitat 6,25 vegades més gran que la primera font de llum.
Pas 15. Calculeu l'eficiència
Si feu servir bombetes amb una potència marcada, com ara "60W" per a "60 watts", és la quantitat d'energia elèctrica que utilitza la bombeta. Dividiu la intensitat relativa de la bombeta per aquesta potència per esbrinar la eficiència de la bombeta en relació amb les altres fonts de llum. Per exemple:
- Una bombeta de 60 watts amb una intensitat relativa de 6 té una eficiència relativa de 6/60 = 0,1.
- Una bombeta de 40 watts amb una intensitat relativa d’1 té una eficiència relativa d’1 / 40 = 0,025.
- Com que 0,1 / 0,025 = 4, la bombeta de 60W és quatre vegades més eficaç en convertir l’energia elèctrica en llum. Tingueu en compte que encara consumirà més energia que la bombeta de 40W i, per tant, us costarà més diners; l'eficiència només us indica la quantitat de "danys que obteniu".
