Lineaariset ja pistevalonlähteet

Koon mukaan kaikki maailman lähteet voidaan jakaa ehdollisesti kahteen ryhmään:

• kohta,

• lineaarinen.

Pistevalolähdettä kutsutaan valonlähteeksi, jonka mitat ovat niin pienet verrattuna etäisyyteen säteilyvastaanottimeen, että ne voidaan jättää huomiotta.

Käytännössä pistevalonlähteeksi katsotaan sellainen, jonka maksimikoko L on vähintään 10 kertaa pienempi kuin etäisyys r säteilyvastaanottimesta (kuva 1).

Tällaisten säteilylähteiden valaistusvoimakkuus määritetään kaavalla E = (I / r2)·cosα,

jossa E, I — säteilylähteen pinnan valaistus ja valon intensiteetti; r on etäisyys valonlähteestä valoilmaisimeen; α — kulma, jolla valoilmaisin on siirtynyt normaalista.

Riisi. 1. Kohdevalolähde

Esimerkiksi, jos lamppu, jonka halkaisija on 10 cm, valaisee pintaa 100 m:n etäisyydellä, tätä lamppua voidaan pitää pistelähteenä. Mutta jos etäisyys samasta lampusta pintaan on 50 cm, lamppua ei voida enää pitää pistelähteenä.Tyypillinen esimerkki pistevalon lähteestä on tähti taivaalla. Tähtien koot ovat valtavia, mutta etäisyys niistä Maahan on monta suuruusluokkaa suurempi.

Valaisimien halogeeni- ja LED-lamput katsotaan sähkövalaistuksen pistevalonlähteiksi. LED on käytännössä pistevalolähde, koska sen kristalli on kooltaan mikroskooppinen.

Lineaarisia säteilylähteitä ovat ne emitterit, joiden suhteelliset mitat kumpaankin suuntaan ovat suurempia kuin pistesäteilijän mitat. Kun etäisyys valaistuksen mittaustasosta kasvaa, tällaisen säteilijän suhteelliset mitat voivat saavuttaa sellaisen arvon, että tästä säteilylähteestä tulee pistelähde.

Esimerkkejä sähköisistä lineaarisista valonlähteistä: loistelamput, lineaariset LED-lamput, LED RGB-nauhoilla. Mutta määritelmän mukaan kaikki lähteet, joita ei pidetä pistelähteinä, voidaan katsoa lineaaristen (laajennettujen) valonlähteiden ansioksi.

Jos pisteestä, jossa pistesäteilylähde sijaitsee, valonvoimakkuusvektorit erotetaan eri suuntiin avaruudessa ja niiden päistä vedetään pinta, saadaan säteilylähteen fotometrinen kappale. Tällainen kappale luonnehtii täysin säteilyvuon jakautumista avaruudessa.

Valon intensiteetin avaruudessa jakautumisen luonteen mukaan myös pistelähteet jaetaan kahteen ryhmään. Ensimmäinen ryhmä koostuu lähteistä, joiden valon intensiteetti jakautuu symmetrisesti tiettyyn akseliin nähden (kuva 2). Tällaista lähdettä kutsutaan ympyräsymmetriseksi.

Riisi. 2.Symmetrisen jäähdyttimen malli

Jos lähde on ympyräsymmetrinen, niin sen fotometrinen runko on pyörivä kappale, ja se voidaan täysin luonnehtia pyörimisakselin läpi kulkevilla pysty- ja vaakaleikkauksilla (kuva 3).

Riisi. 3. Symmetrisen lähteen valon intensiteetin jakautumisen pituussuuntainen käyrä

Toinen ryhmä koostuu lähteistä, joiden valon intensiteetti jakautuu epäsymmetrisesti. Epäsymmetrisessä lähteessä valon intensiteetin jakautumiskappaleella ei ole symmetria-akselia. Tällaisen lähteen karakterisoimiseksi muodostetaan pitkittäisten valonvoimakkuuskäyrien perhe, joka vastaa avaruuden eri suuntia, esimerkiksi 30 °:n jälkeen, kuten kuvassa 1. 4. Yleensä tällaiset kuvaajat piirretään napakoordinaateissa.

Riisi. 4. Epätasapainoisen lähteen valon intensiteettijakauman pituussuuntaiset käyrät