1. Световой поток
Световой поток - мощность лучистой энергии, оцениваемая по производимому ею световому ощущению. Энергия излучения определяется количеством квантов, которые излучаются излучателем в пространство. Энергию излучения (лучистую энергию) измеряют в джоулях. Количество энергии, излучающейся в единицу времени называется потоком излучения или лучистым потоком. Измеряется поток излучения в ваттах. Световой поток обозначается Фе.
где: Qе - энергия излучения.
Поток излучения характеризуется распределением энергии во времени и в пространстве.
В большинстве случаев, когда говорят о распределении потока излучения во времени, не учитывают квантового характера возникновения излучения, а понимают под этим функцию, дающую изменение во времени мгновенных значений потока излучения Ф(t). Это допустимо, поскольку число фотонов, излучаемых источником в единицу времени, очень велико.
По спектральному распределению потока излучения источники разбивают на три класса: с линейчатым, полосатым и сплошным спектрами. Поток излучения источника с линейчатым спектром состоит из монохроматических потоков отдельных линий:
где: Фλ - монохроматический поток излучения; Фе - поток излучения.
У источников с полосатым спектром, излучение происходит в пределах достаточно широких участков спектра - полос, отделенных одна от другой темными промежутками. Для характеристики спектрального распределения потока излучения со сплошным и полосатым спектрами пользуются величиной, которая называется спектральной плотностью потока излучения
где: λ - длина волны.
Спектральная плотность потока излучения - это характеристика распределения лучистого потока по спектру и равняется отношению элементарного потока ΔФeλ соответствующего бесконечно малому участку, к ширине этого участка:
Спектральная плотность потока излучения измеряется в ваттах на нанометр.
В светотехнике, где основным приемником излучения является глаз человека, для оценки эффективного действия потока излучения, вводится понятие светового потока. Световой поток
- это поток излучения, оценивающийся его действием на глаз, относительная спектральная чувствительность которого определяется усредненной кривой спектральной эффективности, утвержденной МКО.
В светотехнике используется и такое определение светового потока: световой поток - это мощность световой энергии. Единица светового потока - люмен (лм). 1лм соответствует световому потоку, излучаемому в единичном телесном угле точечным изотропным источником с силой света 1 кандела.
Таблица 1. Типичные световые величины источников света:
| Типы ламп | Электрическая энергия, Вт | Световой поток, лм | Световая отдача лм/вт |
| 100 Вт | 1360 лм | 13,6 лм/Вт | |
| Люминесцентная лампа | 58 Вт | 5400 лм | 93 лм/Вт |
| Натриевая лампа высокого давления | 100 Вт | 10000 лм | 100 лм/Вт |
| Натриевая лампа низкого давления | 180 Вт | 33000 лм | 183 лм/Вт |
| Ртутная лампа высокого давления | 1000 Вт | 58000 лм | 58 лм/Вт |
| Металлогалогенная лампа | 2000 Вт | 190000 лм | 95 лм/Вт |
Световой поток Ф, падая на тело, распределяется на три составные части: отраженную телом Фρ , поглощенную Фα и пропущенную Фτ . При используют коэффициенты: отражения ρ = Фρ /Ф; поглощения α =Фα /Ф; пропускания τ =Фτ /Ф.
Таблица 2. Световые характеристики некоторых материалов и поверхностей
| Материалы или поверхности | Коэффициенты | Характер отражения и пропускания | ||
| отражения ρ | поглащения α | пропускания τ | ||
| Мел | 0,85 | 0,15 | - | Диффузное |
| Эмаль силикатная | 0,8 | 0,2 | - | Диффузное |
| Алюминий зеркальный | 0,85 | 0,15 | - | Направленное |
| Зеркало стеклянное | 0,8 | 0,2 | - | Направленное |
| Стекло матированное | 0,1 | 0,5 | 0,4 | Направленно-рассеянное |
| Стекло молочное органическое | 0,22 | 0,15 | 0,63 | Направленно-рассеянное |
| Стекло опаловое силикатное | 0,3 | 0,1 | 0,6 | Диффузное |
| Стекло молочное силикатное | 0,45 | 0,15 | 0,4 | Диффузное |
2. Сила света
Распределение излучения реального источника в окружающем пространстве не равномерно. Поэтому световой поток не будет исчерпывающей характеристикой источника, если одновременно не определяется распределение излучения по разным направлениям окружающего пространства.
Для характеристики распределения светового потока пользуются понятием пространственной плотности светового потока в разных направлениях окружающего пространства. Пространственную плотность светового потока, определяющуюся отношением светового потока к телесному углу с вершиной в точке размещения источника, в пределах которого равномерно распределен этот поток, называют силой света:
где: Ф - световой поток; ω - телесный угол.
Единицей силы света является кандела. 1 кд.
Это сила света, испускаемая в перпендикулярном направлении элементом поверхности черного тела, площадью 1:600000 м2 при температуре затвердевания платины.
Единица силы света - кандела, кд является одной из основных величин в системе СИ и соответствует световому потоку 1 лм, равномерно распределенному внутри телесного угла 1 стерадиан (ср.). Телесный угол - часть пространства, заключенная внутри конической поверхности. Телесный угол
ω
измеряется отношением площади, вырезаемой им из сферы произвольного радиуса, к квадрату последнего.
3. Освещенность
Освещенность - это количество света или светового потока, падающего на единицу площади поверхности. Она обозначается буквой Е и измеряется в люксах (лк).
Единица освещенности люкс, лк имеет размерность люмен на квадратный метр (лм/м2).
Освещенность можно определить как плотность светового потока на освещаемой поверхности:
Освещенность не зависит от направления распространения светового потока на поверхность.
Приведем несколько общепринятых показателей освещенности:
Лето, день под безоблачным небом - 100 000 люкс
Уличное освещение - 5-30 люкс
Полная луна в ясную ночь - 0,25 люкс
4. Отношение между силой света (I) и освещенностью (Е).
Закон обратных квадратов
Освещенность в определенной точке на поверхности, перпендикулярной к направлению распространения света, определяется как отношение силы света к квадрату расстояния от этой точки до источника света. Если данное расстояние мы примем за d, то это отношение можно выразить следующей формулой:
Для примера: если источник света излучает свет силой 1200 кд в направлении, перпендикулярном к поверхности, на расстоянии 3-х метров от этой поверхности, то освещенность (Ер) в точке, где свет достигает поверхности, будет 1200/32 = 133 лк. Если поверхность находится на расстоянии 6м от источника света, освещенность будет 1200/62= 33 лк. Это отношение называется "закон обратных квадратов"
.
Освещенность в определенной точке на поверхности, не перпендикулярной направлению распространения света, равняется силе света в направлении точки измерения, разделенной на квадрат расстояния между источником света и точкой на плоскости умноженной на косинус угла γ (γ - угол, образованный направлением падения света и перпендикуляром к этой плоскости).
Следовательно:
Это закон косинуса (рисунок 1.).
Рис. 1. К закону косинуса
Для расчета горизонтальной освещенности целесообразно изменить последнюю формулу, заменив расстояние d между источником света и точкой измерения на высоту h от источника света к поверхности.
На рисунке 2:
Тогда:
Получаем:
По данной формуле рассчитывается горизонтальная освещенность в точке измерения.
Рис. 2. Горизонтальная освещенность
6. Вертикальная освещенность
Освещение той же точки Р в вертикальной плоскости, ориентированной к источнику света, можно представить как функцию высоты (h) источника света и угла падения (γ) силы света (I) (рисунок 3).
светимостью
:Для поверхностей конечных размеров:
Светимость - это плотность светового потока, испускаемого светящейся поверхностью. Единицей светимости служит люмен на метр квадратный светящейся поверхности, что отвечает поверхности площадью 1 м2, которая равномерно излучает световой поток 1 лм. В случае общего излучения вводится понятие энергетической светимости излучающего тела (Me).
Единица энергетической светимости - Вт/м2.
Светимость в этом случае можно выразить через спектральную плотность энергетической светимости излучающего тела Meλ(λ)
Для сравнительной оценки приводим энергетические светимости к светимости некоторых поверхностей:
Поверхность солнца - Ме=6 107 Вт/м2;
Нить лампы накаливания - Ме=2 105 Вт/м2;
Поверхность солнца в зените - М=3,1 109 лм/м2;
Колба люминесцентной лампы - М=22 103 лм/м2.
Это сила света, излучаемая единицей площади поверхности в определенном направлении. Единица измерения яркости - кандела на метр квадратный (кд/м2).
Поверхность сама по себе может излучать свет, как поверхность лампы, или отражать свет, который поступает из другого источника, например поверхность дороги.
Поверхности с разными свойствами отражения при одинаковой освещенности будут иметь разную степень яркости.
Яркость, излучаемая поверхностью dA под углом Ф к проекции этой поверхности, равняется отношению силы света, излучаемого в данном направлении, к проекции излучающей поверхности (рис. 4).
Рис. 4. Яркость
Как сила света, так и проекция излучающей поверхности, не зависят от расстояния. Следовательно, яркость также не зависит от расстояния.
Несколько практических примеров:
Яркость поверхности солнца - 2000000000 кд/м2
Яркость люминесцентных ламп - от 5000 до 15000 кд/м2
Яркость поверхности полной луны - 2500 кд/м2
Искусственное освещение дорог - 30 люкс 2 кд/м2
Единица освещенности в свою очередь зависит от стандартной свечи.
Схема, иллюстрирующая основные светотехнические понятия. Единица освещенности - люкс (лк) - освещенность поверхности в 1 м2, по которой равномерно распределен световой поток в 1 лм.
Единица освещенности носит название люкс.
Единица освещенности (практическая) люкс (1х) есть поверхностная плотность светового потока в один люмен, равномерно распределенного на площади в один квадратный метр.
Единица освещенности люкс - это такая освещенность, которую создает световой поток в один люмен на площади в один квадратный метр.
Единица освещенности в системе СГС носит наименование фот (фот) и равна освещенности поверхности площадью в 1 см2, на которую падает световой поток в 1 лм. Единицу светимости называют радфот.
Единица освещенности, когда за единицу длины взят сантиметр, равна 1 лм иа квадратный сантиметр.
Единица освещенности - люкс (лк) - освещенность поверхности в 1 м2, по которой равномерно распределен световой поток в 1 ли.
Единица освещенности СИ люкс (лк) - освещенность поверхности, на каждый квадратный метр которой падает световой поток в один люмен. В системе СГСЛ единица освещенности фот (ф) - освещенность поверхности, на квадратный сантиметр которой падает поток в один люмен.
Единицей освещенности является плотность светового потока 1 лм. Один люкс равен освещенности площади в 1 м2, когда на нее падает световой поток 1 лм или, что то же, представляющем освещенность нормально расположенной площадки, находящейся на расстоянии 1 м от малого источника с силой света в 1 свечу.
Единицей освещенности - люкс (лк) принято считать освещенность, создаваемую световым потоком в 1 лм, равномерно распределенным на поверхности, площадь которой равна одному квадратному метру.
Единицей освещенности установлен люкс (лк), равный величине светового потока, приходящегося на один квадратный метр освещаемой поверхности.
Единицей освещенности установлен люкс (л / с), равный величине светового потока, приходящегося на один квадратный метр освещаемой поверхности.
Освещенность (в люксах в некоторых типичных случаях.
За единицу освещенности принимается освещенность такой поверхности, на 1 м2 которой падает световой поток 1 лм, равномерно распределенный по площадке. Освещенность 1 лк получается на поверхности сферы радиуса 1 м, если в центре сферы помещен точечный источник, сила света которого равна 1 кд.
За единицу освещенности принят люкс (лк), т.е. освещенность поверхности в 1 м2, на которую падает равномерно распределенный световой поток в 1 лм.
За единицу освещенности принят люкс, сокращенно обозначаемый лк.
Схема для определения коэффициента естественной освещенности, создаваемого прямым и отраженным светом. За единицу освещенности принимается люкс (лк), когда на поверхности в 1 м2 равномерно распределен световой поток в 1 лм.
За единицу освещенности принят люкс. При этом освещаемая площадка нормальна к падающим лучам.
За единицу освещенности принят люкс.
Кристалл полупроводникового светоизлучающего диода.| Характеристики светоизлучаюшего диодаг. За единицу освещенности принят люкс. Освещенность в 1 лк имеет поверхность, на 1 м2 которой падает световой поток в 1 лм.
За единицу освещенности принимается освещенность такой поверхности, на 1 м2 которой падает световой поток в 1 лм, равномерно распределенный по площадке. Освещенность в 1 лк получается на поверхности сферы радиуса в 1 м, если в центре сферы помещен точечный источник света в одну свечу.
За единицу освещенности принят люкс (лк), равный освещенности поверхности площадью 1 м2, на которой равномерно распределен световой поток, равный 1 лм.
Освещенность (в люксах в некоторых типичных случаях. За единицу освещенности принимается освещенность такой поверхности, на 1 м2 которой падает световой поток 1 лм, равномерно распределенный по площадке. Освещенность 1 лк получается на поверхности сферы радиуса 1 м, если в центре сферы помещен точечный источник, сила света которого равна 1 кд.
За единицу освещенности принимается освещенность такой поверхности, на 1 мг которой падает световой поток в 1 лм, равномерно распределенный по площадке. Освещенность в 1 лк получается на поверхности сферы радиуса в 1 м, если в центре сферы помещен точечный источник света в одну свечу.
За единицу освещенности принимается люкс (лк), равный освещенности поверхности в 1 м2, на которой равномерно распределен световой поток в 1 лм.
За единицу освещенности принимают люкс (лк) - освещенность, создаваемую световым потоком в один люмен на площади в один квадратный метр.
Фут-свеча - единица освещенности, принятая в Англии, составляет 10 76 лк.
Принятая ранее единица освещенности люкс равна 1 005 люкса, принятого в настоящее время.
В качестве единицы освещенности принят люкс (л / с), равный величине светового потока, приходящегося на 1 м2 освещаемой поверхности.
Источник S освещает поверхность лучами, падающими. а - нормально и б - под углом ф к нормали N. Иногда за единицу освещенности принимают освещенность в 10 000 раз большую.
В СИ за единицу освещенности принимается люкс (лк) (от лат. Люксом называют освещенность такой поверхности, на каждый квадратный метр которой равномерно падает световой поток в один люмен.
При выборе освещенности (единица освещенности - люкс) учитываются размеры различных деталей: коэффициент отражения деталей и фона. Нормы освещенности для различных условий регламентированы Госстроем СССР.
В США и Англии принята единица освещенности фут-свеча - (ic), определяемая плотностью светового потока в 1 лм на-1 кв - фут, 1 fc 10 76 лк. В некоторых руководствах можно встретить в качестве единицы освещенности фот, определяемый плотностью светового потока в 1 лм на 1 см2, 1 ф 104 лк.
Применяемая в США и Англии единица освещенности, когда за единицу длины взят фут.
Люкс (лк) - единица освещенности, когда на 1 лР равномерно падает световой поток в один люмен.
Чтобы дать наглядное представление о единицах освещенности, отметим, что освещенность, создаваемая прямыми солнечными лучами, имеет порядок 105 лк, освещенность, необходимая для чтения, составляет около 40 лк, а освещенность, создаваемая полной луной, равна примерно 0 2 лк.
На практике чаще пользуются в качестве единицы освещенности люксом (лк), равным освещенности площади в 1 м2, когда на нее падает световой поток 1 лм или, что то же, представляющим освещенность нормально расположенной площадки, находящейся на расстоянии 1 м от малого источника с силой света в 1 свечу.
Единица светности та же, что и единица освещенности, но называется радлюкс.
Фот (фот, phot) - единица освещенности в системе СГС; 1 фот 1 кд-ср / см2104 лк.
Любопытно отметить, что из спермацета делали свечи, служившие единицей освещенности. Так, в Англии стандартной считается свеча весом 75 6 г, в которой за час выгорает 7 77 г спермацета.
Портативные приборы для измерения освещенности с вентильным фотоэлементом и микроамперметром, проградуированным в единицах освещенности, являются практически основой всех приборов, используемых в фотометрии. Такие приборы очень удобны и пригодны для измерений, которые раньше могли быть проведены лишь с помощью некоторых приборов, основанных на сравнительном принципе. В этих приборах было необходимо добиться одинаковой освещенности двух поверхностей, и конечный результат измерений зависел от индивидуальных особенностей зрения того, кто производил измерения.
Освещенность может быть измерена по результатам сравнения ее с известной освещенностью с помощью различных фотометров, а также люксметров, представляющих собой сочетание фотоэлектрического приемника и присоединенного к нему электроизмерительного прибора, который предварительно должен быть проградуирован в единицах освещенности.
Освещенность (Е) - поверхностная плотность светового потока, падающего на поверхность - равна отношению светового потока, падающего на элемент поверхности, к площади освещаемой поверхности. Единица освещенности - люкс (лк) - освещенность поверхности площадью 1 квадратный метр при световом потоке падающего на его излучения, (равном 1 люмен.
Для оценки количественных и качественных параметров света разработана специальная система световых величин.
Основной мерой света можно считать световой поток, обозначаемый в светотехнической литературе буквой Ф. Фактически световой поток - это мощность светового излучения, измеренная не в привычных ваттах или лошадиных силах, а в специальных единицах, называемых люменами (сокращенное обозначение в русскоязычной технической литературе - лм, в иностранной - lm).
Что же такое люмен? Люмен - это 1/683 ватта светового монохроматического, то есть строго одноцветного, излучения с длиной волны 555 нм, соответствующей максимуму кривой спектральной чувствительности глаза. Величина 1/683 появилась исторически, когда основным источником света были обычные свечи, и излучение только появлявшихся электрических источников света сравнивалось со светом таких свечей. В настоящее время эта величина (1/683) узаконена многими международными соглашениями и принята повсеместно.
Световой поток от источников света - будь то простая спичка или сверхсовременная электрическая лампа - как правило, распространяется более или менее равномерно во все стороны. Однако с помощью зеркал или линз свет можно направить нужным нам образом, сосредоточив его в некоторой части пространства. Часть или доля пространства характеризуется телесным углом. Понятие «телесный угол» прямого отношения к свету не имеет, однако используется в светотехнике настолько широко, что без него невозможно объяснение многих светотехнических терминов и величин.
Телесный угол - это отношение площади, вырезаемой этим углом на сфере произвольного радиуса R, к квадрату этого радиуса (см. рис. 3). В технической литературе телесные углы обычно обозначаются греческой буквой со и измеряются в стерадианах (сокращенно ср):
Очевидно, что величины S и R должны измеряться в одинаковых единицах.
Если световой поток Ф от какого-либо источника света сосредоточить в телесном угле ю, то можно говорить о силе света этого источника как об угловой плотности светового потока. Таким образом, сила света (обозначается буквой I) - это отношение светового потока, заключенного в каком-либо телесном угле, к величине этого угла:
Если источник света светит равномерно по всему пространству, то есть в телесном угле 4п (так как площадь сферы равна 4nR2), то сила света такого источника равна Ф/4п, т. е. Ф/12,56. Сила света измеряется в канделах (сокращенное русское обозначение кд, иностранное - cd). Слово кандела переводится на русский язык как свеча, и именно свечой называлась единица силы света в СССР до 1963 года. Одна кандела - это сила света источника, излучающего световой поток 1 лм в телесном угле 1 ср. Примерно такую силу света имеет обычная стеариновая свеча (отсюда ясно, что световой поток такой свечи равен примерно 12,56 лм).
Свет от какого-либо источника нужен, как правило, для того, чтобы осветить конкретное место - рабочий стол, витрину, улицы и т. п. Для характеристики освещения конкретных мест вводится еще одна световая величина - освещенность. Освещенность - это величина светового потока, приходящаяся на единицу площади освещаемой поверхности. Если световой поток Ф падает на какую-то площадь S, то средняя освещенность этой площади (обозначается буквой Е) равна:
Единица измерения освещенности называется люксом (сокращенное обозначение в русскоязычной литературе - лк, в иностранной - /х). Один люкс - это освещенность, при которой световой поток 1 лм падает на площадь в 1 квадратный метр:
1 лк = 1 лм/ 1 м2 .
Чтобы представить себе эту величину, скажем, что освещенность около 1 лк создается стеариновой свечой на плоскости, перпендикулярной направлению света, с расстояния 1 метр. Для сравнения: освещенность от полной Луны на поверхности Земли зимой на широте Москвы не превышает 0,5 лк; прямая освещенность от Солнца в летний полдень на широте Москвы может достигать 100 000 лк.
Допустим, что на рабочем столе освещенность равна 100 лк. На столе лежат листы белой бумаги, какая-то папка черного цвета, книга в сером переплете. Освещенность всех этих предметов одинакова,
а глаз видит, что листы бумаги светлее книги, а книга - светлее папки. То есть наш глаз оценивает светлоту предметов не по их освещенности, а по какой-то другой величине. Эта «другая величина» называется яркостью. Яркость поверхности S - это отношение силы света I, излучаемой этой поверхностью в каком-либо направлении, к площади проекции этой поверхности на плоскость, перпендикулярную выбранному направлению (рис. 4). Как известно, площадь проекции какой-либо плоской поверхности на другую плоскость равна площади этой поверхности, умноженной на косинус угла между плоскостями. В технической литературе яркость обозначается буквой L:
|
|
понятия «Яркость»
L = I / S cos а.
В этой формуле I - сила света поверхности в определенном направлении (например, плоскости рабочего стола или лежащих на нем предметов); S - площадь этой поверхности; а - угол между перпендикуляром к плоскости и направлением, в котором мы хотим знать яркость (например, линией зрения, то есть линией, соединяющей глаз и оцениваемую поверхность).
Если для светового потока, силы света и освещенности существуют специальные единицы измерения (люмен, кандела и люкс), то для единицы измерения яркости специального названия нет. Правда, в старых (до 1963 года) учебниках по физике, светотехнике, оптике и в другой технической литературе было несколько названий единиц измерения яркости: в русскоязычной - нит и стильб, в англоязычной - фут-ламберт, апостильб и др. Международная система СИ ни одну из этих единиц не приняла, а принятой единице измерения яркости специального названия не придумала.
За единицу измерения яркости сейчас во всех странах принята яркость плоской поверхности, излучающей силу света в 1 кд с одного квадратного метра в направлении, перпендикулярном светящей поверхности, то есть 1 кд/м2.
От чего же зависит яркость предметов?
Прежде всего, конечно, от количества попадающего на них света. Но в приведенном примере на все предметы, лежащие на столе, попадает одинаковое количество света. Значит, яркость зависит и от свойств самих предметов, а именно - от их способности отражать падающий свет.
Способность предметов отражать падающий на них свет характеризуется коэффициентом отражения, обычно обозначаемым гре
ческой буквой р. Коэффициент отражения - это отношение величины светового потока, отраженного от какой-либо поверхности, к световому потоку, падающему на эту поверхность от какого-либо источника света или светильника:
р = Фотраженным / Фпадающий.
Чем выше коэффициент отражения предмета, тем более светлым он нам кажется. В приведенном примере с рабочим столом коэффициент отражения листов бумаги выше, чем переплета книги, а у этого переплета - выше, чем у папки.
Коэффициент отражения материалов зависит как от свойств самих материалов, так и от характера обработки их поверхности. Отражение может быть направленным в какую-то одну сторону или рассеянным в определенном телесном угле. Возьмем лист обычной белой писчей бумаги или ватмана. С какой бы стороны и под каким бы углом мы на такой лист не смотрели, он кажется нам одинаково светлым, то есть яркость его по всем направлениям одинакова. Такое отражение называется диффузным или рассеянным; соответственно, поверхности с таким характером отражения также называются диффузными. Это неглянцевая бумага, большинство тканей, матовые краски, побелка, шероховатые металлические поверхности и многое другое.
Но если мы начнем полировать шероховатую металлическую поверхность, то характер ее отражения начнет изменяться. Если поверхность отполирована очень хорошо, то весь падающий на нее свет будет отражаться в одну сторону. При этом угол, под которым отражается падающий свет, точно равен углу, под которым он падает на поверхность. Такое отражение называется зеркальным, а равенство углов падения и отражения света является одним из базовых законов светотехники: на этом законе основаны все методы расчетов прожекторов и светильников с зеркальной оптической частью.
Кроме зеркального и диффузного отражения, существует направленно-рассеянное (например, от плохо отполированных металлических поверхностей, шелковых тканей или от глянцевой бумаги), а также смешанное (например, от молочного стекла). На рис. 5 (см. след. страницу) показаны примеры различного характера отражения материалов.
Кривая, характеризующая угловое распределение коэффициента отражения, называется индикатрисой отражения.
Для поверхностей с диффузным отражением яркость связана с освещенностью простым соотношением:
Ldu Яркость зеркальной поверхности равна яркости отражающихся в ней предметов (источников света, потолка, стен и т. п.), умноженной на коэффициент отражения: ^зерк = р Lотраженных предметов. С одной из таких характеристик - коэффициентом отражения - мы уже познакомились. Но в природе нет материалов, отражающих весь падающий на них свет, то есть материалов, у которых р = 1. Та доля света, которая не отражается от материала, в общем случае делится еще на две части: одна часть проходит сквозь материал, другая поглощается в нем. Доля света, которая проходит сквозь материал, характеризуется коэффициентом пропускания (обозначается греческой буквой т); а доля, которая поглощается - коэффициентом поглощения (обозначается а): т = Фпрошедший / Фпадающий. а = Ф погё. ощ. еи. и.ы. й / Ф: поглощенный / Фпадающий. Соотношения между этими тремя коэффициентами - отражения, поглощения и пропускания - могут быть самыми разными, но во всех без исключения случаях сумма трех коэффициентов равна единице: р + т + а = 1. В природе нет ни одного материала, у которого хотя бы один из трех коэффициентов был равен 1. Наибольшее диффузное отражение имеют свежевыпавший снег (р ~ 1), химически чистые сернокислый барий и окись магния (р = 0,96). Наибольшее зеркальное отражение у чистого полированного серебра (р = 0,92) и у специально обработанного алюминия (по рекламным данным, алюминий марки «Miro» немецкой фирмы Alanod имеет р = 0,95). Величина коэффициента пропускания указывается в справочной литературе для определенной толщины материала (обычно для 1 см). К наиболее прозрачным материалам можно отнести особо чистый кварц и некоторые марки полиметилметакрилата (органического стекла), у которых р = 0,99/см. Гипотетическое (реально несуществующее!) вещество с коэффициентом поглощения, равным 1, называется «абсолютно черным телом» - к этому понятию мы еще обратимся при объяснении работы тепловых источников света. Как и отражение, пропускание света может быть направленным (у силикатных или органических стекол, поликарбоната, полистирола, кварца и т. п.), диффузным или рассеянным (молочные стекла), направленно-рассеянным (матированные стекла) и смешанным. Подавляющее большинство материалов по-разному отражает, пропускает или поглощает свет с разной длиной волны, то есть разного цвета. Именно это свойство материалов определяет их цвет и создает многокрасочность окружающего нас мира. Для полной характеристики светотехнических свойств материалов необходимо знать не только абсолютные значения их коэффициентов отражения, пропускания и поглощения, но и распределение этих коэффициентов в пространстве (индикатрисы) и по длинам волн. Распределение коэффициентов по длинам волн называется спектральными характеристиками (отражения, пропускания или поглощения). Все три названных коэффициента являются относительными (безразмерными) величинами и измеряются в долях единицы или в процентах (в техже долях, умноженных на 100).