מקורות אור ליניאריים ונקודתיים

לפי גודל, ניתן לחלק את כל מקורות העולם באופן מותנה לשתי קבוצות:

• נְקוּדָה,

• ליניארי.

מקור אור נקודתי נקרא מקור אור שמידותיו כה קטנות בהשוואה למרחק למקלט הקרינה שניתן להזניח אותם.

בפועל, מקור אור נקודתי נחשב למקור שגודלו המרבי L קטן לפחות פי 10 מהמרחק r למקלט הקרינה (איור 1).

עבור מקורות קרינה כאלה, עוצמת ההארה נקבעת על ידי הנוסחה E = (I / r2)·cosα,

כאשר E, I - תאורת פני השטח ועוצמת האור של מקור הקרינה, בהתאמה; r הוא המרחק ממקור האור לפוטו-גלאי; α - הזווית שבה זז הפוטו-גלאי מהנורמלי.

אורז. 1. מקור אור נקודתי

לדוגמה, אם מנורה בקוטר של 10 ס"מ מאירה משטח במרחק של 100 מ', אז מנורה זו יכולה להיחשב כמקור נקודתי. אבל אם המרחק מאותה מנורה למשטח הוא 50 ס"מ, אזי המנורה כבר לא יכולה להיחשב כמקור נקודתי.דוגמה טיפוסית למקור אור נקודתי היא כוכב בשמים. גודלם של הכוכבים עצום, אך המרחק מהם לכדור הארץ גדול בסדרי גודל רבים.

מנורות הלוגן ולדים לגופי תאורה מובנים נחשבות למקורות אור נקודתיים בתאורה חשמלית. LED הוא למעשה מקור אור נקודתי מכיוון שהגביש שלו הוא מיקרוסקופי בגודלו.

מקורות קרינה לינארית כוללים את אותם פולטים שבהם הממדים היחסיים בכל כיוון גדולים מממדיו של פולט נקודתי. ככל שהמרחק ממישור מדידת עוצמת ההארה גדל, הממדים היחסיים של רדיאטור כזה יכולים להגיע לערך כזה שמקור קרינה זה הופך למקור נקודתי.

דוגמאות למקורות אור ליניאריים חשמליים: מנורות פלורסנט, מנורות LED ליניאריות, עם סרטי LED RGB. אך בהגדרה, ניתן לייחס את כל המקורות שאינם נחשבים למקורות נקודתיים למקורות אור ליניאריים (מורחבים).

אם מהנקודה שבה נמצא מקור קרינה נקודתי, מופרדים וקטורי עוצמת האור בכיוונים שונים בחלל ונמשך משטח דרך קצותיהם, אזי יתקבל הגוף הפוטומטרי של מקור הקרינה. גוף כזה מאפיין באופן מלא את התפלגות שטף הקרינה בחלל.

לפי אופי התפלגות עוצמת האור במרחב, גם מקורות נקודתיים מחולקים לשתי קבוצות. הקבוצה הראשונה מורכבת ממקורות עם חלוקה סימטרית של עוצמת האור ביחס לציר מסוים (איור 2). מקור כזה נקרא סימטרי מעגלי.

אורז. 2.דגם של רדיאטור סימטרי

אם המקור הוא סימטרי מעגלי, אז הגוף הפוטומטרי שלו הוא גוף של סיבוב וניתן לאפיין אותו במלואו על ידי חתכים אנכיים ואופקיים העוברים דרך ציר הסיבוב (איור 3).

אורז. 3. עקומה אורכית של התפלגות עוצמת האור של מקור סימטרי

הקבוצה השנייה מורכבת ממקורות עם חלוקה אסימטרית של עוצמת האור. במקור א-סימטרי, לגוף חלוקת עוצמת האור אין ציר סימטריה. כדי לאפיין מקור כזה, נבנית משפחה של עקומות עוצמת אור אורכיות התואמות לכיוונים שונים בחלל, למשל אחרי 30 מעלות, כמו באיור. 4. בדרך כלל גרפים כאלה משורטטים בקואורדינטות קוטביות.

אורז. 4. עקומות אורכיות של התפלגות עוצמת האור של מקור לא מאוזן