Jas

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 30. října 2019; kontroly vyžadují 4 úpravy .

Jas světelného zdroje [1] je světelný tok vyslaný v daném směru, dělený malým (elementárním) prostorovým úhlem v blízkosti tohoto směru a průmětem oblasti zdroje [2] na rovinu kolmou k ose pozorování. . Jinými slovy, je to poměr intenzity světla vyzařovaného povrchem k oblasti jeho průmětu do roviny kolmé k ose pozorování.

B(\alpha )={\frac {dI(\alpha )}{d\sigma \cos \alpha }}

Ve výše uvedené definici se rozumí, pokud je považováno za obecné, že zdroj má malou velikost, přesněji malou úhlovou velikost. V případě, kdy se bavíme o výrazně rozšířené svítící ploše, je každý její prvek považován za samostatný zdroj. V obecném případě se tedy jas různých bodů na povrchu může lišit. A pak, pokud mluvíme o jasu zdroje jako celku, obecně řečeno, je myšlena průměrná hodnota. Zdroj nemusí mít specifickou vyzařovací plochu (světelný plyn, oblast prostředí rozptylující světlo, zdroj složité struktury – např. mlhovina v astronomii, když nás zajímá její jasnost jako celek), pak pod povrchem zdroje můžeme mínit podmíněně zvolený povrch omezující jej nebo jednoduše odstranit slovo "povrch" z definice.

V mezinárodní soustavě jednotek (SI) se měří v kandelách na m² . Dříve se tato měrná jednotka nazývala nit (1nt \u003d 1 cd / 1 m² ), ale v současné době normy pro jednotky SI nestanovují použití tohoto názvu.

Existují i další jednotky pro měření jasu - stilb (sb), apostilb (asb), lambert (Lb):

1 asb \u003d 1 / π × 10-4 sb \ u003d 0,3199 nt \ u003d 10-4 Lb. [3]

Obecně řečeno, jas zdroje závisí na směru pozorování, i když v mnoha případech se povrchy, které vyzařují nebo difúzně rozptylují světlo, více či méně přesně řídí Lambertovým zákonem , v takovém případě jas nezávisí na směru.
Poslední případ (při absenci absorpce nebo rozptylu prostředím - viz níže) nám umožňuje uvažovat v definici jak konečné prostorové úhly, tak konečné plochy (místo nekonečně malých v obecné definici), což činí definici elementárnější, ale musíme pochopit, že v obecném případě (ke kterému, je-li požadována větší přesnost, platí i většina praktických případů), by definice měla vycházet z nekonečně malých nebo alespoň fyzikálně malých (elementárních) prostorových úhlů a ploch.
U prostředí, které světlo pohlcuje nebo rozptyluje, závisí zdánlivý jas samozřejmě také na vzdálenosti od zdroje k pozorovateli. Ale samotné zavedení takové veličiny, jako je jas zdroje, je motivováno v neposlední řadě skutečností, že v důležitém konkrétním případě neabsorbujícího média (včetně vakua) zdánlivá jasnost nezávisí na vzdálenosti, včetně toho důležitého praktického případě, kdy je úhel těla určen velikostí čočky (nebo zornice) a se vzdáleností se zmenšuje (pokles se vzdáleností od zdroje světla přesně kompenzuje zmenšení tohoto prostorového úhlu).
Existuje teorém, který říká, že jas obrazu nikdy nepřekročí jas zdroje [4] .

Jas L je světelná hodnota rovna poměru světelného toku ke geometrickému faktoru : $d^{2}\Phi$ $d\Omega dA\cos \alpha$

L={\frac {d^{2}\Phi }{d\Omega dA\cos \alpha }}

Zde je prostorový úhel vyplněný zářením, je to oblast oblasti, která vyzařuje nebo přijímá záření, a je to úhel mezi kolmicí k této oblasti a směrem záření. Z obecné definice jasu vyplývají dvě prakticky nejzajímavější konkrétní definice: $d\Omega$ $dA$ $\alpha$

Jas vyzařovaný povrchem pod úhlem k normále tohoto povrchu se rovná poměru intenzity světla vyzařovaného v daném směru k projekční ploše vyzařujícího povrchu v rovině kolmé k tomuto směru [5] : $dS$ $\alpha$ $já$

L={\frac {dI}{dS\cos \alpha }}

Jas je poměr osvětlení v bodě v rovině kolmé ke směru ke zdroji k elementárnímu prostorovému úhlu, ve kterém je uzavřen proud, který toto osvětlení vytváří: $E$

L={\frac {dE}{d\Omega \cos \alpha }}

Jas se měří v cd/ m2 . Ze všech světelných hodnot jas nejvíce přímo souvisí s vizuálními vjemy, protože osvětlení obrazů objektů na sítnici je úměrné jasu těchto objektů. V soustavě energetických fotometrických veličin se hodnota podobná jasu nazývá energetický jas a měří se ve W / (sr m 2 ).

V astronomii

V astronomii je jas charakteristickým znakem emisivity nebo odrazivosti povrchu nebeských těles . Jas slabých nebeských zdrojů je vyjádřen velikostí oblasti 1 čtvereční sekunda, 1 čtvereční minuta nebo 1 čtvereční stupeň, to znamená, že osvětlení z této oblasti se porovnává s osvětlením, které poskytuje hvězda o známé velikosti. .

Jasnost noční oblohy bez měsíce za jasného počasí, která se rovná 2⋅10 −4 cd/m² , je tedy charakterizována velikostí 22,4 s 1 čtvereční sekundy nebo hvězdnou velikostí 4,61 s 1 čtverečního stupně. Jasnost průměrné mlhoviny je 19-20 magnitud od 1 čtvereční sekundy. Jasnost Venuše je asi 3 magnitudy z 1 čtvereční sekundy. Jasnost oblasti za 1 sekundu čtvereční, přes kterou se šíří světlo hvězdy nulové velikosti, se rovná 92 500 cd/m² . Povrch, jehož jas nezávisí na úhlu sklonu místa k zorné linii, se nazývá ortotropní; tok vyzařovaný takovým povrchem na jednotku plochy se řídí Lambertovým zákonem a nazývá se lehkost; jeho jednotkou je lambert, což odpovídá celkovému toku 1 lm (lumen) z 1 m².

V televizi

Jas ( B ) se odhaduje podle maximální hodnoty jasu světlých ploch registru. [6]

Příklady

Slunce za zenitem — 1,65⋅10 9 cd/m² [7]
Slunce na obzoru — 6⋅10 6 cd/m² [7]
mlha osvětlená sluncem - více než 12 000 cd / m² [8]
obloha pokrytá lehkými mraky - 10 000 cd/m² [9]
úplňkový kotouč - 2500 cd / m²
denní jasná obloha - 1500-4000 cd / m² [7]
obloha ve stratosféře ve výšce 19 km je 75 cd/m² [10]
noční svítící mraky - někdy až 1-3 cd/m² [11]
polární záře — až 0,2 cd/m² [11]
noční obloha za úplňku je 0,0054 cd/m² [12]
noční obloha bez měsíce - 0,01 [7] -0,0001 cd/m² [9] ; 0,000171 cd/m² [13]

Viz také

Poznámky

↑ Světelný zdroj lze chápat jako povrchově vyzařující, odrážející nebo rozptylující světlo. Může to být i 3D objekt.
↑ V případě, že zdrojem není svítící plocha, mluvíme o projekci trojrozměrného tělesa nebo prostoru prostoru, který je považován za zdroj.
↑ Archivní kopie Apostille ze dne 16. září 2009 na Wayback Machine ve Velké sovětské encyklopedii
↑ V případě zesilovacího média není tato věta přímo naplněna, nebo je alespoň potřeba ji přesně objasnit v pochopení její formulace, přičemž formulace je poněkud obtížná, protože ve fyzikálním smyslu není zdrojem pouze primární zdroj, ale také médium. Tak či onak, pokud pod jasem zdroje rozumíme pouze jas primárního zdroje, může být zjevně překonán, když se světlo šíří v aktivním prostředí.
↑ Petrovský M. V. Elektrické osvětlení: poznámky k přednáškám pro studenty v oboru 7.050701 „Elektrotechnické systémy a elektrické osvětlení“ všech forem vzdělávání. - Sumi : SumDU, 2012. - 227 s.
↑ R. M. Štěpánov. Televizní fotoelektronická zařízení. - Petrohradská elektrotechnická univerzita "LETI", 2014. - S. 13. - 191 s.
↑ 1 2 3 4 Tabulky fyzikálních veličin / ed. akad. I. K. Kikoina. - M .: Atomizdat, 1975. - S. 647.
↑ Vizuální průvodce přistávací dráhy (odkaz není k dispozici) . Získáno 24. března 2017. Archivováno z originálu 25. února 2017. (neurčitý)
↑ 1 2 Enochovich A. S. Handbook of Physics.—2nd ed. / ed. akad. I. K. Kikoina. - M. : Vzdělávání, 1990. - S. 213. - 384 s.
↑ Sborník z celounijní konference o studiu stratosféry. L.-M., 1935. - S. 174, 255.
↑ 1 2 Ishanin G. G., Pankov E. D., Andreev A. L. Zdroje a přijímače záření. - Petrohrad. : Polytechnic, 1991. - 240 s. — ISBN 5-7325-0164-9 .
↑ Tousey R., Koomen MJ Viditelnost hvězd a planet během soumraku // Journal of the Optical Society of America, Vol. 43, č. 3, 1953, s. 177-183
↑ Andrew Crumey Práh lidského kontrastu a astronomická viditelnost . Získáno 20. února 2017. Archivováno z originálu 20. února 2017. (neurčitý)

Odkazy

barevné prostory. Autorská vědecká knihovna USTU Archivní kopie ze dne 8. května 2012 na Wayback Machine

Lehké množství
světelná energie Světelný tok Jas Síla světla Zářivost osvětlení Prostorové osvětlení osvětlení světelná expozice Prostorová expozice světla Objemová hustota světelné energie Integrální jas Objemová hustota světelné energie Objemová hustota intenzity světla Ekvivalentní jas