1.6.6. Вертикальна освітленість

Освітлення тієї самої точки р, орієнтованої до джерела світла у вертикальній площині, можна представити як функцію висоти (h) джерела світла і кута падіння ( ) сили світла (I) (рис. 1.14.).

та .

Отримуємо

. (1.30)

Рисунок 1.14 – Вертикальна освітленість

1.6.7. Світність

Для характеристики поверхонь, що світяться за рахунок світлового потоку, що проходить через них або відбивається від них, служить відношення випромінюваного елементом поверхні світлового потоку до площі цього елемента. Ця величина називається світністю:

.

Для поверхонь кінцевих розмірів

. (1.31)

Світність – це густина світлового потоку, що випускається світною поверхнею. Одиницею світності служить люмен на метр квадратний світної поверхні, що відповідає поверхні площею 1 м², що рівномірно випромінює світловий потік 1 лм.

1.6.8. Яскравість

Яскравість, випромінювана поверхнею dS під кутом до нормалі цієї поверхні, дорівнює відношенню сили світла, випромінюваного в даному напрямку, до площі проекції випромінювальної поверхні на площину, перпендикулярну до даного напрямку (рис. 1.15):

. (1.32)

Одиниця вимірювання яскравості – кандела на метр квадратний (кд/м²).

Зорове сприйняття в основному визначається яскравістю . Яскравість освітлених поверхонь залежить від їхніх світлових властивостей, від ступеня освітленості, а в більшості випадків і від кута, під яким поверхня розглядається.

Рисунок 1.15 – Яскравість

Як сила світла, так і проекція випромінювальної поверхні не залежить від відстані. Отже, яскравість також не залежить від відстані. Кілька практичних прикладів:

	Яскравість
Поверхня сонця Люмінесцентні лампи Поверхня повного місяця Штучне освітлення доріг 30 люкс	2 000 000 000 кд/м2 5 000 до 15 000 кд/м2 2 500 кд/м2 2 кд/м2

1.7. Світлові властивості тіл

Вплив ОВ на приймачі залежить від їхніх оптичних властивостей. Основні оптичні властивості приймачів характеризуються: відбиттям, поглинанням і пропущенням.

Відбиттям називають повернення випромінювання об'єктом без зміни довжин хвиль його складових монохроматичних випромінювань.

Рисунок 1.16 – Взаємодія оптичного випромінювання із приймачем

Розрізняють три види відбиття:

а) спрямоване (або дзеркальне)

Рисунок 1.17 – Дзеркальне відбиття

б) дифузійне (або розсіяне)

Рисунок 1.18 – Дифузійне відбиття

в) направлено-розсіяне

Рисунок 1.19 – Направлено-дифузійне відбиття

При проходженні потоку випромінювання через прозоре тіло може бути заломлення випромінювання або його пропущення.

Рисунок 1.20 – Заломлення променів

Заломленням випромінювання називається зміна його напрямку при переході з одного прозорого середовища в інше. Промінь падаючий і промінь заломлений лежать в одній площині з перпендикуляром до поверхні поділу в точці падіння променя. Показник заломлення

, (1.33)

де ,  – відповідно, кут падіння та відбиття променя.

Пропусканням називається проходження випромінювання крізь середовище без зміни довжин хвиль, що відповідають його монохроматичному випромінюванню.

Розрізняють три види пропускання:

а) спрямоване

Рисунок 1.21 – Спрямоване пропускання

б) дифузійне (розсіяне)

Рисунок 1.22 – Дифузійне пропускання

в) направлено-розсіяне

Рисунок 1.23 – Направлено-дифузійне пропускання

Для кількісної оцінки оптичних властивостей тіл вводять інтегральні коефіцієнти:

- відбиття

; (1.34)

- поглинання

; (1.35)

- пропускання

; (1.36)

Причому очевидно, що

, (1.37)

де – падаючий потік; , , – відповідно потік, що відбивається, поглинається і пропускається.

Для характеристики тіл, здатних відбивати, поглинати й пропускати випромінювання певної довжини хвилі випромінювання, тобто монохроматичного випромінювання, вводять поняття спектральних коефіцієнтів відбиття , поглинання та пропускання :

; ; ;

. (1.38)

У такий спосіб очевидно, що інтегральні коефіцієнти пов'язані із спектральними коефіцієнтами такими співвідношеннями:

; ; ,

де в чисельнику цих формул наведений потік складного випромінювання відповідно, що відбивається, поглинається і пропускається, а в знаменнику – потік падаючого випромінювання.