Linijiniai ir taškiniai šviesos šaltiniai

Pagal dydį visus pasaulio šaltinius galima sąlygiškai suskirstyti į dvi grupes:

• taškas,

• linijinis.

Taškinis šviesos šaltinis vadinamas šviesos šaltiniu, kurio matmenys yra tokie maži, lyginant su atstumu iki spinduliuotės imtuvo, kad jų galima nepaisyti.

Praktikoje taškiniu šviesos šaltiniu laikomas toks, kurio didžiausias dydis L yra bent 10 kartų mažesnis už atstumą r iki spinduliuotės imtuvo (1 pav.).

Tokių spinduliuotės šaltinių apšvietimas nustatomas pagal formulę E = (I / r2) · cosα,

kur E, I — atitinkamai spinduliuotės šaltinio paviršiaus apšvietimas ir šviesos intensyvumas; r – atstumas nuo šviesos šaltinio iki fotodetektoriaus; α – kampas, kuriuo fotodetektorius pasislinko nuo normalaus.

Ryžiai. 1. Taškinis šviesos šaltinis

Pavyzdžiui, jei 10 cm skersmens lempa apšviečia paviršių 100 m atstumu, tada šią lempą galima laikyti taškiniu šaltiniu. Bet jei atstumas nuo tos pačios lempos iki paviršiaus yra 50 cm, tada lempa nebegali būti laikoma taškiniu šaltiniu.Tipiškas taškinio šviesos šaltinio pavyzdys yra žvaigždė danguje. Žvaigždžių dydžiai yra didžiuliai, tačiau atstumas nuo jų iki Žemės yra daug kartų didesnis.

Halogeninės ir LED lempos, skirtos įmontuotiems šviestuvams, laikomos taškiniais šviesos šaltiniais elektros apšvietime. LED praktiškai yra taškinis šviesos šaltinis, nes jo kristalas yra mikroskopinio dydžio.

Tiesiniams spinduliuotės šaltiniams priskiriami tie skleidėjai, kurių santykiniai matmenys kiekviena kryptimi yra didesni už taškinio skleidėjo matmenis. Didėjant atstumui nuo apšvietimo matavimo plokštumos, tokio radiatoriaus santykiniai matmenys gali pasiekti tokią vertę, kad šis spinduliuotės šaltinis taptų taškiniu šaltiniu.

Elektrinių linijinių šviesos šaltinių pavyzdžiai: liuminescencinės lempos, linijinės LED lempos, su LED RGB juostelėmis. Tačiau pagal apibrėžimą visi šaltiniai, kurie nelaikomi taškiniais šaltiniais, gali būti priskirti tiesiniams (išplėstiniams) šviesos šaltiniams.

Jei nuo taško, kuriame yra taškinis spinduliuotės šaltinis, šviesos intensyvumo vektoriai erdvėje atskiriami skirtingomis kryptimis ir per jų galus nubrėžiamas paviršius, tada bus gautas spinduliuotės šaltinio fotometrinis kūnas. Toks kūnas visiškai apibūdina spinduliuotės srauto pasiskirstymą erdvėje.

Pagal šviesos intensyvumo pasiskirstymo erdvėje pobūdį taškiniai šaltiniai taip pat skirstomi į dvi grupes. Pirmąją grupę sudaro šaltiniai su simetrišku šviesos intensyvumo pasiskirstymu tam tikros ašies atžvilgiu (2 pav.). Toks šaltinis vadinamas apskritimu simetrišku.

Ryžiai. 2.Simetriško radiatoriaus modelis

Jei šaltinis yra apskritimo simetriškas, tai jo fotometrinis kūnas yra sukimosi kūnas ir gali būti visiškai apibūdintas vertikaliomis ir horizontaliomis pjūviais, einančiomis per sukimosi ašį (3 pav.).

Ryžiai. 3. Simetriško šaltinio šviesos intensyvumo pasiskirstymo išilginė kreivė

Antroji grupė susideda iš šaltinių, kurių šviesos intensyvumas pasiskirsto asimetriškai. Asimetriniame šaltinyje šviesos intensyvumo paskirstymo kūnas neturi simetrijos ašies. Norint apibūdinti tokį šaltinį, sukonstruota išilginių šviesos intensyvumo kreivių šeima, atitinkanti skirtingas erdvės kryptis, pavyzdžiui, po 30 °, kaip parodyta Fig. 4. Dažniausiai tokie grafikai braižomi polinėmis koordinatėmis.

Ryžiai. 4. Nesubalansuoto šaltinio šviesos intensyvumo pasiskirstymo išilginės kreivės