Upload
others
View
4
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
PROSTORSKA PORAZDELITEV GOSTOTE
SVETLOBNEGA TOKA SVETIL RAZLIČNIH
OBLIK
Diplomski seminar na bolonjskem študijskem programu 1. stopnje Fizika
Taja Svetina
Mentor: doc. dr. Mitja Slavinec
Somentor: doc. dr. Robert Repnik
Maribor, 2013
SVETINA, T.: Prostorska porazdelitev gostote svetlobnega toka svetil različnih oblik
Diplomski seminar, Univerza v Mariboru, Fakulteta za naravoslovje in matematiko, Oddelek
za fiziko, 2013.
POVZETEK
V diplomskem seminarju obravnavamo gostoto svetlobnega toka svetil različnih oblik.
Razvili smo merilni sistem in z njim izvedli eksperiment, s katerim izmerimo gostoto
svetlobnega toka v odvisnosti od oddaljenosti od svetila in prostorsko porazdelitev gostote
svetlobnega toka na dani oddaljenosti od svetila. Slednjo ponazorimo s krogelnimi diagrami.
Meritve smo izvedli z luksmetrom proizvajalca Vernier.
Ključne besede: svetila, fotometrija, gostota svetlobnega toka, osvetljenost, luksmeter,
krogelni diagrami
ABSTRACT
In the bachelor thesis we study spatial dependence of the luminous flux density of different
light bulbs. We developed a system for measuring luminous flux density as a function of the
distance and spatial distribution of the luminous flux density at a given distance from the light
bulb. The latter is presented by a spherical diagram. Measurements were performed by a
Vernier Luxmeter.
Key words: light bulb, photometry, luminous flux density, illumination, luxmeter, spherical
diagrams
Kazalo
1 Uvod ........................................................................................................................................ 1
2 Fotometrija .............................................................................................................................. 2
2.1 Svetlobni tok ..................................................................................................................... 3
2.2 Osvetljenost ...................................................................................................................... 3
2.3 Svetilnost .......................................................................................................................... 5
2.4 Svetlost ............................................................................................................................. 7
3 Meritve gostote svetlobnega toka ............................................................................................ 7
4 Primerjava različnih svetil ..................................................................................................... 17
4.1 Prostorska porazdelitev gostote svetlobnega toka .......................................................... 17
4.2 Gostota svetlobnega toka v odvisnosti od oddaljenosti od svetila ................................. 20
5 Zaključek ............................................................................................................................... 22
6 Literatura in viri .................................................................................................................... 23
7 Priloge ................................................................................................................................... 24
7.1 Priloga 1: Meritve prostorske porazdelitve gostote svetlobnega toka ............................ 24
7.2 Priloga 2: Meritve gostote svetlobnega toka v odvisnosti od oddaljenosti od svetila .... 32
7.3 Priloga 3: Krogelni diagrami .......................................................................................... 37
7.4 Priloga 4: Eksponenti potenčne odvisnosti gostote svetlobnega toka od oddaljenosti od
svetila .................................................................................................................................... 45
1
1 Uvod
Za zagotovitev kakovostne razsvetljave obstajajo kriteriji, ki so določeni posebej za količine,
ki opisujejo lastnosti svetilke, in posebej za količine, ki opisujejo lastnosti površine. Količini,
ki opisujeta lastnosti svetilke, sta barva svetlobe in svetilnost. Količine, ki opisujejo lastnosti
površine, so porazdelitev svetlosti, osvetljenost in smer vpada svetlobe. Poleg teh količin pa
sta pomembni še dnevna svetloba in omejitev bleščanja [1].
Osvetljenost se meri večinoma le na delovnih površinah, saj obstajajo priporočene vrednosti
osvetljenosti za različne površine [1, 4]. Najpogosteje pa se merijo lastnosti svetilk, in sicer
porazdelitev svetilnosti posamezne svetilke, iz katerih lahko sklepamo na osvetljenost
delovnih površin, kar omogoča načrtovanje razsvetljave, tako da bodo delovne površine
osvetljene v skladu s priporočenimi vrednostmi osvetljenosti. Čeprav lahko v enako svetilko
vstavimo različna svetila (dogovorimo se, da imenujemo posamezno žarnico ali sijalko
svetilo, svetilo skupaj z ohišjem pa svetilka), se meritve svetilnosti ne izvajajo za posamezna
svetila ampak samo za svetilke. Gostota svetlobnega toka, ki ga odda svetilo je v splošnem
anizotropna, npr. zaradi priključka na izvor energije, kar lahko vodi do manjše učinkovitosti
svetilke. Anizotropija gostote svetlobnega toka svetila pa je v veliko primerih tudi zaželena,
npr. pri cestni razsvetljavi, kjer želimo razsvetliti cesto in ne celotne okolice. Z uporabo
anizotropnih svetil lahko zmanjšamo izgube in svetlobno onesnaženje okolja ter sočasno
izboljšamo učinkovitost svetilke. Drug primer, kjer uporabimo anizotropno svetilo, je
razsvetljava, s katero želimo izpostaviti neko določeno površino, npr. v muzejih in galerijah.
V te namene se uporabljajo reflektorska svetila, ki imajo svetlobni snop usmerjen naprej. Na
osvetljenost površine pa vplivata tudi lega svetila in okolica. Če je okolica (stene, strop
prostora) svetlejša, bo osvetljenost površine večja, saj na njo vpade tudi svetloba, ki se odbije
od sten. Če je svetilo dlje od površine, bo osvetljenost površine manjša, lahko pa da bo
površina bolj enakomerno osvetljena. Prostorska anizotropija svetlobe, ki jo oddaja svetilka,
je dobro opazna na izoluks diagramih [4], ki so krožni za izotropno svetilo. Če niso krožni, to
kaže na anizotropijo svetilke.
Zaradi vseh navedenih dejavnikov je tematika vzbudila našo pozornost, saj jo je zanimivo
obravnavat tudi s fizikalnega stališča. Naš cilj je bil razviti merilni sistem, ki bo omogočal
merjenje prostorske porazdelitve gostote svetlobnega toka, s čimer bi ugotovili stopnjo
anizotropije svetila, ter merjenje gostote svetlobnega toka v odvisnosti od oddaljenosti od
svetila, s čimer bi ugotovili, ali lahko obravnavamo svetilo v različnih prostorih kot točkasto
svetilo [2].
V nadaljevanju v 2. poglavju povzamemo osnovne fizikalne količine v fotometriji (svetlobni
tok, osvetljenost, gostota svetlobnega toka, svetilnost in svetlost) in merilne tehnike, s
katerimi jih izmerimo. V 3. poglavju opišemo postavitev eksperimenta in izvedbo meritev. V
4. poglavju primerjamo meritve različnih svetil in zapišemo rezultate. Ker pa je meritev,
diagramov in rezultatov veliko, so vsi v celoti podani v prilogah.
2
2 Fotometrija
Svetloba je elektromagnetno valovanje, ki ga opišemo z valovno dolžino ali frekvenco in
jakostjo. Spekter elektromagnetnega valovanja ima zelo velik razpon, vse od radijskih valov
pa do gama žarkov. V tem delu pa nas zanima samo delček tega spektra, in sicer vidna
svetloba. Vidna svetloba je del spektra približno med 380 in 750 nm in se tako imenuje, ker jo
zaznava človeško oko. Človeško oko je selektivni merilnik, kar pomeni, da je različno
občutljivo na svetlobo različnih valovnih dolžin (slika 1). V očesu sta dve vrsti fotosenzorjev,
palčke in čepki, ki so različno občutljivi na svetlobo različnih valovnih dolžin. Če gledamo v
poltemi, gledamo s paličicami in je oko občutljivo na svetlobo različnih valovnih dolžin, kot
je prikazano na sliki 1 s temno zeleno krivuljo. Če gledamo pri normalnih svetlobnih pogojih,
pa gledamo s čepki, ki imajo občutljivost odvisno od valovne dolžine svetlobe, kot je
prikazano na sliki 1 s svetlo zeleno krivuljo. Zato moramo za merjenje uporabiti merilnike, ki
meritve prilagodijo občutljivosti človeškega očesa. Takim merilnikom pravimo fotometrični
merilniki. Z njimi lahko izmerimo osvetljenost, svetilnost, svetlost in svetlobni tok v
fizioloških enotah. Te enote so vpeljane zaradi občutljivosti človeškega očesa. Kot primer
vzemimo svetlobni tok: en vat svetlobnega toka v rdečem delu spektra za oko ni enakovreden
enemu vatu svetlobnega toka v rumenozelenem delu spektra. Fizikalna enota lumen je izbrana
tako, da občutek, ki ga svetlobni tok vzbudi v možganih, ni odvisen od valovne dolžine
svetlobe [1]. Z besedo fotometrija poimenujemo vse veličine in orodja, ki nam omogočajo
merjenje svetlobe in primerjanje učinkov posameznih svetilk. V nadaljevanju so naštete in
definirane fizikalne količine, ki jih obravnavamo pri fotometriji.
Slika 1. Občutljivost človeškega očesa. S temno zeleno je označena občutljivost palčk v očesu, s
katerimi gledamo skotopično; s svetlo zeleno je označena občutljivost čepkov v očesu, s katerimi
gledamo fotopično. λ je valovna dolžina. Na grafu sta izpisani valovni dolžini, kjer je občutljivost
palčk in čepkov največja in pripadajoči maksimalni vrednosti občutljivosti. Povzeto po [5].
3
2.1 Svetlobni tok
Svetlobni tok (P) je fizikalna količina, ki pove, koliko energije se pretoči v časovni enoti.
Fizikalna enota za svetlobni tok je vat (W), fiziološka pa lumen (lm). Zaradi občutljivosti
človeškega očesa je 1 lm definiran kot 1/683 W pri svetlobi z valovno dolžino 555 nm. Ko
merimo svetlobni tok, moramo biti pozorni na to, ali merimo skotopični svetlobni tok ali
fotopični svetlobni tok. Pri merjenju skotopičnega svetlobnega toka mora biti merilnik
umerjen glede na občutljivost očesa v poltemi, torej glede na občutljivost paličic v očesu, pri
merjenju fotopičnega svetlobnega toka pa glede na občutljivost očesa pri normalnih
svetlobnih pogojih, torej glede na občutljivost čepkov v očesu. Običajno se navede svetlobni
tok pri fotopičnem gledanju in se meri z integrirnim fotometrom, t. i. Ulbrichtovo kroglo [1].
Svetlobni tok dP na enoto površine dS, na katero vpade pravokotno, je gostota svetlobnega
toka j:
, (1)
ki se meri v lm/m2 (fiziološka enota) in W/m
2 (fizikalna enota). Pove nam, koliko energije se
pretoči v časovni enoti skozi dano ploskev. Če zanemarimo absorpcijo, je gostota svetlobnega
toka na razdalji r od točkastega svetila, ki seva svetlobni tok P:
. (2)
2.2 Osvetljenost
Osvetljenost (j') je fizikalna količina, ki poda lastnost površine. Pove, koliko svetlobnega toka
vpade na določeno površino in je odvisna od vpadnega kota ( ) svetlobe glede na
pravokotnico na osvetljeno površino (slika 2):
. (3)
Slika 2. Osvetljenost površine. Svetlobni tok z gostoto j pod kotom α vpade na površino S.
Osvetljenost površine j' (enačba (3)) je največja in enaka gostoti svetlobnega toka, ko je .
Osvetljenost površine se meri v enakih enotah kot gostota svetlobnega toka (enačba (3)), torej
W/m2 (fizikalna enota) in lm/m
2 (fiziološka enota). V primeru osvetljenosti pa se lm/m
2
j
S
4
poimenuje luks (lx). Za predstavo, kakšno osvetljenost pomeni 1 lx, je na sliki 3 prikazanih
nekaj primerov osvetljenosti zaradi različnih virov svetlobe.
Slika 3. Nekaj vsakodnevnih okolij in osvetljenosti, ki bi jih v posameznih primerih izmerili z
luksmetrom, če bi merili osvetljenost belega papirja na pisalni mizi, ki bi jo postavili v pripadajoče
okolje. Okolja, ponazorjena na posameznih delih slike, so: a) sončna svetloba, b) oblačnost, c) pisarna,
č) hodnik, d) mrak, e) ulica, f) Luna in g) zvezde. Povzeto po [1].
Če izraz (2) upoštevamo v enačbi (3), dobimo:
. (4)
Enačba (4) nam poda osvetljenost površine na oddaljenosti r od točkastega svetila. Razvidno
je, da osvetljenost pada obratno sorazmerno s kvadratom razdalje. Odvisnost osvetljenosti
površine od oddaljenosti od svetilke pri rotacijsko simetrično sevajoči svetilki prikažemo s
stožčastim svetlobnim diagramom, ki opiše, kakšne so osvetljenosti na merilnih ravninah
pravokotno na smer razširjanja svetlobnega toka (slika 4). Plašč stožca opisuje kot, pri
katerem znaša svetilnost še 50 % maksimalne svetilnosti [4]. Osvetljenost merimo z
luksmetrom [6].
Slika 4. Stožčasti svetlobni diagram, kjer je r oddaljenost od svetila, maksimalna osvetljenost
znotraj stožca, srednja osvetljenost znotraj stožca in premer svetlobnega stožca. Povzeto po [4].
Osvetljenost lahko ponazorimo z izoluks diagrami, ki prikazujejo porazdelitev osvetljenosti
na namišljeni ali dejanski površini, npr. na cesti, tleh ali steni. Pri tem so točke z enakimi
osvetljenostmi v luksih povezane med seboj s krivuljo, ki jo imenujemo izoluksa. Izoluks
diagrami ponazarjajo svetlobno karakteristiko dane svetilke. Na sliki 5 je primer izoluks
5
diagrama za neko svetilko [4]. Iz grafa je razvidno, da svetilka ni izotropna, saj izolukse
nimajo obliko krožnice.
a) b)
Slika 5. a) Definicija koordinatnega sistema v prostoru in b) izoluks diagram svetilke, ki je na višini
m nad površino. Z debelejšo črto so označene izolukse. Na levem in spodnjem robu so
napisani odmiki od projekcije svetilke na merjeno površino. Projekcija svetilke na površino je
označena s črnim pravokotnikom. Na poševnici ob izoluksah je označena osvetljenost točk v luksih.
Povzeto po [4].
2.3 Svetilnost
Svetilnost (I) je lastnost vira svetlobe in nam pove, koliko svetlobnega toka se izseva na enoto
prostorskega kota :
. (5)
Meri se v W/steradian oz. W (fizikalna količina) ali lm/steradian, kar je enako eni candeli (cd)
(fiziološka količina). Svetilnost je povezana z gostoto svetlobnega toka: . Merimo
jo s primerjalnim fotometrom [2] ali utripalnim fotometrom [2] na fotometrični klopi [1]. Za
meritev kotne porazdelitve svetilnosti se uporablja goniofotometer [7]. Poznamo dve vrsti
diagramov kotne porazdelitve svetilnosti, s katerimi se običajno podajajo lastnosti svetilk.
Največ se uporabljajo polarni diagrami (slika 6), v literaturi pa najdemo tudi izokandelne
diagrame [8]. Polarni diagram nam pove, kolikšno svetilnost bo imela svetilka v neki izbrani
ravnini pri različnih kotih. Uporabljajo se trije dogovorjeni sistemi ravnin: A, B in C.
Največkrat se uporablja sistem C-ravnin (slika 6), kjer je os vrtenja vertikala na delovno
površino, ki gre skozi središče svetilke. Polarni diagrami so vedno izdelani za 1000 lm
svetlobnega toka svetila [1, 8]. Če naredimo polarne diagrame ene žarnice tako, da se
zamikajo po 15º po osi C in jih združimo, dobimo prikaz prostorske porazdelitve svetilnosti
6
oz. tridimenzionalen polarni diagram (slika 7). Prikaz prostorske porazdelitve svetilnosti v
stroki, ki se ukvarja z razsvetljavo, imenujejo fotometrija. Svetilnost posameznih svetilk pa
lahko prikažemo tudi z vizualizacijo (slika 7).
a) b)
Slika 6. a) Polarni diagram svetilke Philips TCS260 1xTL5-49W HFPA z žarnico TL5-49W/840 [9]. Z
rdečo krivuljo je prikazana kotna porazdelitev osvetljenosti na polravninah C0 in C180, z modro pa
porazdelitev osvetljenosti na polravninah C90 in C270. Polarni diagrami so izdelani za 1000 lm
svetlobnega toka žarnice. Središče polarnega diagrama je v sredini svetilke. b) Sistem C-ravnin [8]. S
Cφ so označene polravnine pri kotu zasuka φ, γ zajema v vsaki polravnini kote od 0° do 180° in se
uporablja kot indeks za označevanje svetilnosti v posameznih smereh ustreznih polravnin.
a) b)
Slika 7. a) Fotometrija svetilke Philips TCS260 1xTL5-49W HFP A z žarnico TL5-49W/840, ki
združuje polarne diagrame istega svetila (slika 6), ki se zamikajo po 15º po osi vrtenja C-ravnin [9].
Barvne črte prikazujejo kotno porazdelitev svetilnost na posameznih polravninah, pri čemer prikazuje
rdeča črta razporeditev svetilnosti v polravninah C0 in C180. b) Vizualizacija svetilke iColor Cove MX
Powercore medium ITL68910 060911 [10]. Bolj kot je področje belo, večjo svetilnost ima svetilka v
tisti smeri.
7
2.4 Svetlost
Svetlost (B) je fizikalna količina za opis lastnosti svetila. Definiramo jo kot svetilnost na
ploskovno enoto:
, (6)
kjer je dS' efektivna površina in se izračuna kot , kjer je kot, pod katerim
opazujemo svetilo, torej kot med pravokotnico na površino svetila in smerjo oddane svetlobe.
Enota za svetlost je W/steradian/m2 oz W/m
2 (fizikalna enota) ali cd/m
2, kar je znano tudi kot
nit (fiziološka enota). Svetlost merimo z merilnikom svetlosti [8], ki se največ uporablja za
merjenje cestišč in pločnikov. Površinam lahko pripišemo svetlost, saj jih lahko obravnavamo
kot svetila, če nas zanima, koliko svetlobe se je odbilo od površine v naše oči. Svetlost
različnih površin v fiziološkem merilu pa lahko med sabo dobro primerjamo tudi z očmi.
Obstajajo pa že tudi primerni računalniški programi, ki iz posnete slike naredijo ustrezen
zemljevid svetlosti (slika 8).
a) b)
Slika 8. a) Navadni posnetek sobe in b) zemljevid svetlosti [11].
3 Meritve gostote svetlobnega toka
Zanimalo nas je, kakšno prostorsko porazdelitev gostote svetlobnega toka imajo svetila
različnih oblik. Če se ta razlikujejo po prostorski porazdelitvi gostote svetlobnega toka, bi
lahko z uporabo ustreznega svetila izboljšali učinkovitost svetilke, torej osvetljenost delovne
površine. Na primer, če žarnica bolj sveti na straneh, je ne bi uporabili v svetilkah, kjer
potrebujemo največ svetlobe v smeri naprej.
8
Ker se osvetljenost površine in gostota svetlobnega toka svetila manjšata obratno sorazmerno
s kvadratom oddaljenosti od točkastega svetila (enačbi (2) in (4)), nas je zanimalo, ali to tudi
velja za žarnice, ki zaradi svoje velikosti na prvi pogled niso točkasta svetila. Zanimalo nas je
tudi, kako na prostorsko porazdelitev gostote svetlobnega toka in odvisnost gostote
svetlobnega toka od oddaljenosti od svetila vpliva zatemnitev sten in stropa, saj imamo v
stanovanjih stene in strop pobarvane z najrazličnejšimi barvami in obložene z različnimi
materiali. Zato smo razvili merilni sistem tako, da smo za različna svetila lahko izmerili
prostorsko porazdelitev gostote svetlobnega toka svetila in gostoto svetlobnega toka svetila v
odvisnosti od oddaljenosti od svetila. Svetila smo izbrali glede na njihovo obliko in glede na
to, katera se najpogosteje uporabljajo. Izbrali smo tri varčne, različno oblikovane sijalke
(varčno sijalko (slika 9a), spiralasto zvito varčno sijalko (slika 9b) in zgoraj širšo spiralasto
zvito varčno sijalko (slika 9c)), in tri žarnice (reflektorsko žarnico (slika 9č), žarnico z žarilno
nitko z bistrim (slika 9d) in s kalnim steklom (slika 9e)).
a)
b)
c)
č)
d)
e)
Slika 9. Svetila, ki smo jih izbrali za izvedbo eksperimenta: a) varčna sijalka, b) spiralasto zvita varčna
sijalka, c) zgoraj širša spiralasto zvita varčna sijalka, č) reflektorska žarnica, d) žarnica z žarilno nitko
(z bistrim steklom) in e) žarnica z žarilno nitko s kalnim steklom. Vsaka žarnica je slikana od strani in
od zgoraj.
Za meritev prostorske porazdelitve gostote svetlobnega toka svetila smo potrebovali stojalo,
ki omogoča vrtenje žarnice v vse smeri, tako da smo lahko izmerili osvetljenost na celotni
namišljeni krogli, v središču katere je bila žarnica. Merili smo v korakih po 15 stopinj. Ker je
bil merilnik fiksno pritrjen tako, da je pri vseh meritvah kot α (slika 2) znašal 0º, smo lahko
kar enačili osvetljenost merilnika z gostoto svetlobnega toka svetila in tako dobili prostorsko
porazdelitev gostote svetlobnega toka svetila. Za merjenje gostote svetlobnega toka svetila v
odvisnosti od oddaljenosti od svetila (r) pa smo potrebovali stojalo, na katerem smo lahko
9
spreminjali to razdaljo. Stojalo z vso potrebno opremo za izvedbo eksperimenta in povečana
slika držala za svetilo sta na sliki 10.
a) b)
Slika 10. a) Merilni sistem: 1: svetilo, 2: držalo za svetilo za merjenje prostorske porazdelitve gostote
svetlobnega toka, 3: merilnik, 4: vmesnik, 5: računalnik s programom Logger Pro, 6: stojalo, r je
razdalja med merilnikom in svetilom; b) približano držalo za svetilo za merjenje prostorske
porazdelitve gostote svetlobnega toka: 7: polkrožna traka za vrtenje svetila, 8: navoj, 9: vklop svetila,
10: palica za centriranje svetila.
Za merilnik smo izbrali merilnik osvetljenosti, luksmeter (light senzor) proizvajalca Vernier
(slika 11). To je pasivni merilnik z možnostjo spreminjanja merilnega območja (0-600 lx,
0-6000 lx, 0-150000 lx). Pri meritvah smo morali zagotoviti, da je bila celotna merilna
površina osvetljena in pravokotna glede na vpadni snop svetlobe. V tem primeru je
osvetljenost kar enaka gostoti svetlobnega toka (enačba (3)). Senzor v merilniku je silicijeva
fotodioda [12], ki ima spektralni razpon 320 - 730 nm. Njen spektralni odziv je prilagojen
človeškemu očesu pri fotopičnem gledanju (slika 11 c)).
r
1
2
3
4
5
6
10
a) b)
c)
Slika 11. a) Vernier-jev luksmeter (Light Senzor) [6]; b) luksmeter od zgoraj: vidna je merilna
površina, ki je v tem primeru silicijeva fotodioda; c) spektralni odziv silicijeve fotodiode in
človeškega očesa. Povzeto po [6].
Luksmeter smo preko vmesnika priključili na računalnik, kjer smo s programom Logger pro
odčitali meritve. Ker smo merili z luksmetrom, smo dobili rezultate v luksih, ki se uporabljajo
samo za osvetljenost. Enota lx je pa enaka lm/m2, ki se pa uporablja tudi za gostoto
svetlobnega toka svetila, če svetloba vpada pravokotno na merilnik. Ker smo merili
pravokotni vpad svetlobe, so meritve podane v lm/m2. Eksperiment smo izvajali ponoči, da
smo zmanjšali napako zaradi motenj svetlobe iz okolice, in oblečeni v dolga črna oblačila, da
smo zmanjšali odboj od našega telesa. Meritve gostote svetlobnega toka v odvisnosti od
razdalje smo izvedli trikrat. Najprej smo merili v prostoru z zatemnjenimi stenami, stropom in
vsem, kar je bilo v prostoru, da smo čim bolj zmanjšali odboj. Nato smo meritve ponovili v
prostoru z zatemnjenimi stenami in nezatemnjenim stropom, na koncu pa še v prostoru z
nezatemnjenimi stenami in stropom. Meritve prostorske porazdelitve gostote svetlobnega toka
smo izvedli samo v prostoru z zatemnjenimi stenami in stropom in v prostoru z
nezatemnjenimi stenami in stropom. Zatemnitev smo v vseh primerih izvedli s črnim blagom.
Naključno napako meritev gostote svetlobnega toka smo izračunali iz večkratnih meritev
gostote svetlobnega toka svetila v isti točki, sistematično napako merilnika pa podaja
proizvajalec. Pri uporabi merilnega območja 0-600 lx je sistematična napaka enaka ± 0,8 lx,
11
pri merilnem območju 0-6000 lx pa ± 8 lx. Slučajno in sistematično napako smo sešteli in
ugotovili, da relativna napaka merjenja gostote svetlobnega toka svetila pri večini meritev ne
presega 5 %. Zato smo določili, da relativna napaka merjenja gostote svetlobnega toka svetila
znaša 5 %. Napako potenčne odvisnosti gostote svetlobnega toka od oddaljenosti od svetila
smo izračunali iz seštevka relativne napake, ki nam jo poda računalniški program Origin, in
napake izračunane z metodo križa.
Meritve prostorske porazdelitve gostote svetlobnega toka svetila smo vnesli v tabelo.
Posamezna vrstica predstavlja meritve pri konstantnem kotu φ (azimutni kot), stolpec pa pri
konstantnem kotu θ (polarni kot). Najprej smo izvedli meritve na razdalji 40 cm, nato pa za
določena svetila povečali razdaljo na 80 oz. 120 cm. Tabela 1 je primer tabele z meritvami
prostorske porazdelitve gostote svetlobnega toka najbolj anizotropnega svetila (varčne sijalke)
v zatemnjenem prostoru, tabela 2 pa je primer tabele z meritvami prostorske porazdelitve
gostote svetlobnega toka najbolj izotropnega svetila (žarnice z žarilno nitko s kalnim steklom)
v zatemnjenem prostoru. Ostale meritve so v prilogi 1.
0ᵒ 15ᵒ 30ᵒ 45ᵒ 60ᵒ 75ᵒ 90ᵒ 105ᵒ 120ᵒ 135ᵒ 150ᵒ 165ᵒ 180ᵒ
0ᵒ 704 739 762 756 427 139 200 388 694 749 765 729 733
15ᵒ 687 728 767 751 492 174 400 707 738 770 713 701 739
30ᵒ 718 718 735 751 738 656 690 738 738 718 676 694 739
45ᵒ 704 697 699 705 735 730 735 721 716 658 656 714 756
60ᵒ 707 707 692 695 720 720 720 660 665 645 676 721 756
75ᵒ 697 690 670 685 700 685 680 670 680 690 721 746 785
90ᵒ 704 675 671 670 670 660 670 680 695 730 746 759 777
105ᵒ 704 687 673 660 680 680 710 685 700 725 735 765 764
120ᵒ 714 687 670 680 700 720 740 730 735 733 733 738 727
135ᵒ 713 687 671 678 720 770 760 730 740 728 728 728 711
150ᵒ 698 687 680 695 739 743 765 750 754 759 728 721 721
165ᵒ 697 687 697 713 740 750 770 754 728 720 725 670 700
180ᵒ 704 710 711 723 718 739 805 785 785 797 775 767 733
195ᵒ 687 684 700 716 732 753 800 790 797 786 764 767 739
210ᵒ 718 710 716 723 754 742 790 792 799 788 769 759 739
225ᵒ 704 694 694 706 733 750 780 772 761 772 777 753 756
240ᵒ 707 700 696 689 692 719 755 735 748 765 755 764 756
255ᵒ 697 721 711 668 673 701 720 723 734 745 748 748 785
270ᵒ 704 727 721 722 734 730 730 712 735 746 750 794 777
285ᵒ 704 720 752 744 770 749 755 746 762 762 750 761 764
300ᵒ 714 766 793 830 809 788 790 749 738 756 728 735 727
315ᵒ 713 743 808 809 745 693 600 785 779 779 734 721 711
330ᵒ 698 746 803 790 598 373 350 668 756 802 764 743 721
345ᵒ 697 718 756 744 531 195 76 130 533 690 710 718 700
Tabela 1. Meritve prostorske porazdelitve gostote svetlobnega toka žarnice z žarilno nitko s kalnim
steklom (najmanj anizotropno svetilo) v prostoru z zatemnjenimi stenami in stropom, podane v lm/m2.
je polarni kot, je azimutni kot (slika 12). ( , ) = (90ᵒ,180ᵒ) je na vrhu žarnice. Relativna napaka
meritev znaša 5%.
12
0ᵒ 15ᵒ 30ᵒ 45ᵒ 60ᵒ 75ᵒ 90ᵒ 105ᵒ 120ᵒ 135ᵒ 150ᵒ 165ᵒ 180ᵒ
0ᵒ 274 243 180 126 60 9 4 8 46 100 164 190 204
15ᵒ 245 226 189 128 54 10 13 44 100 187 236 242 250
30ᵒ 231 226 200 137 74 51 49 95 143 208 253 268 253
45ᵒ 255 246 198 162 106 95 100 144 195 218 274 272 262
60ᵒ 242 240 197 187 153 143 170 207 233 235 277 269 274
75ᵒ 241 251 213 223 201 200 220 245 235 260 279 280 277
90ᵒ 228 244 223 226 220 222 280 263 237 274 286 281 281
105ᵒ 232 233 226 233 238 244 280 270 260 280 284 281 285
120ᵒ 233 252 238 247 241 252 275 261 255 272 284 277 283
135ᵒ 246 262 238 254 232 243 240 227 240 269 273 253 279
150ᵒ 247 261 251 245 222 210 195 173 213 246 249 261 277
165ᵒ 250 267 264 245 222 180 150 140 198 235 260 267 281
180ᵒ 276 277 274 255 197 140 130 149 187 213 221 205 204
195ᵒ 245 258 270 251 222 148 147 143 191 243 280 284 250
210ᵒ 231 250 244 260 237 221 194 199 230 280 278 284 253
225ᵒ 255 269 289 263 277 248 244 244 248 287 283 290 262
240ᵒ 242 269 280 281 289 248 265 276 287 294 299 294 274
255ᵒ 241 256 283 282 277 282 280 289 297 294 295 291 277
270ᵒ 229 244 260 264 246 245 263 282 299 282 293 288 281
285ᵒ 232 233 233 236 226 247 258 263 273 259 287 294 285
300ᵒ 233 217 213 200 189 185 200 217 242 251 272 293 283
315ᵒ 246 202 204 170 140 119 135 166 168 219 247 281 279
330ᵒ 247 193 189 142 99 63 65 102 128 185 210 250 277
345ᵒ 250 223 155 106 54 13 20 47 93 150 218 262 281
Tabela 2. Meritve prostorske porazdelitve gostote svetlobnega toka varčne sijalke (najbolj anizotropno
svetilo) v prostoru z zatemnjenimi stenami in stropom, podane v lm/m2. je polarni kot, je azimutni
kot (slika 12). ( , ) = (90ᵒ,180ᵒ) je na vrhu žarnice. Relativna napaka meritev znaša 5%.
Meritve gostote svetlobnega toka svetila v odvisnosti od oddaljenosti od svetila smo naredili
za sedem karakterističnih točk na oddaljenosti r od svetila. Karakteristične točke in njihove
oznake prikazuje slika 12. V tabeli 3 so podane meritve gostote svetlobnega toka svetila v
odvisnosti od oddaljenosti od svetila za najbolj izotropno svetilo (žarnica z žarilno nitko s
kalnim steklom), v tabeli 4 pa za najbolj anizotropno svetilo (varčna sijalka). Za vsa ostala
svetila so meritve podane v prilogi 2.
Za prikaz vseh meritev smo uporabili program OriginPro. Prostorsko porazdelitev gostote
svetlobnega toka svetila smo prikazali s krogelnimi diagrami. Z njih smo odčitali odvisnost
prostorske porazdelitve gostote svetlobnega toka od oblike svetila in ali na to odvisnost vpliva
razdalja med merilnikom in svetilom ter zatemnitev prostora. Krogelne diagrame si lahko
ogledamo iz različnih smeri. Izbrali smo šest pogledov, ki so prikazani na sliki 13. Krogelni
diagram za najbolj anizotropno svetilo (varčna sijalka) v prostoru z zatemnjenimi stenami in
stropom in na oddaljenosti 40 cm od svetila je na sliki 14. Krogelni diagram za najbolj
izotropno svetilo (žarnica z žarilno nitko s kalnim steklom) v prostoru z zatemnjenimi stenami
in stropom in na oddaljenosti 40 cm od svetila je pa na sliki 15. Krogelni diagrami ostalih
žarnic so v prilogi 3.
13
Slika 12. Karakteristične točke za merjenje gostote svetlobnega toka svetila v odvisnosti od
oddaljenosti od svetila. Štiri točke so označene na sliki; 5., 6. in 7. točko pa dobimo, če zavrtimo 2., 3.
in 4. točko za 90° okrog osi, ki gre skozi točko 1 in središče žarnice S. V središču žarnice je tudi
središče koordinatnega izhodišča. S P (r, , ) je označena točka v prostoru, kjer merimo gostoto
svetlobnega toka. Zapisana je v krogelnih koordinatah, kjer je polarni kot, azimutni kot in r
oddaljenost do svetila.
r [cm]
j [lm/m2]
1 2 3 4 5 6 7
40 807 762 716 730 734 700 735
45 636 600 563 576 579 549 570
50 526 480 451 470 474 444 467
55 431 406 376 413 388 367 380
60 357 333 311 331 321 304 317
70 263 246 230 242 235 223 231
80 200 189 176 187 182 172 179
90 159 150 140 146 144 135 136
100 129 120 113 119 121 109 110
110 107 100 94 99 100 91 93
120 94 85 80 81 85 77 78
130 79 73 69 71 72 66 67
140 69 63 60 62 63 58 58
150 61 56 53 55 55 50 52
Tabela 3. Meritve gostote svetlobnega toka j v odvisnosti od oddaljenosti od svetila r za najbolj
izotropno sijalko (žarnica z žarilno nitko s kalnim steklom) v prostoru z zatemnjenimi stenami in
stropom. S številkami od 1 do 7 so označene karakteristične točke, ki so prikazane na sliki 12.
Relativna napaka meritev gostote svetlobnega toka je 5%, absolutna napaka razdalje je ± 1 cm.
S
φ x
.
z
r
P y
14
r [cm]
j [lm/m2]
1 2 3 4 5 6 7
40 121 251 267 131 246 280 144
45 95 194 203 101 191 220 112
50 78 159 168 83 157 179 91
55 64 130 139 70 128 147 74
60 54 108 114 58 106 121 62
70 39 80 85 42 77 89 47
80 30 61 64 33 59 68 36
90 24 48 50 26 47 54 29
100 19,6 39 41 21 38 44 23
110 16,3 33 35 17,8 32 36 19,5
120 13,8 28 29 15 27 31 16,5
130 11,9 24 25 12,9 23 26 14,1
140 10,2 21 22 11,2 19,6 23 12,2
150 8,9 18,4 19,2 9,7 17,7 20,2 10,8
Tabela 4. Meritve gostote svetlobnega toka j v odvisnosti od oddaljenosti od svetila r za najbolj
anizotropno sijalko (varčna sijalka) v prostoru z zatemnjenimi stenami in stropom. S številkami od 1
do 7 so označene karakteristične točke, ki so prikazane na sliki 12. Relativna napaka meritev gostote
svetlobnega toka je 5%, absolutna napaka razdalje je ± 1 cm.
Slika 13. S črkami so označeni posamezni pogledi na svetila. Ti pogledi se ujemajo z izbranimi
pogledi na krogelne diagrame. Predstavljajmo si svetilo v središču krogelnega diagrama. Če je pod
krogelnim diagramom zapisano npr. c), potem gledamo na krogelni diagram tako, da je svetilo znotraj
krogelnega diagrama zavrteno z navojem izven lista. Torej opazujemo, kako je porazdeljena gostota
svetlobnega toka, ki ga oddaja spodnji del svetila.
15
a) b) c)
č) d) e)
Slika 14. Pogledi na krogelni diagram, ki prikazuje prostorsko porazdelitev gostote svetlobnega toka
najbolj anizotropnega svetila (varčna sijalka) v prostoru z zatemnjenimi stenami in stropom in na
oddaljenosti 40 cm od svetila. Meritve so podane v lm/m2. Oznake a) do e) podajajo smer pogleda na
svetilo (glej sliko 13). Relativna napaka meritev je 5 %.
Gostota svetlobnega toka je za točkasto svetilo sorazmerna z (enačba (4)). Za svetilo
splošne oblike pa lahko zapišemo . Če narišemo graf v logaritemski skali, je
strmina premice, ki jo prilagodimo meritvam, enaka eksponentu k. Tako lahko iz grafov
odčitamo k in ugotovimo, ali ima svetilo lastnosti točkastega svetila ali ne. Ugotovimo lahko
tudi, kako na eksponent k vplivajo zatemnitev sten in stropa, položaj karakteristične točke in
oblika svetila. Zato smo eksponente k med sabo primerjali za različna svetila pri enakih
pogojih, različne točke na istem svetilu in isto svetilo v prostoru z različno zatemnjenimi
stenami. Povsod smo primerjali še eksponente k, ki smo jih pridobili s prilagajanjem linearne
odvisnosti log-log diagramov meritvam pri samo krajših (40 do 60 cm), samo daljših (110 do
150 cm) in vseh (40 do 150 cm) merjenih razdaljah. Na sliki 16a podajamo primer grafa
, kjer se prilagojena premica zelo dobro ujema z meritvami na celotnem merjenem
območju razdalje (varčna sijalka). Na sliki 16b pa podajamo primer, kjer se prilagojena
premica slabo ujema z meritvami na vseh razdaljah in je iz grafa razvidno, da bo strmina
premice (eksponent k) prilagojene meritvam pri razdaljah 40 do 60 cm, večja od strmine pri
vseh razdaljah. Pri razdaljah 110 do 150 cm pa bo strmina premice manjša od strmine premice
pri vseh razdaljah.
16
a) b) c)
č) d) e)
Slika 15. Pogledi na krogelni diagram, ki prikazuje prostorsko porazdelitev gostote svetlobnega toka
najbolj izotropnega svetila (žarnica z žarilno nitko s kalnim steklom) v prostoru z zatemnjenimi
stenami in stropom in na oddaljenosti 40 cm od svetila. Meritve so podane v lm/m2. Oznake a) do e)
podajajo smer pogleda na svetilo (glej sliko 13). Relativna napaka meritev je 5%.
a) b)
Slika 16. Gostota svetlobnega toka (j) varčne sijalke v odvisnosti od oddaljenosti od svetila (r) za
točko 1 (glej sliko 12), za vse merjene razdalje a) v prostoru z zatemnjenimi stenami in stropom in b) v
prostoru z nezatemnjenimi stenami in stropom. Rdeča črta je prilagoditvena premica (enačba (4)).
Eksponent je enak a) -1,97 ± 0,05 in b) -1,47 ± 0,07.
17
4 Primerjava različnih svetil
V tem poglavju bomo podali meritve, jih analizirali in navedli rezultate. Najprej se bomo
osredotočimo na prostorsko porazdelitev gostote svetlobnega toka, torej na krogelne
diagrame. Nato pa prešli na odvisnost gostote svetlobnega toka od oddaljenosti od svetila.
4.1 Prostorska porazdelitev gostote svetlobnega toka
Iz krogelnih diagramov, merjenih v prostoru z zatemnjenimi stenami in stropom, je razvidno,
da je najbolj enakomerna prostorska porazdelitev gostote svetlobnega toka pri žarnici z
žarilno nitko s kalnim steklom (sliki 15 in 17), kar smo tudi pričakovali, saj ima žarnica skoraj
krogelno obliko, zaradi kalnega stekla pa je svetilnost te žarnice v vse smeri podobna. Prav
tako ima dokaj enakomerno porazdelitev žarnica z žarilno nitko (z bistrim steklom) (slika
17a), saj je velikost žičke v primerjavi z oddaljenostjo od žarnice majhna. Najmanj
enakomerno porazdelitev ima varčna sijalka (slika 17c), ki najbolj sveti ob straneh. Ta
anizotropija se zmanjša pri obeh spiralasto zvitih varčnih sijalkah, vendar je še vedno prisotna
(sliki 17č,d). Pri reflektorski žarnici je dobro razvidno, kako je snop svetlobe usmerjen na
ozko območje (slika 17e).
a)
b)
c)
č)
d)
e)
Slika 17. Slike pogleda b) (glej sliko 13) na krogelne diagrame a) žarnice z žarilno nitko, b) žarnice z
žarilno nitko s kalnim steklom, c) varčne sijalke, č) spiralasto zvite varčne sijalke, d) zgoraj širše
spiralasto zvite varčne sijalke in e) slika pogleda a) na krogelni diagram reflektorske žarnica v prostoru
z zatemnjenimi stenami in stropom.
Vsi krogelni diagrami imajo po pričakovanju minimalne vrednosti na območju navitja, saj tam
samo svetilo senči merilnik (slika 18). Širši kot je navoj proti širini svetila, večje območje je
18
manj osvetljeno. To je dobro vidno pri primerjavi krogelnih diagramov obeh spiralasto zvitih
sijalk (sliki 18č,d). Spiralasto zvita sijalka, ki je zgoraj širša, ima manjše območje senčenja
(minimalnih vrednosti) kot pa ravna spiralasto zvita sijalka. Najbolje je to opazno pri
primerjavi žarnice z žarilno nitko, ki ima ozek navoj in spiralasto zvite varčne sijalke, ki ima
širok navoj v primerjavi s širino sijalke (sliki 18a,č).
a)
b)
c)
č)
d)
Slika 18. Slike pogleda c) (glej sliko 13) na krogelne diagrame a) žarnice z žarilno nitko, b) žarnice z
žarilno nitko s kalnim steklom, c) varčne sijalke, č) spiralasto zvite varčne sijalke in d) zgoraj širše
spiralasto zvite varčne sijalke v prostoru z zatemnjenimi stenami in stropom.
Iz dosedanjih ugotovitev lahko sklepamo, da je prostorska porazdelitev gostote svetlobnega
toka svetila odvisna od oblike svetila. Bolj kot je svetilo podobno krogli, bolj izotropna je
prostorska porazdelitev gostote svetlobnega toka. Če torej želimo, da je največja osvetljenost
na površini, kamor kaže vrh svetila, in da je gostota svetlobnega toka dokaj enakomerno
porazdeljena po celotnem prostoru, je najbolje uporabiti svetilo take oblike, kot jo imata
žarnici z žarilno nitko. Če želimo največjo osvetljenost na površinah, proti katerim je obrnjen
ekvator svetila in manjšo osvetljenost na površinah, kamor kaže vrh svetila, uporabimo
svetilo, ki ima obliko varčne sijalke. Če pa želimo točkovno osvetlitev, uporabimo
reflektorsko žarnico.
Če primerjamo krogelne diagrame istih svetil merjene v prostoru z zatemnjenimi stenami in
stropom s tistimi v prostoru z nezatemnjenimi stenami in stropom, za sijalke ne opazimo
razlike (Priloga 2). Za žarnice pa se anizotropija poveča v prostoru z nezatemnjenimi stenami
in stropom (Priloga 2). To je dobro opazno pri žarnici z žarilno nitko (slika 19). Zato smo v
prostoru z nezatemnjenimi stenami in stropom izmerili še prostorsko porazdelitev gostote
svetlobnega toka na dvakrat večji razdalji, torej na oddaljenosti 80 cm, in ugotovili, da je
krogelni diagram postal bolj izotropen (slika 19). Da bi lahko te ugotovitve posplošili še na
ostale žarnice, smo za enako razdaljo naredili krogelni diagram za žarnico z žarilno nitko s
19
kalnim steklom (slika 19). Pri tem je opazno, da se anizotropija le rahlo zmanjša pri večji
razdalji, kar je tudi pričakovati, saj je krogelni diagram na 40 cm že dokaj izotropen. Nato
smo naredili še krogelni diagram za varčno sijalko v zatemnjenem prostoru na daljši razdalji.
Tokrat smo še bolj povečali razdaljo, in sicer na 120 cm, da bi ugotovili, ali se bo še bolj
zmanjšala anizotropija krogelnega diagrama. Ugotovili smo, da se anizotropija ni bistveno
zmanjšala (slika 19). Vse to kaže, da se anizotropija z razdaljo tem manj spremeni, čim bolj
izotropen je diagram pri majhnih razdaljah. Najbolj anizotropen krogelni diagram, ki pripada
varčni sijalki, pa se z razdaljo v prostoru z zatemnjenimi stenami in stropom skoraj nič ne
spremeni, čeprav smo pričakovali, da se bo anizotropija z večanjem razdalje zmanjšala. Pri
vseh krogelnih diagramih svetil je dobro razvidno, da se v prostoru z nezatemnjenimi stenami
in stropom vrednosti gostote svetlobnega toka zaradi odboja povečajo (glej vrednosti skal na
sliki 19).
a)
b)
c)
č)
d)
e)
f)
g)
h)
Slika 19. Slike pogleda b) (glej sliko 13) na krogelni diagram žarnice z žarilno nitko (a-c), žarnice z
žarilno nitko s kalnim steklom (č-e) in varčne sijalke (f-h). V levem stolpcu so krogelni diagrami,
izmerjeni v prostoru z zatemnjenimi stenami in stropom in na cm. V srednjem in desnem
stolpcu so pa krogelni diagrami izmerjeni v prostoru z nezatemnjenimi stenami in stropom, razen h),
ki je izmerjen v prostoru z zatemnjenimi stenami in stropom. Krogelni diagrami v srednjem stolpcu so
izmerjeni na cm, v desnem stolpcu pa na cm, razen h), ki je izmerjen na cm.
20
Povzemimo: rezultati meritev prostorske porazdelitve gostote svetlobnega toka so v korelaciji
s simetrijo svetila. Bolj kot je svetilo okroglo, bolj izotropen je njegov krogelni diagram. Na
anizotropijo krogelnih diagramov vplivajo tudi navoji svetil, saj tam samo svetilo senči
merilnik. V večini primerov tudi velja, da se anizotropija krogelnega diagrama z večanjem
razdalje r, na kateri je bil merjen, zmanjšuje, saj postajajo svetila z oddaljenostjo bolj
točkasta. Anizotropija krogelnega diagrama izbranih sijalk ni odvisna od zatemnitve sten in
stropa prostora. Anizotropija krogelnega diagrama izbranih žarnic pa se poveča v prostoru z
nezatemnjenimi stenami in stropom.
4.2 Gostota svetlobnega toka v odvisnosti od oddaljenosti od svetila
V tem poglavju se bomo posvetili meritvam gostote svetlobnega toka svetila v odvisnosti od
oddaljenosti od svetila. Če analiziramo odvisnost j(r) merjeno v prostoru z zatemnjenimi
stenami in stropom, opazimo, da znaša eksponent k v okviru napake -2 (tabela 5). Torej je
gostota svetlobnega toka premo sorazmerna z , kar ustreza teoretičnim napovedim za
točkasto svetilo (enačba (4)). Da je gostota svetlobnega toka približno premo sorazmerna z
, je razvidno tudi iz skal krogelnih diagramov istega svetila na različnih razdaljah. Npr.
krogelna diagrama za varčno sijalko v prostoru z zatemnjenimi stenami in stropom smo
naredili na razdalji 40 in 120 cm. Pri 40 cm je maksimalna vrednost gostote svetlobnega toka
okoli 300 lm/m2, pri 120 cm, pa okoli 33 lm/m
2 (slika 18). Torej se pri 3-krat daljši razdalji
gostota svetlobnega toka zmanjša za faktor 9,1 kar se v okviru napake ujema s teoretično
napovedjo.
Čeprav smo stene in strop zatemnili s črnim blagom, se svetloba še vedno odbija od sten in
stropa v senzor ter povzroča šum, kar je razvidno iz tabel, kjer so izpisani eksponenti k
odčitani iz grafov za krajše in daljše razdalje (tabela 5). Pri analizi grafov samo daljših in
samo krajših razdalj opazimo, da je vrednost eksponenta k v okviru napake enaka -2.
Pri primerjavi eksponenta k iste žarnice v različno zatemnjenih prostorih opazimo razlike. Pri
meritvah narejenih v prostoru z zatemnjenimi stenami in nezatemnjenim stropom se vrednost
eksponenta k še vedno v okviru napake ujema z -2. Eksponenti k krajših (40 do 60 cm) in
daljših (110 do 150 cm) razdalj pa že odstopajo od -2, saj se niti v okviru napake ne ujemajo z
vrednostjo -2. Pri varčni sijalki so največja odstopanja pri karakterističnih točkah 4 in 7
(tabela 5), saj je takrat vrh žarnice obrnjen poševno navzgor in proti stropu kaže stranski del z
največjo svetilnostjo. Zaradi tega je odboj od stropa večji. Enako velja za obe spiralasto zviti
varčni sijalki. Odboj od stropa je še posebej izrazit pri daljših razdaljah, saj je takrat svetilo
bliže stropu in je zato odboj od stropa močnejši. Na večja odstopanja eksponenta k od
vrednosti -2 za točki 4 in 7 vpliva tudi navoj svetila. Razlika med eksponentom k pri krajših in
vseh razdaljah je manjša, kot razlika eksponentov k pri daljših in vseh razdaljah. Vzrok je v
šumu, ki je manjši pri krajših razdaljah, pri večjih razdaljah pa ima šum zaradi manjših
vrednosti gostote svetlobnega toka večji vpliv.
21
prostor z zatemnjenimi
stenami in stropom
prostor z zatemnjenimi
stenami in nezatemnjenim
stropom
prostor z nezatemnjenimi
stenami in stropom
kv kk kd kv kk kd kv kk kd
1 -1,97 ±
0,05
-2,0 ±
0,1
-2,0 ±
0,1
-1,99 ±
0,06
-2,3 ±
0,2
-1,74 ±
0,2
-1,47 ±
0,06
-1,8 ±
0,1
-0,89 ±
0,09
2 -1,98 ±
0,05
-2,1 ±
0,1
-1,9 ±
0,1
-1,95 ±
0,06
-1,97 ±
0,1
-1,80 ±
0,2
-1,62 ±
0,06
-1,90 ±
0,1
-1,3 ±
0,1
3 -1,99 ±
0,05
-2,1 ±
0,1
-1,9 ±
0,1
-1,96 ±
0,06
-1,80 ±
0,1
-1,90 ±
0,2 -1,65 ±
0,07
-1,86 ±
0,1
-1,2 ±
0,1
4 -1,96 ±
0,05
-2,0 ±
0,1
-1,9 ±
0,1
-1,89 ±
0,06
-2,17 ±
0,2
-1,58 ±
0,2
-1,31 ±
0,05
-1,70 ±
0,1
-0,76 ±
0,08
5 -2,01 ±
0,05
-2,1 ±
0,1
-2,0 ±
0,1
-1,95 ±
0,06
-2,00 ±
0,1
-1,80 ±
0,2
-1,64 ±
0,07
-1,80 ±
0,1
-1,3 ±
0,1
6 -2,00 ±
0,05
-2,1 ±
0,1
-1,9 ±
0,1
-1,99 ±
0,06
-2,01 ±
0,1
-1,90 ±
0,2
-1,68 ±
0,07
-1,85 ±
0,1
-1,3 ±
0,1
7 -1,95 ±
0,05
-2,1 ±
0,1
-1,9 ±
0,1
-1,85 ±
0,06
-1,93 ±
0,1
-1,54 ±
0,2
-1,34 ±
0,05
-1,59 ±
0,1
-0,88 ±
0,09
Tabela 5. Eksponenti k z napakami odčitani iz grafov za varčno sijalko v prostoru z
zatemnjenimi stenami in stropom, prostoru z nezatemnjenim stropom in zatemnjenimi stenami in
prostoru z nezatemnjenimi stenami in stropom. Številke 1 do 7 predstavljajo karakteristične točke, kot
je prikazano na sliki 12. S kv je označen eksponent k, odčitan iz grafov vseh merjenih razdalj;
s kk je označen eksponent k, odčitan iz grafov samo kratkih razdalje (40 do 60 cm) in s kd je
označen eksponent k, odčitan iz grafov samo dolgih razdalje (110 do 150 cm).
Meritve gostote svetlobnega toka v odvisnosti od oddaljenosti od svetila v prostoru z
zatemnjenimi stenami in nezatemnjenim stropom smo naredili za varčno sijalko, spiralasto
zvito varčno sijalko, žarnico z žarilno nitko s kalnim in s prozornim steklom. Tabele
eksponentov k so v prilogi 4.
Za prostor z nezatemnjenimi stenami in stropom se vrednosti eksponentov k še bolj oddaljijo
od vrednosti -2 za vse možnosti razdalj (tabela 5), zaradi še večjega vpliva odboja na svetlih
stenah. Sklepamo, da svetle stene ugodno vplivajo na večjo osvetljenost delovnih površin, ki
so običajno več kot 1 m oddaljene od svetila.
Povzemimo: odvisnost gostote svetlobnega toka od oddaljenosti od svetila v primeru prostora
z zatemnjenimi stenami in stropom sledi teoretičnim napovedim (enačba (4)), v primeru
prostora z nezatemnjenimi stenami in stropom pa se gostota svetlobnega toka zmanjšuje z
absolutno vrednostjo eksponenta k manjšo od 2. Na to vpliva odboj svetlobe od svetlih
površin, kar potrjujejo meritve gostote svetlobnega toka varčnih sijalk v prostoru z
zatemnjenimi stenami in nezatemnjenim stropom. Vpliv odboja je v prostoru z zatemnjenimi
stenami in nezatemnjenim stropom najbolj opazen pri karakterističnih točkah 4 in 7.
22
5 Zaključek
V diplomskem seminarju smo obravnavali gostoto svetlobnega toka posameznih svetil.
Razvili smo merilni sitem, ki nam omogoča merjenje gostote svetlobnega toka v odvisnosti od
oddaljenosti od svetila in prostorsko porazdelitev gostote svetlobnega toka pri konstantni
oddaljenosti od svetila.
Izmerili smo prostorsko porazdelitev gostote svetlobnega toka svetil različnih oblik v prostoru
z nezatemnjenimi stenami in stropom, prostoru z nezatemnjenim stropom in zatemnjenimi
stenami ter prostoru z zatemnjenimi stenami in stropom, na različnih razdaljah. Izmerili smo
tudi gostoto svetlobnega toka različnih svetil v odvisnosti od oddaljenosti od svetila za sedem
karakterističnih točk (slika 12). Nato smo meritve analizirali in jih primerjali s teoretičnimi
napovedmi. Za prikaz rezultatov prostorske porazdelitve gostote svetlobnega toka smo v
programu OriginPro izdelali krogelne diagrame, za gostoto svetlobnega toka v odvisnosti od
razdalje pa narisali ustrezne grafe ( ) in iz njih odčitali, sorazmerno s katero potenco
razdalje (eksponentom k) pada gostota svetlobnega toka. Nato smo rezultate primerjali glede
na položaj svetila, zatemnitev prostora in položaj karakteristične točke.
Rezultati meritev prostorske porazdelitve gostote svetlobnega toka (krogelni diagrami) so v
korelaciji s simetrijo svetila. Bolj kot je svetilo okroglo, bolj izotropen je njegov krogelni
diagram (slika 17). Na anizotropijo krogelnih diagramov vpliva tudi navoj svetila, saj tam
sama žarnica senči merilnik (slika 18). V večini primerov velja, da se anizotropija krogelnega
diagrama z večanjem razdalje r, na kateri je bil krogelni diagram izmerjen, zmanjšuje, saj
postajajo svetila z oddaljenostjo vedno bolj podobna točki (slika 19). Anizotropija krogelnega
diagrama izbranih sijalk ni odvisna od zatemnitve sten in stropa prostora. Anizotropija
krogelnega diagrama izbranih žarnic se pa poveča v prostoru z nezatemnjenimi stenami in
stropom.
Iz rezultatov meritev odvisnosti gostote svetlobnega toka od oddaljenosti od svetila je
razvidno, da odvisnost gostote svetlobnega toka od oddaljenosti od svetila v primeru prostora
z zatemnjenimi stenami in stropom sledi teoretičnim napovedim (enačba (4)), v primeru
prostora z nezatemnjenimi stenami in stropom pa se gostota svetlobnega toka zmanjšuje z
absolutno vrednostjo eksponenta k manjšo od 2 (tabela 5). Na to vpliva odboj svetlobe od
svetlih površin, kar potrjujejo meritve gostote svetlobnega toka varčnih sijalk v prostoru z
zatemnjenimi stenami in nezatemnjenim stropom. Najbolje je vpliv odboja od stropa razviden
iz meritev gostote svetlobnega toka varčne sijalke za karakteristični točki 4 in 7 (tabela 5). Ko
sta ti dve točki obrnjeni proti merilniku, je proti stropu obrnjena stran sijalke, ki najbolj sveti.
Največji vpliv ima odboj pri večjih razdaljah, saj je takrat žarnica najbliže stropu in je zato
odboj večji. Hkrati je pa tudi gostota svetlobnega toka, ki ga sijalka izseva v smeri proti
merilniku, zaradi večjih razdalj najmanjša. Iz meritev gostote svetlobnega toka v odvisnosti
od oddaljenosti od svetila lahko sklepamo, da svetle stene in strop pripomorejo k večji
osvetlitvi delovnih površin, saj lahko enačimo gostoto svetlobnega toka svetila in osvetljenost
površine, ker smo merili tako, da je svetloba vpadala pravokotno na merilnik.
23
V prihodnje bi lahko izboljšali merilni sistem z avtomatskim vrtenjem svetila in natančnost
merilnega sistema. Izmerili bi lahko prostorsko porazdelitev gostote svetlobnega toka za
ostale oblike svetil, naredili analize, katero svetilo bi najbolje ustrezalo kateri svetilki, in
analizirali, kako bi lahko z barvanjem sten optimizirali osvetljenost delovnih površin.
6 Literatura in viri
[1] A. Orgulan, Zapiski predavanj iz predmeta Razsvetljava. Pridobljeno 12. 8. 2013, iz
http://www.powerlab.uni-mb.si/SLO/Download/Razsvetljava-zapiski.pdf.
[2] J. Strnad, Fizika, drugi del (DZS, Ljubljana, 1978).
[3] I. Kuščer in A. Moljk, Fizika, 2. del: toplota, nihanje, valovanje, svetloba (DZS,
Ljubljana, 1991).
[4] Siteco sistemi, Pojasnila k bloku s svetlobnotehničnimi podatki. Pridobljeno 12. 8. 2013,
iz http://www.siteco.si/uploads/tx_usersitecodownloads/12_Dodatek.pdf.
[5] Georgia State University. Pridobljeno 12. 8. 2013, iz http://hyperphysics.phy-
astr.gsu.edu/hbase/vision/imgvis/lumeff.gif.
[6] Vernier, Light senzor. Pridobljeno 12. 8. 2013, iz
http://www.vernier.com/products/sensors/ls-bta/.
[7] LMT Lichtmesstechnik GMBH Berlin, Goniophotometrie. Pridobljeno 22. 8. 2013, iz
http://www.lmt-berlin.de/de/ogonio.html.
[8] J. Voršič, Svetilke. Pridobljeno 22. 8. 2013, iz http://www.powerlab.uni-
mb.si/Slo/Download/Predavanja/Razsvetljava/_5.svetilke.pdf.
[9] Program Dialux. Pridobljeno 29. 6. 2013, iz
http://www.lighting.philips.com/nz_en/connect/tools_literature/downloads.wpd.
[10] Program IES viewer. Pridobljeno 29. 6. 2013, iz http://www.photometricviewer.com/.
[11] eLADwiki. Pridobljeno 12. 8. 2013, iz http://elad.su-per-
b.org/images/7/79/Luminance_distribution.jpg.
[12] Hamamatsu, Si photodiode S1133. Pridobljeno 12. 8. 2031, iz
http://www.hamamatsu.com/jp/en/product/alpha/S/4103/S1133/index.html.
24
7 Priloge
7.1 Priloga 1: Meritve prostorske porazdelitve gostote svetlobnega toka
V prilogi so tabele meritev prostorske porazdelitve gostote svetlobnega toka za posamezno
svetilo v prostoru z zatemnjenimi stenami in stropom ter v prostoru z nezatemnjenimi stenami
in stropom. je polarni kot, azimutni kot, r pa oddaljenost do svetila (slika 12). Napaka
meritev je 5 %, meritve so podane v lm/m2.
a) Meritve narejene v prostoru z zatemnjenimi stenami in stropom:
- žarnica z žarilno nitko (slika 9),
cm
0ᵒ 15ᵒ 30ᵒ 45ᵒ 60ᵒ 75ᵒ 90ᵒ 105ᵒ 120ᵒ 135ᵒ 150ᵒ 165ᵒ 180ᵒ
0ᵒ 609 592 647 643 676 707 755 759 711 721 676 672 717
15ᵒ 584 603 615 635 657 700 734 700 743 721 666 672 728
30ᵒ 614 603 635 658 644 662 720 721 750 728 690 679 718
45ᵒ 600 581 614 639 662 667 690 695 689 695 706 689 725
60ᵒ 574 584 598 584 609 652 710 690 712 711 706 721 714
75ᵒ 569 584 599 609 629 646 740 711 700 739 759 679 690
90ᵒ 600 605 615 650 655 669 690 634 646 701 728 761 711
105ᵒ 590 602 629 641 680 649 680 690 723 700 619 674 668
120ᵒ 609 619 630 677 719 700 610 637 671 683 609 584 674
135ᵒ 583 605 650 701 734 593 600 683 711 711 652 587 700
150ᵒ 603 638 666 712 660 327 410 401 677 655 655 590 711
165ᵒ 584 603 630 717 723 229 40 302 656 610 605 615 620
180ᵒ 609 629 661 725 624 83 100 408 602 583 551 551 718
195ᵒ 584 620 662 704 718 472 390 687 682 551 551 582 728
210ᵒ 614 636 641 714 707 661 630 656 636 593 551 581 718
225ᵒ 600 625 652 661 650 650 700 650 629 643 605 673 725
240ᵒ 574 605 618 634 620 610 655 630 630 635 614 680 714
255ᵒ 569 589 629 639 615 630 665 665 700 669 637 672 690
270ᵒ 600 599 646 629 650 620 680 660 650 672 651 687 711
285ᵒ 590 574 600 619 705 690 700 660 645 636 630 624 668
300ᵒ 609 574 589 650 700 680 710 690 675 636 615 620 674
315ᵒ 583 574 615 655 670 690 720 680 660 646 640 646 700
330ᵒ 603 600 599 629 677 690 715 710 650 681 635 646 711
345ᵒ 584 615 595 635 660 680 740 707 687 643 609 600 620
25
- žarnica z žarilno nitko s kalnim steklom (slika 9),
cm
0ᵒ 15ᵒ 30ᵒ 45ᵒ 60ᵒ 75ᵒ 90ᵒ 105ᵒ 120ᵒ 135ᵒ 150ᵒ 165ᵒ 180ᵒ
0ᵒ 704 739 762 756 427 139 200 388 694 749 765 729 733
15ᵒ 687 728 767 751 492 174 400 707 738 770 713 701 739
30ᵒ 718 718 735 751 738 656 690 738 738 718 676 694 739
45ᵒ 704 697 699 705 735 730 735 721 716 658 656 714 756
60ᵒ 707 707 692 695 720 720 720 660 665 645 676 721 756
75ᵒ 697 690 670 685 700 685 680 670 680 690 721 746 785
90ᵒ 704 675 671 670 670 660 670 680 695 730 746 759 777
105ᵒ 704 687 673 660 680 680 710 685 700 725 735 765 764
120ᵒ 714 687 670 680 700 720 740 730 735 733 733 738 727
135ᵒ 713 687 671 678 720 770 760 730 740 728 728 728 711
150ᵒ 698 687 680 695 739 743 765 750 754 759 728 721 721
165ᵒ 697 687 697 713 740 750 770 754 728 720 725 670 700
180ᵒ 704 710 711 723 718 739 805 785 785 797 775 767 733
195ᵒ 687 684 700 716 732 753 800 790 797 786 764 767 739
210ᵒ 718 710 716 723 754 742 790 792 799 788 769 759 739
225ᵒ 704 694 694 706 733 750 780 772 761 772 777 753 756
240ᵒ 707 700 696 689 692 719 755 735 748 765 755 764 756
255ᵒ 697 721 711 668 673 701 720 723 734 745 748 748 785
270ᵒ 704 727 721 722 734 730 730 712 735 746 750 794 777
285ᵒ 704 720 752 744 770 749 755 746 762 762 750 761 764
300ᵒ 714 766 793 830 809 788 790 749 738 756 728 735 727
315ᵒ 713 743 808 809 745 693 600 785 779 779 734 721 711
330ᵒ 698 746 803 790 598 373 350 668 756 802 764 743 721
345ᵒ 697 718 756 744 531 195 76 130 533 690 710 718 700
- zgoraj širša spiralasto zvita varčna sijalka (slika 9),
cm
0ᵒ 15ᵒ 30ᵒ 45ᵒ 60ᵒ 75ᵒ 90ᵒ 105ᵒ 120ᵒ 135ᵒ 150ᵒ 165ᵒ 180ᵒ
0ᵒ 295 295 297 221 130 57 75 120 185 270 290 290 320
15ᵒ 284 291 289 231 125 68 70 148 204 297 302 296 328
30ᵒ 282 281 287 252 156 114 170 215 267 316 300 304 338
45ᵒ 287 279 289 284 226 174 230 311 328 306 299 296 331
60ᵒ 290 279 286 282 270 275 300 310 312 298 302 316 341
75ᵒ 282 282 272 269 290 304 330 315 322 323 333 335 344
90ᵒ 285 282 279 284 290 295 345 330 340 342 354 347 339
105ᵒ 300 289 287 294 330 325 410 375 385 397 357 346 350
120ᵒ 290 297 305 310 350 385 440 398 420 447 427 364 343
135ᵒ 315 328 338 305 400 395 430 400 422 448 431 379 335
150ᵒ 297 318 359 401 440 410 425 385 420 461 437 379 329
165ᵒ 305 324 381 447 468 435 400 400 435 486 453 374 329
180ᵒ 290 325 400 450 450 420 405 410 440 480 460 390 320
195ᵒ 284 328 403 461 449 417 400 424 446 474 494 415 328
210ᵒ 282 323 387 437 448 414 410 424 463 484 451 383 338
225ᵒ 287 323 355 418 439 420 420 437 458 474 446 371 331
240ᵒ 290 311 339 375 416 430 420 441 435 441 408 355 341
255ᵒ 282 302 321 336 366 382 390 417 412 397 380 354 344
270ᵒ 285 297 304 306 328 334 355 378 373 353 344 342 339
285ᵒ 300 297 308 320 327 327 320 317 304 301 312 340 350
300ᵒ 290 299 309 310 303 268 270 304 299 282 277 321 343
315ᵒ 315 304 331 280 236 193 200 262 291 297 283 303 335
330ᵒ 297 297 322 245 173 129 130 186 243 294 293 291 329
345ᵒ 305 306 317 223 135 76 90 111 175 254 289 295 329
26
- reflektorska žarnica (slika 9),
cm
0ᵒ 15ᵒ 30ᵒ 45ᵒ 60ᵒ 75ᵒ 90ᵒ 105ᵒ 120ᵒ 135ᵒ 150ᵒ 165ᵒ 180ᵒ
0ᵒ 37 40 65 165 237 10 10 21 133 220 81 51 41
15ᵒ 44 45 64 95 343 11 40 68 153 83 56 56 51
30ᵒ 38 42 63 88 308 215 150 205 154 73 66 42 44
45ᵒ 37 41 55 81 113 190 190 118 97 62 52 46 63
60ᵒ 40 37 39 51 63 56 65 54 52 42 42 43 41
75ᵒ 37 36 37 41 45 47 47 46 46 43 44 45 46
90ᵒ 43 42 35 33 35 36 38 41 37 38 40 40 41
105ᵒ 37 36 37 39 43 53 110 70 89 55 39 36 38
120ᵒ 36 51 83 112 330 350 400 280 240 108 77 47 38
135ᵒ 37 90 104 305 570 630 700 610 550 338 97 62 40
150ᵒ 37 97 205 568 730 820 1100 1400 610 474 184 89 38
165ᵒ 33 95 269 594 853 1570 3200 2400 1340 557 250 94 38
180ᵒ 37 106 364 655 1100 3800 5200 2913 1046 746 378 100 41
195ᵒ 44 97 270 718 961 2376 2050 1729 838 667 406 118 51
210ᵒ 38 95 339 624 829 947 1000 870 721 388 328 116 44
225ᵒ 37 71 147 435 638 657 650 655 601 441 180 68 63
240ᵒ 40 58 118 179 270 320 300 375 221 176 123 107 41
255ᵒ 37 41 54 89 111 117 95 119 108 105 80 67 46
270ᵒ 43 37 36 36 38 36 37 42 42 44 43 43 41
285ᵒ 37 42 46 50 52 40 38 38 35 36 39 42 38
300ᵒ 36 36 49 60 76 56 60 53 50 47 41 41 38
315ᵒ 37 43 60 86 182 165 125 89 85 62 45 38 40
330ᵒ 37 41 66 199 305 233 180 124 47 79 49 38 38
345ᵒ 33 38 60 180 243 60 16 56 124 46 50 39 38
- varčna sijalka (slika 9),
cm
0ᵒ 15ᵒ 30ᵒ 45ᵒ 60ᵒ 75ᵒ 90ᵒ 105ᵒ 120ᵒ 135ᵒ 150ᵒ 165ᵒ 180ᵒ
0ᵒ 253 231 180 126 60 9 4 18 56 120 201 233 264
15ᵒ 245 226 189 128 54 10 13 44 100 187 236 242 250
30ᵒ 231 226 200 137 74 51 49 95 143 208 253 268 253
45ᵒ 255 246 198 162 106 95 100 144 195 218 274 272 262
60ᵒ 242 240 197 187 153 143 170 207 233 235 277 269 274
75ᵒ 241 251 213 223 201 200 220 245 235 260 279 280 277
90ᵒ 228 244 223 226 220 222 280 263 237 274 286 281 281
105ᵒ 232 233 226 233 238 244 280 270 260 280 284 281 285
120ᵒ 233 252 238 247 241 252 275 261 255 272 284 277 283
135ᵒ 246 262 238 254 232 243 240 227 240 269 273 253 279
150ᵒ 247 261 251 245 222 210 195 173 213 246 249 261 277
165ᵒ 250 267 264 245 222 180 150 140 198 235 260 267 281
180ᵒ 255 263 274 255 214 154 130 149 187 238 271 274 267
195ᵒ 245 258 270 251 222 148 147 143 191 243 280 284 250
210ᵒ 231 250 244 260 237 221 194 199 230 280 278 284 253
225ᵒ 255 269 289 263 277 248 244 244 248 287 283 290 262
240ᵒ 242 269 280 281 289 248 265 276 287 294 299 294 274
255ᵒ 241 256 283 282 277 282 280 289 297 294 295 291 277
270ᵒ 229 244 260 264 246 245 263 282 299 282 293 288 281
285ᵒ 232 233 233 236 226 247 258 263 273 259 287 294 285
300ᵒ 233 217 213 200 189 185 200 217 242 251 272 293 283
315ᵒ 246 202 204 170 140 119 135 166 168 219 247 281 279
330ᵒ 247 193 189 142 99 63 65 102 128 185 210 250 277
345ᵒ 250 223 155 106 54 13 20 47 93 150 218 262 281
27
cm
0ᵒ 15ᵒ 30ᵒ 45ᵒ 60ᵒ 75ᵒ 90ᵒ 105ᵒ 120ᵒ 135ᵒ 150ᵒ 165ᵒ 180ᵒ
0ᵒ 29,1 26,1 21,2 13,5 8,2 3,3 1,9 3,1 8,4 16,2 20,3 24,8 28,3
15ᵒ 28,3 26,3 22,5 16,5 7,5 2,7 3,8 6,9 10,3 19,1 22,3 24,2 28,2
30ᵒ 26,2 27,2 24,2 19,3 11,8 8,6 8,9 12,5 16,6 22,7 25,6 24,8 29,7
45ᵒ 27,3 26,2 24,9 22,8 15,6 14,4 15,7 18,2 22,2 25,2 27,5 25,3 30,3
60ᵒ 29 28,5 26,2 24,9 21,4 20,2 20,8 23,4 24,1 26,2 29,2 27,3 30,8
75ᵒ 28,6 29,6 28,7 27,2 25,9 24,5 26,2 26,9 27,3 28,9 31,5 30 30,4
90ᵒ 28,9 29,3 28,3 29 28,3 28,2 28,8 29,4 27,3 30,7 32 31,3 29,5
105ᵒ 28,8 29,6 29,8 29,8 30,3 30,5 30,1 30,1 29,2 31,4 32,3 31 28,3
120ᵒ 28,6 30,1 30,4 31 29,5 31,1 29,7 29,4 29,8 31 32,9 31,7 28,9
135ᵒ 29,7 30,6 29,1 31 26,8 28,9 26,9 25,9 28 28,9 31,7 30,4 30
150ᵒ 28,9 31,2 28,9 30 26,1 24,4 23,1 21,1 24,7 29,1 31 27,8 29,5
165ᵒ 30 31,7 31,2 28 26,2 22,1 17,7 17,7 22,5 28,9 28,7 29,3 30,4
180ᵒ 29,1 31,1 30,2 27,4 21,7 17,9 12,8 19,1 23,1 25,8 29,3 29,1 28,3
195ᵒ 28,3 28,8 27,5 27,6 24 19 17,5 16,2 21,6 26,7 27,9 30,6 28,2
210ᵒ 26,2 24,8 27,7 28,6 27,2 20,3 20,9 21,3 24,1 28,5 30,2 32,1 29,7
225ᵒ 27,3 25,4 27,8 26,6 27,5 23 24,5 25,3 28,4 30,1 30,7 33 30,3
240ᵒ 29 26,8 30,7 28,4 30,5 27,7 27,8 30,1 31,5 30,7 33,1 32,6 30,8
255ᵒ 28,6 28,9 31,3 29,8 28,6 29,4 29,9 30,5 33,2 28,9 33 31,4 30,4
270ᵒ 27,9 29,5 28,9 30,3 26,7 30,4 28,5 30 32,5 28,4 32,1 30,2 29,5
285ᵒ 28,8 28,6 28 30 27,5 27,2 26,8 26,7 29,9 27,7 30,8 31,3 28,3
300ᵒ 28,6 27,4 26,8 24,9 24 23,5 20,9 23,4 26,1 27,5 28,5 31 28,9
315ᵒ 29,7 23,5 25,5 20,3 19,6 16,5 15,8 19,3 19,5 24,4 25,2 30,3 30
330ᵒ 28,9 22,5 22,5 18 13,1 8,3 8,7 12 15,4 20,3 24,2 27,6 29,5
345ᵒ 30 24,8 21,8 15,9 8,8 3,4 4,6 6,2 11,1 17,2 24 29 30,4
- spiralasto zvita varčna sijalka (slika 9).
cm
0ᵒ 15ᵒ 30ᵒ 45ᵒ 60ᵒ 75ᵒ 90ᵒ 105ᵒ 120ᵒ 135ᵒ 150ᵒ 165ᵒ 180ᵒ
0ᵒ 323 240 210 135 68 13 3 10 90 170 230 280 320
15ᵒ 263 221 183 129 50 15 40 78 126 198 239 275 318
30ᵒ 253 221 192 152 80 51 70 116 166 226 250 288 323
45ᵒ 260 217 210 168 125 120 180 200 215 239 250 281 320
60ᵒ 259 246 223 213 205 200 210 218 233 245 275 293 326
75ᵒ 261 249 226 223 230 230 245 260 280 302 307 324 331
90ᵒ 259 259 254 225 230 240 270 305 310 320 318 332 327
105ᵒ 256 254 251 249 265 293 325 330 330 336 341 343 329
120ᵒ 258 282 283 281 285 315 328 360 360 372 347 341 329
135ᵒ 268 287 282 313 340 345 320 340 350 364 359 328 320
150ᵒ 265 292 297 330 350 345 310 300 325 369 364 333 317
165ᵒ 272 297 307 335 354 335 290 270 325 385 375 338 324
180ᵒ 270 290 320 333 345 320 280 290 328 341 360 345 235
195ᵒ 263 280 329 354 338 306 285 280 323 377 380 373 318
210ᵒ 253 299 326 344 352 291 300 313 355 382 369 347 323
225ᵒ 260 291 307 348 355 361 350 360 386 391 371 332 320
240ᵒ 259 285 314 314 336 309 330 369 364 364 375 344 326
255ᵒ 261 265 293 314 327 331 340 356 350 358 348 339 331
270ᵒ 259 267 267 277 295 273 295 330 327 333 328 331 327
285ᵒ 256 255 233 237 240 236 250 289 295 301 299 331 329
300ᵒ 258 256 230 212 202 188 200 245 260 262 293 280 329
315ᵒ 268 245 217 182 144 127 130 196 202 237 256 308 320
330ᵒ 265 223 203 153 87 62 70 119 152 198 245 280 317
345ᵒ 272 240 198 119 62 23 25 60 108 164 225 284 324
28
b) Meritve narejene v prostoru z nezatemnjenimi stenami in stropom:
- žarnica z žarilno nitko (slika 9),
cm
0ᵒ 15ᵒ 30ᵒ 45ᵒ 60ᵒ 75ᵒ 90ᵒ 105ᵒ 120ᵒ 135ᵒ 150ᵒ 165ᵒ 180ᵒ
0ᵒ 819 853 872 882 853 364 220 204 346 790 863 918 840
15ᵒ 809 779 798 893 902 748 500 410 615 832 894 906 873
30ᵒ 853 738 756 893 881 820 850 789 686 832 894 948 915
45ᵒ 838 768 724 717 760 820 960 944 872 856 912 859 998
60ᵒ 820 727 738 761 780 830 950 950 930 884 738 867 914
75ᵒ 830 690 669 710 800 900 895 860 810 763 880 956 859
90ᵒ 807 722 748 761 750 770 845 780 830 872 872 842 848
105ᵒ 838 789 807 771 830 840 840 780 680 693 693 707 880
120ᵒ 787 850 812 832 900 880 940 860 770 697 758 820 909
135ᵒ 759 840 809 842 870 820 850 840 800 748 759 717 909
150ᵒ 801 830 801 852 888 870 850 820 790 801 780 758 933
165ᵒ 850 789 799 853 840 860 790 811 820 882 872 780 770
180ᵒ 819 882 880 867 907 876 830 859 848 850 780 798 840
195ᵒ 809 871 901 936 936 914 840 891 871 839 779 766 873
210ᵒ 853 882 936 912 928 925 870 928 882 848 827 806 915
225ᵒ 838 904 871 882 859 893 860 898 882 837 804 818 998
240ᵒ 820 806 880 837 864 910 890 857 823 812 706 796 914
255ᵒ 830 869 763 728 834 868 910 801 733 722 688 806 859
270ᵒ 807 742 700 727 767 808 890 823 790 745 749 859 848
285ᵒ 838 767 756 760 808 849 835 901 801 824 771 804 880
300ᵒ 787 782 804 824 853 848 810 894 849 891 836 843 909
315ᵒ 759 795 786 820 812 805 710 767 903 880 815 839 909
330ᵒ 801 822 873 868 812 620 400 489 598 835 819 862 933
345ᵒ 850 811 829 948 711 457 110 416 748 870 860 912 770
cm
0ᵒ 15ᵒ 30ᵒ 45ᵒ 60ᵒ 75ᵒ 90ᵒ 105ᵒ 120ᵒ 135ᵒ 150ᵒ 165ᵒ 180ᵒ
0ᵒ 218 207 226 221 219 115 75 51 118 213 233 238 230
15ᵒ 210 207 216 228 243 208 140 150 192 218 230 231 228
30ᵒ 211 206 210 232 232 236 250 216 208 225 241 253 233
45ᵒ 220 195 203 203 217 206 230 249 238 230 243 235 230
60ᵒ 223 210 198 191 200 218 222 244 230 231 239 228 226
75ᵒ 213 187 183 191 218 222 232 247 229 227 229 253 239
90ᵒ 214 210 194 196 197 207 220 222 215 241 236 247 219
105ᵒ 218 210 211 206 220 223 212 223 210 207 197 238 230
120ᵒ 221 217 217 219 232 230 230 224 212 209 208 205 226
135ᵒ 209 215 217 232 220 226 215 228 217 217 214 197 232
150ᵒ 214 219 224 233 231 220 210 197 204 216 204 197 227
165ᵒ 221 219 225 236 241 220 230 217 220 220 215 207 236
180ᵒ 218 224 225 237 230 218 228 230 227 214 210 215 230
195ᵒ 210 224 227 226 232 234 235 229 223 222 216 210 227
210ᵒ 211 224 226 218 221 231 227 232 231 213 216 211 233
225ᵒ 220 218 221 221 230 231 225 231 231 213 209 214 230
240ᵒ 223 216 226 214 224 236 220 219 207 207 197 197 226
255ᵒ 213 219 196 192 214 223 220 213 205 210 197 216 239
270ᵒ 214 208 197 182 198 209 220 219 211 204 207 221 238
285ᵒ 218 211 193 188 201 219 220 247 227 231 219 237 230
300ᵒ 221 188 219 207 214 221 180 242 229 238 224 235 226
315ᵒ 209 207 219 225 218 233 200 170 234 229 219 228 232
330ᵒ 214 211 226 225 218 160 100 162 186 227 219 225 227
345ᵒ 221 212 217 226 159 118 43 71 162 198 204 226 236
29
- žarnica z žarilno nitko s kalnim steklom (slika 9),
cm
0ᵒ 15ᵒ 30ᵒ 45ᵒ 60ᵒ 75ᵒ 90ᵒ 105ᵒ 120ᵒ 135ᵒ 150ᵒ 165ᵒ 180ᵒ
0ᵒ 830 905 987 959 745 297 162 374 809 900 930 963 910
15ᵒ 903 915 977 1019 873 728 500 969 836 1030 1019 969 902
30ᵒ 881 932 977 998 973 953 950 963 943 1030 977 916 884
45ᵒ 863 871 903 945 953 922 1020 1025 1035 998 967 928 894
60ᵒ 869 850 869 871 905 930 980 994 994 938 932 921 893
75ᵒ 861 840 840 822 880 910 942 980 970 957 925 920 893
90ᵒ 850 862 832 842 880 900 945 970 970 937 912 914 891
105ᵒ 843 822 825 822 880 920 940 960 950 966 903 894 891
120ᵒ 859 861 869 872 930 940 965 990 980 956 903 884 896
135ᵒ 882 881 872 903 970 1000 1005 990 980 943 881 871 878
150ᵒ 863 891 902 933 990 1010 1015 990 990 932 905 871 867
165ᵒ 873 881 883 913 959 980 1020 1010 990 946 905 871 891
180ᵒ 830 881 943 988 1000 1020 990 1030 1004 977 945 880 910
195ᵒ 903 958 1007 1039 1013 1013 1040 1071 1039 1011 967 914 902
210ᵒ 881 968 997 1033 1022 1022 1025 1039 1022 979 902 882 884
225ᵒ 863 925 968 988 999 990 1003 1015 1014 970 922 880 894
240ᵒ 869 936 968 1003 1014 1003 985 981 948 926 959 893 893
255ᵒ 861 901 956 992 1008 966 981 912 934 920 874 850 893
270ᵒ 850 901 933 978 1012 968 980 914 914 897 850 838 891
285ᵒ 843 901 922 992 1038 1000 1005 946 901 879 858 876 891
300ᵒ 859 916 948 999 1056 1028 1040 1001 959 925 880 858 896
315ᵒ 882 934 978 1038 1067 904 1020 1000 1006 959 912 886 878
330ᵒ 863 912 1015 1071 1021 905 890 677 846 1005 967 893 867
345ᵒ 873 940 1004 1035 869 406 390 411 745 1005 993 917 891
cm
0ᵒ 15ᵒ 30ᵒ 45ᵒ 60ᵒ 75ᵒ 90ᵒ 105ᵒ 120ᵒ 135ᵒ 150ᵒ 165ᵒ 180ᵒ
0ᵒ 219 222 226 234 233 244 240 244 251 242 232 224 213
15ᵒ 216 214 219 225 225 221 245 234 237 228 223 219 212
30ᵒ 216 214 213 211 219 230 240 231 236 233 223 220 218
45ᵒ 212 211 206 202 213 219 235 235 238 235 229 226 222
60ᵒ 214 209 206 208 221 232 236 236 240 236 226 220 238
75ᵒ 216 217 215 220 233 238 241 243 239 236 228 221 215
90ᵒ 220 223 220 232 239 241 251 251 240 236 232 225 221
105ᵒ 209 214 220 230 237 241 252 253 250 244 232 227 216
120ᵒ 216 219 223 238 239 240 253 250 250 239 229 223 219
135ᵒ 220 224 234 243 252 253 252 258 253 247 241 226 218
150ᵒ 220 229 237 242 244 247 253 240 236 239 236 225 223
165ᵒ 216 227 233 239 240 249 252 236 240 236 227 211 223
180ᵒ 220 224 234 243 252 253 252 258 253 247 241 226 218
195ᵒ 220 229 237 242 244 247 253 240 236 239 236 225 223
210ᵒ 216 227 233 239 240 249 252 236 240 236 227 211 223
225ᵒ 219 223 225 229 242 249 250 242 234 231 223 219 213
240ᵒ 216 221 228 237 242 247 250 231 224 219 215 211 212
255ᵒ 216 227 237 244 241 244 247 225 219 213 207 209 218
270ᵒ 212 219 226 229 239 235 238 223 215 207 205 209 222
285ᵒ 214 218 232 241 253 244 246 221 220 211 214 219 238
300ᵒ 216 227 231 241 251 249 254 222 225 222 221 219 215
315ᵒ 220 232 247 256 260 231 256 238 246 239 226 228 221
330ᵒ 209 226 247 254 246 180 170 181 222 232 233 225 216
345ᵒ 216 230 243 246 223 149 121 111 175 234 240 228 219
30
- varčna sijalka (slika 9),
cm
0ᵒ 15ᵒ 30ᵒ 45ᵒ 60ᵒ 75ᵒ 90ᵒ 105ᵒ 120ᵒ 135ᵒ 150ᵒ 165ᵒ 180ᵒ
0ᵒ 350 320 275 203 120 77 20 52 105 180 223 288 297
15ᵒ 365 348 314 238 125 67 35 53 90 195 239 276 307
30ᵒ 354 349 304 249 160 91 70 117 135 225 270 315 353
45ᵒ 356 343 302 288 212 191 160 183 194 260 280 330 314
60ᵒ 354 344 310 297 278 243 230 284 299 284 288 327 349
75ᵒ 352 344 328 302 311 287 290 288 309 317 292 345 357
90ᵒ 355 332 345 309 330 285 300 310 340 313 358 336 371
105ᵒ 355 342 354 324 339 308 320 335 310 335 355 333 360
120ᵒ 363 363 357 339 330 304 315 313 323 324 347 312 355
135ᵒ 361 369 329 328 287 286 285 281 303 318 330 313 339
150ᵒ 354 363 319 311 255 240 245 230 254 297 306 307 343
165ᵒ 343 358 332 288 235 187 185 204 239 287 315 342 351
180ᵒ 350 340 320 290 217 163 140 180 230 270 290 320 297
195ᵒ 365 357 317 268 212 171 156 193 241 293 331 346 307
210ᵒ 354 344 331 310 258 226 190 220 258 301 313 343 353
225ᵒ 356 344 360 322 301 279 240 277 318 319 336 321 314
240ᵒ 354 345 368 350 340 346 313 336 345 326 346 353 349
255ᵒ 352 356 377 379 342 370 345 355 350 365 357 362 357
270ᵒ 355 351 345 368 333 348 350 333 373 360 372 320 371
285ᵒ 355 335 346 350 347 325 329 333 345 312 319 360 360
300ᵒ 363 324 341 307 306 262 265 271 301 320 353 341 355
315ᵒ 361 310 318 258 258 214 210 180 230 286 306 338 339
330ᵒ 354 298 287 241 170 140 130 110 179 230 293 328 343
345ᵒ 343 302 250 191 124 64 50 54 106 184 282 341 351
- spiralasto zvito varčna sijalka (slika 9),
cm
0ᵒ 15ᵒ 30ᵒ 45ᵒ 60ᵒ 75ᵒ 90ᵒ 105ᵒ 120ᵒ 135ᵒ 150ᵒ 165ᵒ 180ᵒ
0ᵒ 297 260 223 154 85 41 25 72 109 178 210 256 290
15ᵒ 330 291 252 199 122 62 40 52 105 182 232 255 297
30ᵒ 312 287 252 215 137 114 100 123 153 204 246 282 293
45ᵒ 318 292 257 231 184 153 160 182 210 244 267 289 307
60ᵒ 310 297 261 256 230 210 200 243 253 265 278 295 308
75ᵒ 312 307 287 263 270 270 267 280 285 301 306 292 299
90ᵒ 318 314 304 307 300 300 315 340 340 334 318 304 318
105ᵒ 315 329 328 324 330 340 335 342 352 336 332 322 307
120ᵒ 300 328 320 321 350 350 350 365 360 357 325 312 297
135ᵒ 294 328 309 345 360 370 350 360 370 358 338 317 303
150ᵒ 310 328 348 355 380 370 320 320 345 379 359 328 308
165ᵒ 325 341 385 397 385 340 300 310 355 384 374 328 334
180ᵒ 297 333 369 395 370 350 300 301 307 346 346 310 290
195ᵒ 330 360 381 364 331 316 310 328 358 385 366 323 297
210ᵒ 312 355 372 381 351 330 329 339 377 378 335 321 293
225ᵒ 318 349 379 384 393 387 342 388 396 380 350 328 307
240ᵒ 310 355 371 385 386 385 341 355 374 352 330 322 308
255ᵒ 312 328 358 363 360 359 325 339 333 327 322 312 299
270ᵒ 318 318 323 333 333 328 305 336 333 333 312 297 318
285ᵒ 315 318 307 308 293 280 267 279 297 293 304 304 307
300ᵒ 300 298 287 271 258 234 235 248 274 267 266 288 297
315ᵒ 294 282 260 237 191 157 175 212 234 259 260 292 303
330ᵒ 310 275 262 193 135 97 110 135 169 203 249 263 308
345ᵒ 325 281 251 164 95 56 58 74 146 191 240 283 334
31
- zgoraj širša spiralasto zvita varčna sijalka (slika 9),
cm
0ᵒ 15ᵒ 30ᵒ 45ᵒ 60ᵒ 75ᵒ 90ᵒ 105ᵒ 120ᵒ 135ᵒ 150ᵒ 165ᵒ 180ᵒ
0ᵒ 358 343 341 231 146 103 60 93 143 230 330 328 360
15ᵒ 357 343 357 283 166 114 135 183 219 332 395 377 399
30ᵒ 348 328 336 294 194 164 170 223 256 353 384 381 395
45ᵒ 353 333 336 325 266 235 290 328 338 374 374 377 384
60ᵒ 352 328 315 307 320 330 329 355 365 367 369 393 378
75ᵒ 353 338 312 304 310 315 363 330 350 384 384 392 399
90ᵒ 358 334 317 309 315 315 350 360 375 392 403 404 392
105ᵒ 357 345 338 324 345 350 400 380 405 425 420 395 403
120ᵒ 352 348 362 375 400 400 475 450 460 441 430 436 403
135ᵒ 367 379 406 426 470 480 510 470 450 471 451 420 386
150ᵒ 374 399 451 466 505 485 500 450 440 461 457 410 376
165ᵒ 384 410 477 507 535 500 475 500 520 525 509 440 403
180ᵒ 358 430 481 525 510 490 430 457 471 493 472 400 360
195ᵒ 357 419 477 482 475 464 454 488 498 532 509 451 399
210ᵒ 348 419 466 462 473 495 473 488 543 543 492 430 395
225ᵒ 353 409 452 478 480 452 502 540 562 534 466 419 384
240ᵒ 352 409 435 463 474 474 500 523 512 485 446 409 378
255ᵒ 353 392 412 418 420 404 455 434 445 428 423 398 399
270ᵒ 358 381 392 385 389 378 395 361 395 395 376 381 392
285ᵒ 357 360 371 363 361 337 370 339 356 356 358 385 403
300ᵒ 352 351 341 347 359 279 320 339 361 372 369 380 403
315ᵒ 367 358 364 349 303 242 290 324 346 372 380 378 386
330ᵒ 374 360 382 307 242 167 145 225 259 338 380 376 376
345ᵒ 384 367 376 267 180 130 95 126 203 293 382 414 403
- reflektorska žarnica (slika 9).
cm
0ᵒ 15ᵒ 30ᵒ 45ᵒ 60ᵒ 75ᵒ 90ᵒ 105ᵒ 120ᵒ 135ᵒ 150ᵒ 165ᵒ 180ᵒ
0ᵒ 66 110 136 264 259 88 69 93 110 350 220 146 170
15ᵒ 80 86 99 157 249 135 80 87 385 144 116 105 92
30ᵒ 82 78 88 147 262 256 300 410 335 116 104 87 75
45ᵒ 67 92 106 118 199 282 260 225 119 97 83 73 68
60ᵒ 67 71 90 97 103 138 113 102 93 82 71 68 67
75ᵒ 63 63 68 71 77 84 82 68 63 59 58 58 63
90ᵒ 61 58 60 60 60 63 70 65 63 64 60 61 61
105ᵒ 60 58 61 87 110 106 130 131 108 100 76 61 66
120ᵒ 59 58 90 99 157 260 340 450 320 130 109 64 63
135ᵒ 59 61 110 175 520 590 680 700 570 420 119 100 64
150ᵒ 67 89 143 406 690 870 1100 1060 740 553 301 118 65
165ᵒ 67 108 172 477 787 2030 3250 2400 850 582 405 119 71
180ᵒ 66 91 153 442 744 2120 3750 2288 1322 851 724 240 170
195ᵒ 80 139 392 610 834 1266 1550 1591 816 645 418 157 92
210ᵒ 82 129 233 527 602 559 735 763 667 592 369 129 75
225ᵒ 67 111 157 326 471 509 575 567 547 471 183 116 68
240ᵒ 67 96 117 128 165 238 314 330 297 231 146 111 67
255ᵒ 63 63 66 79 107 110 120 111 114 119 90 65 63
270ᵒ 61 61 63 65 67 69 72 63 66 66 61 60 61
285ᵒ 60 60 59 67 73 71 80 66 70 67 63 62 66
300ᵒ 59 59 63 72 83 86 90 90 81 79 69 64 63
315ᵒ 59 65 77 101 87 74 100 111 112 90 82 76 64
330ᵒ 67 77 93 113 142 164 190 203 180 144 94 81 65
345ᵒ 67 78 107 139 276 59 100 133 220 191 108 100 71
32
7.2 Priloga 2: Meritve gostote svetlobnega toka v odvisnosti od oddaljenosti
od svetila
V prilogi so tabele meritev gostote svetlobnega toka v odvisnosti od oddaljenosti od svetila za
karakteristične točke (glej sliko 12) za posamezno svetilo v prostoru z zatemnjenimi stenami
in stropom, prostoru z zatemnjenimi stenami in nezatemnjenim stropom ter prostoru z
nezatemnjenimi stenami in stropom. Relativna napaka merjenja gostote svetlobnega toka je
5 %, absolutna za razdaljo pa ± 1 cm. Meritve so podane v lm/m2. Gostota svetlobnega toka je
označena z j, z r pa oddaljenost od svetila.
Zgoraj širša spiralasto zvita varčna sijalka (slika 9):
- v prostoru z
zatemnjenimi
stenami in
stripom,
- v prostoru z
nezatemnjenimi
stenami in
stropom.
r [cm]
j [lm/m2]
1 2 3 4 5 6 7
40 377 428 339 199 480 305 216
45 298 335 270 153 387 239 170
50 244 275 216 124 312 191 135
55 199 226 178 103 256 156 113
60 167 188 149 86 215 132 94
70 123 138 108 63 158 95 69
80 94 107 83 48 120 73 53
90 76 84 66 38 96 58 42
100 61 68 53 31 78 47 34
110 51 56 44 25 64 39 28
120 43 48 37 21 54 33 24
130 37 41 32 18,5 47 28 20
140 32 35 28 16,0 40 24 17,8
150 28 30 24 14,1 35 21 15,6
r [cm]
j [lm/m2]
1 2 3 4 5 6 7
40 410 440 335 187 460 300 210
45 327 345 265 147 365 242 170
50 267 290 221 126 301 202 142
55 223 240 185 106 253 165 119
60 189 205 156 94 213 143 103
70 141 152 120 73 160 110 80
80 112 120 95 61 127 87 66
90 92 100 79 52 104 74 56
100 77 85 68 45 89 63 49
110 67 73 60 42 76 55 44
120 59 65 53 38 67 49 40
130 53 58 49 35 60 45 37
140 48 53 45 33 54 42 34
150 45 49 41 31 50 40 32
33
Žarnica z žarilno nitko (slika 9):
- v prostoru z
zatemnjenimi
stenami in
stropom,
- v prostoru z
zatemnjenimi
stenami in
nezatemnjenim
stropom,
- v prostoru z
nezatemnjenimi
stenami in
stropom.
r [cm]
j [lm/m2]
1 2 3 4 5 6 7
40 807 762 716 730 734 700 735
45 636 600 563 576 579 549 570
50 526 480 451 470 474 444 467
55 431 406 376 413 388 367 380
60 357 333 311 331 321 304 317
70 263 246 230 242 235 223 231
80 200 189 176 187 182 172 179
90 159 150 140 146 144 135 136
100 129 120 113 119 121 109 110
110 107 100 94 99 100 91 93
120 94 85 80 81 85 77 78
130 79 73 69 71 72 66 67
140 69 63 60 62 63 58 58
150 61 56 53 55 55 50 52
r [cm]
j [lm/m2]
1 2 3 4 5 6 7
40 763 660 595 630 623 690 675
45 605 524 474 493 497 521 548
50 498 427 387 423 396 432 442
55 401 351 320 346 328 340 372
60 335 294 270 290 275 281 314
70 249 219 201 203 201 199 222
80 188 168 153 166 153 153 180
90 149 138 123 133 123 123 140
100 122 113 103 107 98 104 114
110 102 94 88 90 83 86 97
120 87 80 76 78 71 73 82
130 75 70 67 69 61 63 71
140 65 62 60 58 54 56 63
150 58 55 54 53 48 51 56
r [cm]
j [lm/m2]
1 2 3 4 5 6 7
40 800 630 645 580 666 650 640
45 650 520 520 480 545 520 520
50 535 425 440 400 450 440 450
55 450 360 370 334 382 360 380
60 373 305 310 285 320 302 330
70 280 240 240 221 240 235 250
80 225 190 192 178 195 185 200
90 186 159 160 145 160 157 171
100 160 138 137 130 140 131 145
110 143 117 117 112 126 117 130
120 123 107 106 100 112 105 115
130 115 99 96 95 102 100 104
140 106 92 90 85 94 93 97
150 99 86 85 82 90 88 90
34
Žarnica z žarilno nitko s kalnim steklom (slika 9):
- v prostoru z
zatemnjenimi
stenami in
stropom,
- v prostoru z
zatemnjenimi
stenami in
nezatemnjenim
stropom,
- v prostoru z
nezatemnjenimi
stenami in
stropom.
r [cm]
j [lm/m2]
1 2 3 4 5 6 7
40 807 762 716 730 734 700 735
45 636 600 563 576 579 549 570
50 526 480 451 470 474 444 467
55 431 406 376 413 388 367 380
60 357 333 311 331 321 304 317
70 263 246 230 242 235 223 231
80 200 189 176 187 182 172 179
90 159 150 140 146 144 135 136
100 129 120 113 119 121 109 110
110 107 100 94 99 100 91 93
120 94 85 80 81 85 77 78
130 79 73 69 71 72 66 67
140 69 63 60 62 63 58 58
150 61 56 53 55 55 50 52
r [cm]
j [lm/m2]
1 2 3 4 5 6 7
40 820 815 740 830 805 752 893
45 645 650 584 656 637 602 705
50 530 526 468 530 529 488 572
55 424 428 389 435 430 415 474
60 358 354 324 361 359 353 398
70 268 264 238 267 264 257 292
80 206 204 186 200 207 198 223
90 164 162 146 155 168 154 175
100 132 130 120 126 137 127 143
110 110 107 100 106 116 105 119
120 98 94 86 90 95 91 101
130 85 81 76 78 83 79 88
140 75 71 67 69 72 68 77
150 67 64 58 62 64 60 69
r [cm]
j [lm/m2]
1 2 3 4 5 6 7
40 810 770 776 781 790 800 805
45 660 620 602 630 628 610 670
50 539 520 506 520 528 508 554
55 457 445 421 424 432 431 458
60 393 375 363 375 371 375 389
70 299 281 269 284 286 278 293
80 245 226 214 229 228 223 230
90 208 189 177 186 190 182 191
100 178 159 153 159 160 155 163
110 157 145 134 138 143 135 142
120 138 129 120 123 127 121 128
130 126 117 110 111 116 111 115
140 116 108 102 103 108 102 106
150 110 102 95 96 101 95 99
35
Varčna sijalka (slika 9):
- v prostoru z
zatemnjenimi
stenami in
stropom,
- v prostoru z
zatemnjenimi
stenami in
nezatemnjenim
stropom,
- v prostoru z
nezatemnjenimi
stenami in
stropom.
r [cm]
j [lm/m2]
1 2 3 4 5 6 7
40 121 251 267 131 246 280 144
45 95 194 203 101 191 220 112
50 78 159 168 83 157 179 91
55 64 130 139 70 128 147 74
60 54 108 114 58 106 121 62
70 39 80 85 42 77 89 47
80 30 61 64 33 59 68 36
90 24 48 50 26 47 54 29
100 19,6 39 41 21 38 44 23
110 16,3 33 35 17,8 32 36 19,5
120 13,8 28 29 15 27 31 16,5
130 11,9 24 25 12,9 23 26 14,1
140 10,2 21 22 11,2 19,6 23 12,2
150 8,9 18,4 19,2 9,7 17,7 20,2 10,8
r [cm]
j [lm/m2]
1 2 3 4 5 6 7
40 131 241 267 132 241 296 135
45 106 194 219 104 194 225 105
50 79 157 185 84 157 184 86
55 64 129 156 64 128 156 73
60 54 109 127 56 108 129 61
70 40 80 93 41 80 94 46
80 30 61 69 32 62 72 35
90 24 49 56 26 49 57 28
100 19,4 40 46 21 40 46 23
110 16,4 33 38 18,0 33 38 19,2
120 13,8 28 32 15,1 28 32 17
130 12,2 24 28 14,2 24 28 14,9
140 10,5 21 24 11,9 21 24 13
150 9,6 19,0 21 11,0 19,0 21 12,1
r [cm]
j [lm/m2]
1 2 3 4 5 6 7
40 124 239 256 112 243 280 124
45 106 188 207 89 199 222 103
50 86 156 172 75 165 186 88
55 72 127 141 64 138 154 75
60 61 111 121 56 117 132 65
70 47 84 90 44 89 99 52
80 38 68 72 37 70 77 42
90 32 56 60 32 58 64 36
100 28 48 50 28 49 54 32
110 25 41 44 25 43 47 29
120 23 37 38 23 38 41 26
130 21 33 35 22 34 37 24
140 19,8 30 32 20 31 34 23
150 18,7 28 30 19,6 29 31 22
36
Spiralasto zvita varčna sijalka (slika 9):
- v prostoru z
zatemnjenimi
stenami in
stropom,
- v prostoru z
zatemnjenimi
stenami in
nezatemnjenim
stropom,
- v prostoru z
nezatemnjenimi
stenami in
stropom.
r [cm]
j [lm/m2]
1 2 3 4 5 6 7
40 256 360 300 130 369 291 132
45 203 287 233 100 289 223 101
50 161 235 192 81 238 183 83
55 134 193 154 68 196 148 68
60 112 160 128 57 162 125 57
70 83 118 95 42 121 89 42
80 64 91 73 32 94 68 33
90 51 72 57 25 74 54 26
100 41 59 46 21 60 44 21
110 34 49 38 17,2 50 37 17,5
120 29 41 32 14,5 41 31 14,8
130 25 35 27 12,6 35 26 12,8
140 22 30 24 10,7 31 23 10,9
150 18,9 27 21 9,4 28 20 9,5
r [cm]
j [lm/m2]
1 2 3 4 5 6 7
40 275 342 341 130 362 290 142
45 213 270 269 100 284 225 111
50 172 220 218 81 231 181 88
55 140 182 178 67 192 153 74
60 122 151 146 57 162 127 61
70 86 110 104 42 122 94 45
80 67 86 80 33 94 71 35
90 52 68 63 27 74 57 28
100 43 55 51 22 60 46 23
110 35 46 42 18,9 50 38 19,4
120 30 40 35 16,3 42 33 17,0
130 26 35 31 14,4 36 28 14,7
140 23 30 27 13,1 32 25 13,2
150 19,8 27 24 12,0 28 22 12,0
r [cm]
j [lm/m2]
1 2 3 4 5 6 7
40 280 370 319 141 362 316 136
45 221 301 252 114 301 248 112
50 182 242 208 96 249 197 93
55 149 202 169 82 204 163 80
60 129 173 146 72 176 140 70
70 99 129 107 55 130 102 55
80 80 104 86 45 102 80 45
90 65 86 70 39 82 64 38
100 56 70 58 35 69 55 34
110 49 61 51 32 60 48 31
120 43 54 46 30 53 43 29
130 39 48 41 27 47 39 27
140 36 44 38 26 43 36 25
150 33 40 35 25 40 34 24
37
Reflektorska žarnica (slika 9):
7.3 Priloga 3: Krogelni diagrami
V prilogi so krogelni diagrami, ki prikazujejo prostorsko porazdelitev gostote svetlobnega
toka oz. osvetljenost na namišljeni krogelni površini s polmerom r, v središču katere je
svetilo. Za izris teh diagramov smo uporabili meritve iz Priloge 1, tako da so izrisani samo za
prostor z zatemnjenimi stenami in stropom ter prostor z nezatemnjenimi stenami in stropom.
S črkami od a) do e) so označeni različni pogledi na krogelne diagrame (glej sliko 13). Skale
poleg slik so v enotah lm/m2. Tam kjer je diagram obarvan črno, so vrednosti gostote
svetlobnega toka manjše od minimalne vrednosti na skali.
Reflektorska žarnica (slika 9):
- v prostoru z zatemnjenimi stenami in stropom pri cm,
a) c)
r [cm]
j [lm/m2]
1 2 5
40 4950 638 624
45 3860 504 490
50 3100 407 398
55 2560 340 327
60 2110 285 270
70 1530 206 200
80 1145 158 154
90 885 126 120
100 713 103 98
110 590 86 83
120 495 74 70
130 428 63 61
140 371 55 53
150 325 48 47
r [cm]
j [lm/m2]
1 2 5
40 4500 540 490
45 3400 430 384
50 2630 354 319
55 2120 297 264
60 1790 253 227
70 1280 193 173
80 970 152 137
90 775 125 112
100 625 103 94
110 522 90 82
120 430 78 73
130 360 67 66
140 314 61 60
150 275 55 53
- v prostoru z zatemnjenimi
stenami in stropom,
- v prostoru z nezatemnjenimi
stenami in stropom.
38
- v prostoru z nezatemnjenimi stenami in stropom pri cm.
a) c)
Žarnica z žarilno nitko (slika 9):
- v prostoru z zatemnjenimi stenami in stropom pri cm,
a) b) c)
č) d) e)
39
- v prostoru z nezatemnjenimi stenami in stropom pri cm,
a) b) c)
č) d) e)
- v prostoru z nezatemnjenimi stenami in stropom pri cm.
a) b) c)
č) d) e)
40
Žarnica z žarilno nitko s kalnim steklom (slika 9):
- v prostoru z zatemnjenimi stenami in stropom pri cm,
a) b) c)
č) d) e)
- v prostoru z nezatemnjenimi stenami in stropom pri cm,
a) b) c)
č) d) e)
41
- v prostoru z nezatemnjenimi stenami in stropom pri cm,
a) b) c)
č) d) e)
Varčna sijalka (slika 9):
- v prostoru z zatemnjenimi stenami in stropom pri cm,
a) b) c)
č) d) e)
42
- v prostoru z zatemnjenimi stenami in stropom pri cm,
a) b) c)
č) d) e)
- v prostoru z nezatemnjenimi stenami in stropom pri cm.
a) b) c)
č) d) e)
43
Zgoraj širša spiralasto zvita varčna sijalka (slika 9):
- v prostoru z zatemnjenimi stenami in stropom pri cm,
a) b) c)
č) d) e)
- v prostoru z nezatemnjenimi stenami in stropom pri cm.
a) b) c)
č) d) e)
44
Spiralasto zvita varčna sijalka (slika 9):
- v prostoru z zatemnjenimi stenami in stropom pri cm,
a) b) c)
č) d) e)
- v prostoru z nezatemnjenimi stenami in stropom pri cm.
a) b) c)
č) d) e)
45
7.4 Priloga 4: Eksponenti potenčne odvisnosti gostote svetlobnega toka od
oddaljenosti od svetila
V prilogi so tabele z eksponenti k (nakloni premic) odčitani iz grafov , ki smo jih
narisali iz podatkov v Prilogi 2. Številke 1 do 7 predstavljajo karakteristične točke, kot je
prikazano na sliki 12. S kv je označen eksponent k, odčitan iz grafov vseh merjenih
razdalj (40 do 150 cm); s kk je označen eksponent k, odčitan iz grafov samo kratkih
razdalj (40 do 60 cm) in s kd je označen eksponent k, odčitan iz grafov samo dolgih
razdalj (110 do 150 cm).
Žarnica z žarilno nitko (slika 9)
prostor z zatemnjenimi
stenami in stropom
prostor z zatemnjenimi
stenami in nezatemnjenim
stropom
prostor z nezatemnjenimi
stenami in stropom
kv kk kd kv kk kd kv kk kd
1 -2,01 ±
0,05
-2,1 ±
0,1
-1,9 ±
0,1
-1,97 ±
0,06
-2,0 ±
0,1
-1,8 ±
0,2
-1,61 ±
0,06
-1,9 ±
0,1
-1,1 ±
0,1
2 -1,95 -2,0 -1,9 -1,89 ±
0,06
-1,99 ±
0,1
-1,7 -1,53 -1,8 -1,0 ±
0,1
3 -1,98 -2,1 -1,9 -1,83 ±
0,05
-1,95 ±
0,1
-1,6 -1,57 -1,8 -1,0 ±
0,1
4 -1,96 -2,1 -1,9 -1,89 ±
0,06
-1,88 ±
0,1
-1,8 -1,52 -1,8 -1,0 ±
0,1
5 -1,97 -2,0 -1,9 -1,96 ±
0,06
-2,03 ±
0,1
-1,8 -1,55 -1,8 -1,1 ±
0,1
6 -1,99 -2,1 -1,9 -1,98 ±
0,06
-2,2 ±
0,2
-1,7 -1,55 -1,9 -0,89 ±
0,09
7 -2,00 -2,0 -1,9 -1,91 ±
0,06
-1,90 ±
0,1
-1,8 -1,50 -1,6 -1,2 ±
0,1
Žarnica z žarilno nitko s kalnim steklom (slika 9)
prostor z zatemnjenimi
stenami in stropom
prostor z zatemnjenimi
stenami in nezatemnjenim
stropom
prostor z nezatemnjenimi
stenami in stropom
kv kk kd kv kk kd kv kk kd
1 -1,97 ±
0,05
-2,0 ±
0,1
-1,9 ±
0,1
-1,91 ±
0,06
-2,1 ±
0,1
-1,6 ±
0,2
-1,53 ±
0,06
-1,8 ±
0,1
-1,2 ±
0,1
2 -1,98 -2,0 -1,9 -1,95 -2,1 -1,7 -1,56 -1,8 -1,1
3 -1,97 -2,1 -1,9 -1,92 -2,0 -1,7 -1,60 -1,9 -1,1
4 -1,99 -2,1 -1,9 -1,99 -2,1 -1,7 -1,61 -1,8 -1,2
5 -1,96 -2,0 -1,9 -1,92 -2,0 -1,9 -1,57 -1,9 -1,1
6 -2,00 -2,1 -1,9 -1,93 -1,9 -1,8 -1,62 -1,9 -1,1
7 -2,02 -2,1 -1,9 -1,96 -2,0 -1,8 -1,63 ±
0,07
-1,8 -1,2
46
Varčna sijalka (slika 9)
prostor z zatemnjenimi
stenami in stropom
prostor z zatemnjenimi
stenami in nezatemnjenim
stropom
prostor z nezatemnjenimi
stenami in stropom
kv kk kd kv kk kd kv kk kd
1 -1,97 ±
0,05
-2,0 ±
0,1
-1,95 ±
0,1
-1,99 ±
0,06
-2,3 ±
0,2
-1,74 ±
0,2
-1,47 ±
0,06
-1,8 ±
0,1
-0,89 ±
0,09
2 -1,98 -2,1 -1,87 -1,95 -1,97 ±
0,1
-1,80 -1,62 ±
0,06
-1,90 -1,3 ±
0,1
3 -1,99 -2,1 -1,90 -1,96 -1,80 ±
0,1
-1,90 -1,65 ±
0,07
-1,86 -1,2 ±
0,1
4 -1,96 -2,0 -1,94 -1,89 -2,17 ±
0,2
-1,58 -1,31 ±
0,05
-1,70 -0,76 ±
0,08
5 -2,01 -2,1 -1,98 -1,95 -2,00 ±
0,1
-1,80 -1,64 ±
0,07
-1,80 -1,3 ±
0,1
6 -2,00 -2,1 -1,87 -1,99 -2,01 ±
0,1
-1,90 -1,68 ±
0,07
-1,85 -1,3 ±
0,1
7 -1,95 -2,1 -1,92 -1,85 -1,93 ±
0,1
-1,54 -1,34 ±
0,05
-1,59 -0,88 ±
0,9
Spiralasto zvita varčna sijalka (slika 9)
prostor z zatemnjenimi
stenami in stropom
prostor z zatemnjenimi
stenami in nezatemnjenim
stropom
prostor z nezatemnjenimi
stenami in stropom
kv kk kd kv kk kd kv kk kd
1 -1,97 ±
0,05
-2,1 ±
0,1
-1,9 ±
0,1
-1,99 ±
0,06
-2,0 ±
0,1
-1,9 ±
0,2
-1,61 ±
0,06
-1,9 ±
0,1
-1,3 ±
0,1
2 -1,97 -2,0 -1,9 -1,94 ±
0,06
-2,0 -1,8 -1,70 ±
0,07
-1,9 -1,4 ±
0,1
3 -2,02 -2,1 -2,0 -2,04 ±
0,06
-2,1 -1,9 -1,69 ±
0,07
-1,9 -1,2 ±
0,1
4 -1,96 -2,0 -2,0 -1,81 ±
0,05
-2,0 -1,5 -1,32 ±
0,05
-1,7 -0,83 ±
0,08
5 -1,97 -2,0 -1,9 -1,94 ±
0,06
-2,0 -1,9 -1,72 ±
0,07
-1,8 -1,3 ±
0,1
6 -2,02 -2,1 -1,9 -1,96 ±
0,06
-2,0 -1,8 -1,71 ±
0,07
-2,0 -1,1 ±
0,1
7 -1,97 -2,1 -2,0 -1,88 ±
0,06
-2,1 -1,6 -1,32 ±
0,05
-1,7 -0,85 ±
0,09
47
Zgoraj širša spiralasto zvita varčna sijalka (slika 9)
prostor z zatemnjenimi
stenami in stropom
prostor z nezatemnjenimi
stenami in stropom
kv kk kd kv kk kd
1 -1,97 ±
0,05
-2,0 ±
0,1
-1,9 ±
0,1
-1,69 ±
0,07
-1,9 ±
0,1
-1,3 ±
0,1
2 -2,00 -2,0 -2,0 -1,67 ±
0,07
-1,9 -1,3
3 -2,01 -2,0 -1,9 -1,59 ±
0,06
-1,9 -1,2
4 -2,00 -2,1 -1,9 -1,35 ±
0,05
-1,7 -1,00
5 -1,99 -2,0 -2,0 -1,69 ±
0,07
-1,9 -1,4
6 -2,01 -2,1 -1,9 -1,55 ±
0,06
-1,8 -1,0
7 -1,99 -2,05 -1,90 -1,42 ±
0,06
-1,8 -1,0
Reflektorska žarnica (slika 9)
prostor z zatemnjenimi
stenami in stropom
prostor z nezatemnjenimi
stenami in stropom
kv kk kd kv kk kd
1 -2,08 ±
0,05
-2,1 ±
0,1
-1,9 ±
0,1
-2,09 ±
0,08
-2,3 ±
0,1
-2,1 ±
0,2
2 -1,95 -2,0 -1,9 -1,73 ±
0,07
-1,9 -1,6 ±
0,2
5 -1,96 -2,1 -1,8 -1,67 ±
0,07
-1,9 -1,4 ±
0,1