PROSTORSKA PORAZDELITEV GOSTOTE

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

http://www.siteco.si/uploads/tx_usersitecodownloads/12_Dodatek.pdf

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

http://www.lmt-berlin.de/de/ogonio.html

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


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.

http://www.powerlab.uni-mb.si/SLO/Download/Razsvetljava-zapiski.pdf

http://www.siteco.si/uploads/tx_usersitecodownloads/12_Dodatek.pdf

http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/vision/imgvis/lumeff.gif

http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/vision/imgvis/lumeff.gif

http://www.vernier.com/products/sensors/ls-bta/

http://www.lmt-berlin.de/de/ogonio.html

http://www.powerlab.uni-mb.si/Slo/Download/Predavanja/Razsvetljava/_5.svetilke.pdf

http://www.powerlab.uni-mb.si/Slo/Download/Predavanja/Razsvetljava/_5.svetilke.pdf

http://www.lighting.philips.com/nz_en/connect/tools_literature/downloads.wpd

http://www.photometricviewer.com/

http://elad.su-per-b.org/images/7/79/Luminance_distribution.jpg

http://elad.su-per-b.org/images/7/79/Luminance_distribution.jpg

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):


a) b) c)

č) d) e)

39

- v prostoru z nezatemnjenimi stenami in stropom pri cm,

a) b) c)

č) d) e)


a) b) c)

č) d) e)

40

Žarnica z žarilno nitko s kalnim steklom (slika 9):


a) b) c)

č) d) e)


a) b) c)

č) d) e)

41


a) b) c)

č) d) e)

Varčna sijalka (slika 9):


a) b) c)

č) d) e)

42


a) b) c)

č) d) e)


a) b) c)

č) d) e)

43

Zgoraj širša spiralasto zvita varčna sijalka (slika 9):


a) b) c)

č) d) e)


a) b) c)

č) d) e)

44

Spiralasto zvita varčna sijalka (slika 9):


a) b) c)

č) d) e)


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)


stenami in stropom



stropom


stenami in stropom


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)


stenami in stropom



stropom


stenami in stropom


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)


stenami in stropom



stropom


stenami in stropom


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)


stenami in stropom



stropom


stenami in stropom


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)


stenami in stropom


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)


stenami in stropom


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

Documents

PROSTORSKA PORAZDELITEV GOSTOTE