Světelný tok

fyzikální veličina

Světelný tok (symbol ) je fotometrická veličina charakterizující světelný výkon záření či jeho zdroje uváděný v jednotkách zvaných lumen (značka lm). Vyjadřuje množství světelné energie, kterou přenese záření nebo zdroj vyzáří za časovou jednotku s přihlédnutím k citlivosti průměrného lidského oka na různé vlnové délky světla.

Definiční vztahyEditovat

Světelný tok   monochromatického záření vlnové délky λ, jehož zářivý tok je  , se určí podle vzorce

 ,

kde K(λ) je světelná účinnost monochromatického záření, která je rovna poměru světelného toku a jemu odpovídajícího zářivého toku, a V(λ) je poměrná světelná účinnost záření (z hlediska pozorovatele totožná s poměrnou spektrální citlivostí) a je definována následovně:

      (–, lm/W, lm/W),

kde Km je maximum K(λ) určené při fotopickém vidění (vidění ve dne, při dostatečné intenzitě světla); připadá na vlnovou délku 555,155 nm a jeho hodnota je 683 lm/W.

Světelný tok   záření složeného z více monochromatických záření vlnových délek   s odpovídajícími zářivými toky   lze určit ze vzorce

 

Světelný tok   záření, které představuje spojité spektrum (nebo jeho část) lze určit jako

 ,

kde   je spektrální hustota zářivého toku  , který v tomto případě představuje souhrnný zářivý tok pro všechna záření s vlnovou délkou menší nebo rovnou  

Stejně jako se pro fotopické vidění definují veličiny  ,   a  , definují se pro skotopické vidění (soumrakové a noční vidění) veličiny  ,   a  .

Vztah ke svítivostiEditovat

Z definice svítivosti vyplývá, že světelný tok bodového zdroje svítivosti I do prostorového úhlu dΏ je definován vztahem

 

Odtud plyne, že je-li svítivost zdroje, v určité oblasti L úhlově vymezené v prostoru, konstantní s hodnotou svítivosti IL, potom je světelný tok vyzařovaný do této oblasti dán vztahem

 ,

kde ΏL označuje úhlovou velikost (v prostorovém úhlu) oblasti L.

Praktické užitíEditovat

Celkový světelný tok v lumenech je základní charakteristikou obvykle udávanou u světelných zdrojů, spolu s příkonem a barvou (teplotou) světla. Tento tzv. světelný výkon umožňuje rychle propočítat účinnost zdroje podělením jeho elektrickým příkonem. Avšak při posouzení osvětlenosti v daném místě je třeba zohlednit směrovou charakteristiku zdroje, protože například žárovka vydávající světelný tok 500 lm v úhlu 120° dosáhne ve stejné vzdálenosti znatelně menšího (čtvrtinového) osvětlení v luxech než zdroj se stejným tokem soustředěným do úhlu 30°.

Související článkyEditovat