Физика уроки 10-11 - Фотометрия - Основные понятия фотометрии, Решение задач по фотометрии

Задача 3050

Вы­чис­лить, какой све­то­вой поток про­хо­дит через по­верх­ность пло­ща­дью 20 см2, от­сто­я­щую на 5 м от то­чеч­но­го ис­точ­ни­ка света силой 100 кд, счи­тая, что лучи па­да­ют пер­пен­ди­ку­ляр­но к по­верх­но­сти.

Задача 3051

Фо­то­гра­фи­че­ский сни­мок пе­ча­та­ли без при­ме­не­ния оп­ти­че­ских си­стем зер­кал и линз, т. е. «кон­такт­ным спо­со­бом». При этом лампа рас­по­ла­га­лась на рас­сто­я­нии r_1 = 60см от сним­ка, а экс­по­зи­ция дли­лась t_1 = 16с. Ка­ко­во долж­но быть время экс­по­зи­ции t_2, если за­ме­нить лампу на дру­гую с силой света, втрое мень­шей, и по­ме­стить ее на рас­сто­я­нии r_2 = 45см от сним­ка?

Задача 3052

Ка­ко­ва осве­щен­ность ма­лень­кой го­ри­зон­таль­ной пло­щад­ки (рис. 155), если над ней на рас­сто­я­нии l=2м на­хо­дит­ся то­чеч­ный ис­точ­ник с силой света I = 60кд, а на рас­сто­я­нии d = 1м от ис­точ­ни­ка и пло­щад­ки вер­ти­каль­но рас­по­ло­же­но плос­кое зер­ка­ло?

Задача 3053

Лучи Солн­ца осве­ща­ют бу­ма­гу. Как из­ме­нит­ся осве­щен­ность бу­ма­ги, если на ней при по­мо­щи тон­кой линзы с оп­ти­че­ской силой 4 дптр и диа­мет­ром от­вер­стия 6 см по­лу­чить изоб­ра­же­ние Солн­ца? Уг­ло­вой диа­метр Солн­ца  альфа = 30 гра­ду­сов .

Задача 3054

На вы­со­те h_1 =2м над се­ре­ди­ной круг­ло­го стола, име­ю­ще­го диа­метр d = 3м, висит лампа с силой света I_1 = 100кд. Ее за­ме­ни­ли лам­пой с силой света I_2 = 25кд, из­ме­нив рас­сто­я­ние от лампы до стола так, что осве­щен­ность се­ре­ди­ны стола не из­ме­ни­лась. Как из­ме­ни­лась осве­щен­ность края стола?

Задача 3055

Три лампы и не­боль­шой экран рас­по­ло­же­ны в вер­ши­нах ромба, одна из диа­го­на­лей ко­то­ро­го равна его сто­ро­не. Экран пер­пен­ди­ку­ля­рен к дру­гой диа­го­на­ли. Какую силу света I имеет сред­няя лампа, если при ее вы­клю­че­нии осве­щен­ность экра­на умень­ша­ет­ся в n = 2 раза и две дру­гие лампы меют силу света I_0 = 10кд?

Задача 3056

На вы­со­те h = 1м от по­верх­но­сти стола на­хо­дит­ся то­чеч­ный ис­точ­ник света силой 25 кд. Ка­ко­ва будет осве­щен­ность в точке, рас­по­ло­жен­ной под ис­точ­ни­ком, если на пути лучей по­ме­стить го­ри­зон­таль­но линзу с оп­ти­че­ской силой 1 дптр так, чтобы ис­точ­ник на­хо­дил­ся в ее фо­ку­се?

Задача 3057

Про­ек­ци­он­ный ап­па­рат имеет объ­ек­тив с фо­кус­ным рас­сто­я­ни­ем F =5см. Квад­рат­ный диа­по­зи­тив пло­ща­дью S = 10см в квад­ра­те , на­хо­дя­щий­ся на рас­сто­я­нии a = 5,1см от линзы, про­пус­ка­ет све­то­вой поток \Phi = 10лм.Опре­де­лить осве­щен­ность Е изоб­ра­же­ния диа­по­зи­ти­ва на экра­не. Счи­тать, что све­то­вой поток не рас­се­и­ва­ет­ся.

Задача 3058

При по­мо­щи линзы по­сле­до­ва­тель­но, по­лу­че­ны два изоб­ра­же­ния од­но­го и того же пред­ме­та. Уве­ли­че­ния k1 и k2 ока­за­лись рав­ны­ми пяти и двум. Как из­ме­ни­лась осве­щен­ность экра­на в месте по­лу­че­ния изоб­ра­же­ния?

Задача 3059

Сол­неч­ные лучи, падая нор­маль­но на экран, дают осве­щен­ность E = 10000лк. Перед экра­ном по­ме­ща­ют: а) тон­кую линзу оп­ти­че­ской силой D_1 = 5дПтр на рас­сто­я­нии a_1 = 60см; б) линзу оп­ти­че­ской силой D_2 = минус 2дптр на рас­сто­я­нии a_2 = 20см. Опре­де­лить в обоих слу­ча­ях сред­нюю осве­щен­ность экра­на в тени от линзы и в свет­лом коль­це во­круг тени. По­те­ря­ми света в линзе пре­не­бречь.

Задача 3061

Две лампы, силы света ко­то­рых I_1 = 75кд и I_2 = 48кд, на­хо­дят­ся друг от друга на рас­сто­я­нии r = 1,8м. Где надо по­ме­стить между ними экран, чтобы его осве­щен­ность была оди­на­ко­ва с той и дру­гой сто­ро­ны?

Задача 3062

Две лампы, силы света ко­то­рых I_1 = 25кд и I_2 = 8кд, на­хо­дят­ся друг от друга на рас­сто­я­нии r = 1,8м. На каком рас­сто­я­нии r, от пер­вой лампы (на линии, со­еди­ня­ю­щей лампы) надо по­ме­стить лист бу­ма­ги, чтобы осве­щен­ность его со сто­ро­ны пер­вой лампы была вдвое боль­ше, чем со сто­ро­ны вто­рой?

Задача 3063

При осмот­ре внут­рен­ней по­верх­но­сти сфе­ри­че­ско­го ре­зер­ву­а­ра, име­ю­ще­го диа­метр d = 20м, в его верх­ней точке был укреп­лен ис­точ­ник с силой света I = 1000кд. Найти осве­щен­ность в той точке по­верх­но­сти ре­зер­ву­а­ра, в ко­то­рой лучи па­да­ют под углом  альфа = 34 гра­ду­сов . Свет, от­ра­жен­ный от сте­нок ре­зер­ву­а­ра, не учи­ты­вать.

Задача 3064

Над цен­тром квад­рат­но­го стола со сто­ро­ной a = 1,5м на вы­со­те h = 1м от по­верх­но­сти стола висит лампа. Во сколь­ко раз из­ме­нит­ся осве­щен­ность в цен­тре стола, если эту же лампу по­ве­сить на той же вы­со­те над одним из углов стола?

Задача 3065

На столе лежит рас­кры­тая книга, ко­ре­шок ко­то­рой длины l = 52см на­прав­лен к на­столь­ной лампе. Линия, со­еди­ня­ю­щая верх стра­ни­цы с нитью лампы, имеет такую же длину l и на­кло­не­на под углом \omega = 60 гра­ду­сов к по­верх­но­сти стола. Найти раз­ни­цу осве­щен­но­стей верха и низа стра­ни­цы, если сила света лампы I = 60кд.

Задача 3066

Найти пол­ный све­то­вой поток Ф, со­зда­ва­е­мый ис­точ­ни­ком, по­ме­щен­ным на мачте вы­со­ты h = 12м, если на рас­сто­я­нии l = 16м от ос­но­ва­ния мачты он со­зда­ет осве­щен­ность E = 3лк.

Задача 3067

На вы­со­те h = 8м над зем­лей висит лампа с силой света I = 1000кд. Найти пло­щадь S участ­ка, в пре­де­лах ко­то­ро­го осве­щен­ность не мень­ше чем E = 1лк.

Задача 3068

На вы­со­те h = 5м над зем­лей висит лампа с силой света I = 400кд. Найти пло­щадь S участ­ка, внут­ри ко­то­ро­го осве­щен­ность ме­ня­ет­ся в пре­де­лах от E_1 = 0,25лк до E_2 = 2лк.

Задача 3069

Над пло­ща­дью висит фо­нарь, со­зда­ю­щий осве­щен­ность E_1 = 10лк в тех точ­ках, в ко­то­рых лучи па­да­ют на землю под углом  альфа _1,  левая круг­лая скоб­ка ко­си­нус альфа _1 = 0,3 пра­вая круг­лая скоб­ка . Ка­ко­ва осве­щен­ность Е2 в точ­ках, в ко­то­рых лучи па­да­ют на землю под углом  альфа _2 левая круг­лая скоб­ка ко­си­нус альфа _2 = 0,6 пра­вая круг­лая скоб­ка ?

Задача 3070

Круг­лый зал диа­мет­ра d = 30м осве­ща­ет­ся лам­пой, укреп­лен­ной в цен­тре по­тол­ка. Найти вы­со­ту h зала, если наи­мень­шая осве­щен­ность стены зала в n = 2 раза боль­ше наи­мень­шей осве­щен­но­сти пола.

Задача 3071

Три оди­на­ко­вых то­чеч­ных ис­точ­ни­ка с силой света I = 10кд каж­дый рас­по­ло­же­ны в вер­ши­нах рав­но­сто­рон­не­го тре­уголь­ни­ка со сто­ро­ной a = 1м. В цен­тре тре­уголь­ни­ка пер­пен­ди­ку­ляр­но к его плос­ко­сти и па­рал­лель­но одной из его сто­рон рас­по­ло­же­на ма­лень­кая пла­стин­ка. Найти осве­щен­ность каж­дой из сто­рон пла­стин­ки.

Задача 3072

То­чеч­ный ис­точ­ник света S осве­ща­ет по­верх­ность АВ. Во сколь­ко раз уве­ли­чит­ся осве­щен­ность в точке С, если сбоку от ис­точ­ни­ка света на рас­сто­я­нии SD = SC по­ме­стить плос­кое зер­ка­ло, от­ра­жа­ю­щее свет в точку С? Ко­эф­фи­ци­ент от­ра­же­ния зер­ка­ла счи­тать рав­ным еди­ни­це.

Задача 3073

Лампа, под­ве­шен­ная к по­тол­ку, имеет в го­ри­зон­таль­ном на­прав­ле­нии силу света I = 96кд. Какой све­то­вой поток Ф па­да­ет на кар­ти­ну пло­ща­ди S = 0,5м в квад­ра­те , если кар­ти­на висит вер­ти­каль­но на стене на­про­тив лампы на рас­сто­я­нии a = 4м от нее, а на про­ти­во­по­лож­ной стене на рас­сто­я­нии h = 2м от лампы на­хо­дит­ся боль­шое плос­кое зер­ка­ло?

Задача 3115

На вы­со­те h  >>  1 м от по­верх­но­сти стола на­хо­дит­ся то­чеч­ный ис­точ­ник света силой 25 кд. Ка­ко­ва будет осве­щен­ность в точке, рас­по­ло­жен­ной под ис­точ­ни­ком, если на пути лучей по­ме­стить го­ри­зон­таль­но линзу с оп­ти­че­ской силой 1 дптр так, чтобы ис­точ­ник на­хо­дил­ся в ее фо­ку­се?