Комитет Российской Федерации по кинематографии Санкт-Петербургский институт кино и телевидения Кафедра физики и оптики Основы светотехники Методические указания и контрольная работа №1 для студентов очной и заочной форм обучения специальностей 201400 "Аудиовизуальная техника" и 190100 "Приборостроение" Санкт-Петербург 1997
Стоимость одной задачи составляет ... руб. Выполнены следующие задачи:
Задача 02
Двум монохроматическим потокам излучения Фе1 и Фе2 соответствуют одинаковые световые потоки. Чему равен поток излучения Фе2, если Фе1=10 Вт, λ1=520 нм, , λ2=620 нм
Задача 03
Построить кривую относительной спектральной чувствительности се-ленового фотоэлемента по следующим данным:
Дата выполнения: 25/10/2009
Задача 04
При фотографировании объекта, освещенного одной лампой с расстояния 1 м, требуется время экспозиции 0,5 с. Каким должно быть время экспозиции при освещении объекта одновременно двумя такими же лампами с расстояний соответственно 2 и 4 м, чтобы экспозиция фотоматериала не изменилась?
Дата выполнения: 09/11/2009
Задача 05
Определить световой интегральный коэффициент пропускания свето-фильтра графическим методом по следующим данным:
Задача 06
Источник света, представляющий собой лампу накаливания с плоской спиралью, потребляет от электрической сети мощность 400 Вт. Сила света в направлении, перпендикулярном к плоскости спирали, составляет 1000 кд. В остальных направлениях сила света распределяется в соответствии с законом Ламберта. Считая источник света точечным, определить его полный световой поток и светоотдачу
Задача 07
Сила света источника, представляющего собой раскаленный металлический шарик радиусом 30мм, постоянна во всех направлениях и равно 60кд. Определить световой поток, яркость и светимость.
Задача 08
Световой поток источника света, представляющего собой металлический шарик диаметром 10 мм, равен 1000 лм. Шарик излучает световой поток равномерно по всем направлениям. Определить силу света, яркость и светимость.
Задача 09
На лист белой матовой бумаги размером 10х25 см нормально к поверхности падает световой поток Ф=50 лм. Коэффициент отражения бумажного листа р=0,7. Определить его освещенность, светимость и яркость.
Задача 10
Светильник в виде равномерно светящегося шара радиусом см имеет силу света I=100 кд. Определить для этого светильника: 1) полный световой поток; 2) светимость; 3) яркость.
Задача 11
Лист белой бумаги с коэффициентом отражения p=0.7 и размером 5х5 см освещается источником с силой света I=150 кд с расстояния 1м. На расстоянии 0,5 м 0,5м от поверхности бумаги расположен фотоэлемент, диаметр рабочей поверхности которого d=50 мм. Найти световой поток, попадаю-щий на рабочую поверхность фотоэлемента, при засветке его излучением, отраженным от бумаги. При решении считать, что на поверхность бумаги и рабочую поверхность элемента световой поток падает нормально.
Задача 12
Источник дает пучок лучей света в виде конуса с углом α=60°. Световой поток распределен внутри конуса равномерно и равен 10000лм. Определить силу света источника.
Задача 13
Длина раскаленной металлической нити 50 см, диаметр 1 мм. Определить яркость нити, если сила света в направлении, перпендикулярном ее длине, равна 50 кд.
Задача 14
На оси длинной тонкой трубки радиуса r=1см с зеркально отражающими внутренними стенками расположен точечный источник А, сила света которого I=10 кд.У торца трубки на расстоянии l=1 м от источника расположен фотоэлемент. Лучи от источника могут достигать светочувствительной поверхности как без отражения от стенок трубки, так и после нескольких отражений. Найти световой поток, попадающий на фотоэлемент после трехкратного отражения на стенках.
Задача 15
На какую высоту над чертежной доской необходимо повесить лампу мощность W=300 Вт, чтобы освещенность доски под лампой была равна Е=60 лк? Наклон доски к горизонту составляет 30, а световая отдача ... лампы равна 15 лм/Вт.
Задача 17
Одна из двух ламп, установленных на фотометрической скамье, имеет силу света I1=800кд, а другая I2=300кд. Лампы находятся на расстоянии 2,5м друг от друга. Определить, где должна быть расположена светомерная головка при фотометрическом равновесии.
Задача 18
На диск диаметром 100 мм падает световой поток 10 лм от источника света. На каком расстоянии от диска находится источник света, если он расположен на оси диска? Вычислить также среднюю освещенность диска и освещенность в центре его. I = 15 кд.
Задача 20
Две лампы силой света 15кд и 60кд расположены на расстоянии 180см друг от друга. На каком расстоянии от лампы с силой света 15кд надо поместить между лампами непрозрачный экран, чтобы освещенность его с обеих сторон была одинаковой?
Задача 21
Определить силу света по оси конуса, в вершине которого помещен точечный источник света, излучающий равномерно распределенный внутри конуса световой поток 2400 лм. Конус имеет высоту 0,3 м и диаметр основания 0,2 м. Определить также освещенность в центре основания, на краю основания и среднюю по сему основанию.
Задача 22
В конусе высотой 50 см и диаметром основания 20 см сила света меняется по закону I=I0cosa , где I0=1000 кд – сила света по оси конуса. Определить световой поток, распространяющийся в этом конусе, освещенность в центре основания и среднюю освещенность основания конуса.
Задача 23
Определить освещенность элементарной площадки, расположенной на расстоянии 200 см от точечного источника света, причем прямая, соединяющая источник света и край площадки, образует с нормалью к ней угол 30. Мощность, потребляемая источником света, 100 Вт. Светоотдача ...=20 лм/Вт.
Задача 24
Источник с силой света 500 кд расположен на высоте 3 м над освещаемой поверхностью. Определить освещенность под источником света и в точке поверхности, удаленной на расстояние 5 м от источника света.
Задача 26
Определить положение максимума освещенности горизонтальной плоскости относительно нормали, освещаемой источником с силой света. Источник света расположен над освещаемой плоскостью на высоте м. Определить то же для источника с распределением силы света. α — угол падения лучей.
Задача 27
Точеный источник с силой света I=100 кц расположен на расстоянии r1=1 м от экрана. Найти освещенность в центре экрана, если по другую сторону от источника на расстоянии r2=0.5 v параллельно экрану установлено плоское зеркало. Коэффициент отражения зеркала р=0,9.
Задача 28
Точечный источник света, помещенный на расстояние Н от освещаемой поверхности, создает на ней равномерную освещенность Е в зоне углов от а1=0 до а2=60 . Определить выражение, описывающее продольную кривую силы света источника в этой зоне, и построить график зависимости I=f(a) в полярных координатах.
Задача 29
В телесном угле, заключенном между двумя круговыми конусами с углами между их общей осью и образующими 30 и 602, распространяется световой поток 40 kv/ Определит силу света в этом телесном угле, если она постоянна во всех направлениях.
Задача 30
Определить освещенность, светимость и яркость экрана с диффузной поверхностью, если размер экрана 5х4,5м, световой поток, падающий на экран из объектива кинопроектора без фильма, равен 2000 Лм, коэффициент отражения экрана ρ=0,75.
Задача 31
Яркость идеально рассеивающего киноэкрана с коэффициентом отражения р=0,8 равна 40 кд.м^2 при работающем обтюраторе кинопроектора (без фильма). Определить освещенность экрана во время открытия обтюратора, если последний представляет собой вращающийся иск с двумя одинаковыми лопастями и вырезами по 95 каждый.
Задача 35
Определить светимость и яркость равнояркого круга площадью 4 см2, излучающего в перпендикулярном к поверхности круга направлении силу света 100 кд.
Задача 36
Коэффициент яркости алюминированного экрана в пределах угла от нуля до 30 с нормалью меняется по закону В=В0(cosа):ф . Какую освещенность должен иметь экран, чтобы яркость его в направлении а=30 была равна 30 кд/м2, если В=1,5 ?
Задача 37
Коэффициент яркости светорассеивающего экрана изменяется в пределах угла от 0° до ± 30° по закону . Определить яркость экрана в направлениях, образующих с нормалью углы а1 = 0, а2 = 15, а3 = 30, если освещенность экрана 140 лк, а в = 1,4.
Задача 39
Вычислить коэффициент пропускания осветительно-проекционной системы кинопроектора по следующим данным: отражатель имеет коэффициент отражения 0,87, обтюратор двухлопастный, симметричный с вырезами по 95 каждый, объектив просветленный, имеет 8 поверхностей, соприкасающихся с воздухом, и общую толщину всех линз 4 см. Принять коэффициент отражения просветленных поверхностей р=0,015 , а коэффициент поглощения стекла a=0.01 .
Задача 40
Определить коэффициент пропускания оптической системы звуковоспроизводящей части кинопроектора по следующим данным: конденсатор состоит из двух линз, несклеенных и непрсветленных, из стекол-кронов; плоскопараллельная пластинка контрольного устройства изготовлена из стекла-крона; микрообъектив состоит из двух склеенных компонентов, просветленный. Суммарная толщина всех стекол равна 2 см. Коэффициент отражения и поглащения приняты равными: р=0,05, р=0,015, а=0,01.
Дата выполнения: 11/09/2009
Задача 41
Диапроектор имеет объектив с фокусным расстоянием 3 см. Квадратный диапозитив площадью S = 10 см2, находящийся на расстоянии а = –5,1 см от объектива, пропускает световой поток Ф = 10 лм. Определить среднюю освещенность изображения диапозитива на экране. Коэффициент пропускания объектива равен 0,8.
Задача 42
Изображение перемещающегося предмета дается объективом с увеличениями от 0,25 до 0,05. Определить пределы изменения освещенности изображения, если предмет имеет яркость кд/м2, коэффициент пропускания объектива 0,85 и относительное отверстие объектива 1:2. Увеличение в зрачках объектива принять равным единице.
Задача 43
Микрообъектив с числовой апертурой F=0.25 дает изображение предмета с увеличением В=-10 . Определить освещенность изображения, если яркость предмета L=10^6 кд/м2, а коэффициент пропускания объектива t=0.75 .
Задача 44
Объективом фотографируется предмет с уменьшением в два раза. Как изменится освещенность на фотопленке при съемке в тех же условиях с увеличением B=-1 ? Увеличение в зрачках В=1 .
Задача 45
Определить освещенность изображения, даваемого тонким объективом с f=50мм и E=1:4, если предмет находится на расстоянии 150 мм от объектива и имеет яркость 5х10^4 кд/м^2, а коэффициент пропускания объектива t=0.8/ Как изменится освещенность изображения при удалении предмета еще на 150 мм?
Задача 46
Оределить освещенность в центре и на краю киноэкрана при следующих условиях: яркость источника света l=400 Мк/м^2, коэффициент пропускания осветительно-проекционной системы кинопроектора t=0,3 (совместно с обтюратором). Проекционный объектив имеет фокуное расстояние F=120 мм и относительное отверстие Е=1:2, длина кинозала R0=30м, ширина экрана l=12 м и виньетирование проекционного объектива достигает 20% для края экрана.
Задача 49
Источник излучения имеет линейчатый спектр. Монохроматические потоки излучения линий спектра Ф1=5 Вт,Ф2=4 Вт,Ф3=3, ; им соответствуют длины волн излучения л1=420 нм, л2=520 нм,л3=720 нм. Определить координаты цветности излучения и написать цветовое уравнение. Дать подробные пояснения.
Задача 50
Определить координаты цветности, цветовой тон и чистоту цвета смеси двух монохроматических потоков излучения 2 Вт, 590 нм и 18 Вт, 480 нм.
Задача 51
Определить цветовой тон и чистоту цвета смеси двух цветов, имеющих следующие координаты цветности и цветовые модули: x1=0,10; y1=0,50; m1=4,0 x2=0,45; y2=0,45; m2=7,5
Задача 52
Задан поток излучения, имеющего линейчатый спектр. Рассчитать цвет и цветность излучения.
Задача 53
Определить цвет и цветность фиолетовой поверхности, освещенной из-лучением с линейчатым спектром, по следующим данным:
Задача 54
Определить, на сколько отличаются цветности двух источников фотометрического излучения- лампы накаливания и ксеноновой лампы, по следующим данным:...
Задача 55
Поток излучения от кинопроекционной лампы накаливания проходит через проекционный объектив, обладающий спектральной селективностью пропускаия. Определить цветность светового потока кинопроектора, а также величину цветовых различий, вносимых объективом ( по цветовому тону и чистоте цвета). ...
Задача 56
Кинопроектор оснащен кинопроекционным источником света – лампой накаливания. При номинальном напряжении сети распределение светового потока по спектру определяется функцией (см. таблицу). При изменении (уменьшении) сетевого напряжения на 15% функция Ф1 преобразуется в функцию Ф2 . Определить, как изменится при этом цветность светового потока кинопроектора.
Задача 57
Конденсор, в передней фокальной плоскости которого расположено светящееся тело ртутной лампы ДРШ–500М, используется в установке контактной печати. Световой диаметр конденсора 100 мм. Расстояние светочувствительного материала от задней главной плоскости конденсора составляет 100 мм. Яркость дуги лампы 130 Мкд/м2, а диаметр светящегося тела D=4.5 мм. Определить освещенность в плоскости светочувствительного материала, если допустимый угол расходимости лучей 2w=1 . Коэффициент пропускания конденсора t=0.8 . Изменится ли освещенность, если светочувствительный материал расположить на расстоянии 150 мм от главной плоскости конденсора?
Задача 58
Определить освещенность, создаваемую лампой ДРШ–500М (данные в задаче 57), на расстоянии 500 мм от светящегося тела без оптической системы. Во сколько раз возрастет освещенность в той же плоскости, если светящееся тело лампы поместить в переднюю фокальную плоскость конденсорной линзы с f=100 мм? Потерями в линзе пренебречь.
Задача 59
В прожекторе используется дуговая лампа (ксеноновая) типа ДКСШ-3000-3 с полным потоком 105 клм, светящееся тело которой имеет форму шара диаметром 4,3 мм. Диаметр выходного зрачка прожектора D=500мм, t=0,8. Определить освещенность на расстоянии 50 м от прожектора, фокусное расстояние оптической системы равно 1000 мм.
Задача 61
Определить требуемые характеристики осветительно-проекционной системы 35-мм кинопроектора с галогенной лампой накаливания КГМ-30-400 и двухлопастным дисковым обтюратором с вырезами по 95° каждый, чтобы полезный световой поток был равен 1000 лм. Коэффициент пропускания осветительно-проекционной системы без обтюратора принять равным 0,65. Размеры кадрового окна 20,9×15,2 мм. Какой тип осветительной системы следует применить? Решение пояснить схемой. Яркость тела накала лампы L = 22 Мкд/м2, размеры тела накала 8,9×6,4 мм.
Задача 62
Определить максимальную силу света прожектора, имеющего стеклянный параболоидный отражатель диаметром 0,6 м, источник света с яркостью L=22 Мкд/м2. Коэффициент отражения отражателя р=0,8 , поглощение отраженного потока элементами конструкции прожектора составляет 20%. Решение пояснить схемой.
Задача 63
Определить требуемое относительное отверстие объектива 35 мм кинопроектора, осветительно-проекционная система которого состоит из галогенной лампы накаливания КГМЗО-400 и эллипсоидного отражателя с углом охвата 2G=180. Чему равен полезный световой поток этого кинопроектора, если яркость тела накала лампы L=22 Мкд/м^2, размеры тела накала 6,9х6,4 мм, коэффициент отражения отражателя р=0,85, коэффициент пропускания обтюратора t=0.6? коэффициент объектива t=08, размеры кадрового окна 20.9[15..2& Решение пояснит схемой.
Задача 64
Определить максимальную силу света и коэффициент усиления про-жектора с источником света – галогенной лампой накаливания КГМ30–400 и оптической осветительной системой с линзой Френеля диаметром 300 мм по следующим данным: максимальная сила света лампы I=1300 кд, яркость светящегося тела L=22 Мкд/м2, коэффициент пропускания линзы t=0.9 .
WhatsApp:
Telegram: +79119522521