Осветление за "бавен" аквариум

[itilien]

И аз ще се откажа Явно не четеш добре какво пиша. Как да ти обясня, че 1 и 400 в горната сметка не са в едни и същи мерни единици. Даже мерните единици не са важни, защото се търси сравнение, а не абсолютна величина. Ако метрите, с които съм разписал сметката ги сменя със сантиметри цифрите ще станат по-малки от 1, ама отношението им няма да се промени. Ето ти го същото, ама вместо в метри, в сантиметри:
"Да речем, че лампата ни има интензитет 1 (мерните единици нямат значение) и разстоянието от нея до повърхността на водата е 5 см, а до дъното е 38 см. Осветеността на повъхността ще е 1/5*5 = 0,04. Осветеността на дъното ще е  0,00063."
Ето сега числата са по-малки от 1. Ама отношението им е същото
0,04/0,000693 = 58
Това е важното, а не какво е 1 и може ли да стане 400. Естествено че може, ако са в различни мерни единци. Ако едното е кандела, а другото  лукс що да не може.

Естествено, че осветеността намалява. И моята сметка точно това показва. И показва, че в единия случай намалява с много повече, отколкото в другия. И точно това беше смисъла на цялото нещо. Че колкото по-далеч е разположена лампата, толкова по-равномерно е осветен съда във височина.

Погледни горе картинката с парчетата сфера. Имаш следното отношение, което ни интересува I/Io. Ако I = S/4п(2r*2r) и  Io = S/4пr*r, като направиш отношението, S-овете (в случая оная единица, дето си се хванал за нея), както и 4п ще се съкратят и ще ти остане само отношението на радиусите.

Канделa и лумен не са стари и нови мерни единици, а различни мерни единици.

Канде́ла (означение cd) е единица за измерване интензитета (силата) на светлината. Тя е една от седемте основни единици за измерване от системата SI и е равна на интензитета на светлината в дадено направление от източник на монохроматично лъчение с честота 540·1012 херца, енергийната сила на светлината на който в това направление е (1/683) W/sr.

Лумен (символ lm) е единицата за светлинен поток в системата SI.
Един лумен е равен на светлинния поток, излъчван от точковиден източник в пространствен ъгъл 1 стерадиан при интензитет на светлината 1 кандела.


Лукс (означение: lx) е единица за осветеност.
Един лукс осветеност се създава от светлинен поток един лумен, падащ върху повърхност един квадратен метър, т. е:
1 lx = 1 lm/m²

Ето ти и по-практически. И с истински числа и мерни едници.
Имаме лампа, на която пише 1000 лумена. Тия лумени са потока, който лампата излъчва в 4п стерадиана.
cd = lm / ( 2π(1 - cos(º/2)) ) - по тая формула може да преизчислим колко е интензитета на източникав кандели. Резултата е 79.57 кандели.

Сега по ето тая формула изчисляваме осветеността на повърхност, разположена на 5 см от източника:
Ev(lx) = Iv(cd) / (d(m))2
получаваме 31828 лукса.
Сега по същата формула изчисляваме на 35 см от източника:
получаваме 649.6 лукса.  Отношението на двете е 49 пъти. Тоест осветен с идеален точков източник, дъното на аквариума ще е 49 пъти по-тъмно от повърхността, а с отчитане на поглъщането ще се увеличи още с десетина процента.

И моля те не питай пак как от 79 сме получили 31828 - едното е в кандели, другото в луксове. И точно осветеността ни интересува, а не интензитета.

Правим пак същите сметки за по-далеч разположена лампа, примерно на 30 см от повърхността и 60 от дъното. Резултатите са 884 лукса за повърхността и 221 за дъното. Тоест 4 пъти разлика.

Не описвам сметките, защото за по-лесно ползвам готови калкулатори. Ето тук директен от лумени в луксове.
http://www.rapidtables.com/calc/light/lumen-to-lux-calculator.htm

[bustama]

Като си изгасите осветлението,  най-добре ще разберете, че съда/аквариума/ е еднакво осветен - от светлината, която е в стаята или дневната от слънцето.

Направи, тялото с лампите да е подвижно - да се регулира разстоянието до повърхността на водата.

[evgeni200]

Добре сега ако повърхноста е 1м2
Имаме източник 1000 лумена
Един лукс осветеност се създава от светлинен поток един лумен, падащ върху повърхност един квадратен метър, т. е:
1 lx = 1 lm/m²
31828 лукса, не го разбирам.
Грешно смяташ.
Колега  itilien по закона от втория ти пост в темата, лампа(източник) 1000 лумена ще освети 1м2 разположен от нея на разтояние 1 метър с 500 lx ако целия светлинен поток е насочен в този 1м2
Колко лукса са точно на разтояние 5см оставям да коригираш изчислението, но резултана не е 31828.
Остави сметките и изчисленията няма никаква полза от тях.

[itilien]

E хайде сега, грешно смятам Нали ти пуснах линк към калкулатора, попълни си данните и пресметни сам. И формулите са ти там.
Първо нека приемем, че източника ни от 1000 лумена е точковиден. Светлината има сферичен фронт. Тия 1000 лумена са разпределени в 360 градуса сфера, което е ъгъл 4п стерадиана. Сега дай да пробваме да изчислим какъв радиус има сфера с повърхност 1 кв м. Формулата за лице на сфера е S = 4  \pi  r^2. За да намерим радиуса, трябва да разделим S на 4п и да го коренуваме. Значи sqrt(1/4*3,14) = 0,28 м.

Тоест въпросните 1000 лумена ще създадат 1000 лукса осветеност на 28 см от точковата лампа. На 5 см от точковата лампа обаче нали не смяташ, че осветеността ще е същата? Естествено, че няма да е същата, защото същия брой фотони, или другояче казано същата енергия ще бъде разпределена на площ от около 0.03 кв м, което е точно 31,828 пъти по-малка от 1 квадратен метър. Така че не мога да разбера какво точно те учудва.

Ако искаш още по-нагледен пример. Представи си, че лампата излъчва по 10000 фотона за даден период от време. Ако вземеш радиус от 28 см ще имаш 1 квадратен метър площ и ще имаш плътност от 10 000 фотона на 1 кв метър. Демек на всеки квадратен сантиметър ще пада по 1 фотон.
Сега стесняваш радиуса на сферата до 5 см. Тогава тия 10 000 фотона ще падат не върху 1 кв метър, а върху 0,0314 кв м, тоест на всеки квадратен сантиметър ще падат по около 32 фотона.

Проблемът ти идва от това, че не осъзнаваш, че осветеността е мерна единица, която се дава за единица площ. И колкото е по-голяма, толкова повече светлинен поток стига до дадената площ. Пак нагледно казано - ако листото на растението ти е 1 кв см, на 5 см от идеалната лампа ще го удрят 32 фотона, а на 28 см ще го удря само 1. Щото другите ще са се раздалечили.

В края на краищата обаче това са разсъжденията за идеален точков източник. Както казах, лампите в аквариума определено не са такъв, защото големината им е сравнима с площта на аквариума. Още повече, че вътрешните отражения връщат част от светлината, която при празен аквариум би излязла навън. Тия неща на практика нарушават квадратичното правило и то с немалко, особено при дълги осветителни тела с рефлектори.

[Penta]

На практика, реално, визуално и т.н.т.  колко осветено ще е дъното спрямо повърхността зависи само от това до колко го засенчват високите растения. Е, и височината водния стълб де. Останалото е теория за учебници.
Я погледнете какво хубаво, натурално слънце грее навън, рускините са превзели плажа 

[itilien]

Бе то ясно, че е така работата, ама инженерната част от мене се закачи за теоретичния спор

Иначе като погледна през прозореца не виждам плаж, а шосе, а вместо рускини са го превзели работници, които го асфалтират

Иначе на основния въпрос отговори dafil - явно лампата ми ще е достатъчна за тия растения.

[evgeni200]

Колега не знам за инжинерното, но си в ужасна грешка.
На 5 мм от източника интензитета е по малко от 1000.
Практика ти трябва не суха теория.
Грешни стойности даваш и от калкулатора, огледай и калкулатора подробно.
Между кандел, лукс и лумен спокойно може да сложиш равно като мерни единици.
Светлината е сложна материя натискай на четене
Публикациите са слети: 23.06.2014 17:16
Сметката е много проста и линейно намаляваща от източника само това ти трябва

[itilien]

кандела лукс и лумен не са равни, защото са мерни единици за различни физични велични. Не обръщай физиката с главата надолу.

Не знам на кое викаш интензитет, не знам каква е мерната единица на 1000 и как го мериш на 5мм от източника. Да не мериш осветеност? Да не би да е 1000 лукса? Каква ти е площта на лампата, която мериш от 5мм? Нормално е осветеността от реална лампа да не стигне до много големи стойности по простата причина, че лампата има голяма площ на излъчване, а измервателния ти уред хваща една малка част от общия поток. Калкулатора дава верни стойности, само че те са за идеален точков източник. От тук ти идва объркването. Ако лампата ти беше такъв идеален източник щеше да отчетеш точно стойностите, които ти дадох, изчислени с калкулаторите. Всичките изчисления, които ти дадох са теоретични за идеален точков източник. Ясно е, че в реални условия има много разлики и го писах на няколко пъти. А за четенето съм чел бая Но ти с изравняването на три физични величини не знам доколко си чел Интересно ми е как хем слагаш знак на равенство между лукс, кандела и лумен, хем казваш, че сметката била линейно намаляваща от източника? Интензитета на източника ти, бил той изразен в кандели или лумени е фиксиран. Нито става по-малко, нито повече. Това ти дава изражение на количеството излъчена светлина. Осветеността ти дава количеството светлина попаднало на дадена площ. И както сам казваш, това количество се променя с промяната на разстоянието. Е как едното стои постоянно, другото се променя и все пак според теб са равни? 

Ето ти един прост пример, който можеш да срещнеш в куп сайтове ако потърсиш, дори в уикипедията
Една 100 ватова крушка с нажежаема жичка има интензивност около 100 кандели и дава поток около 1100 лумена. Тия параметри не се променят, те са характеристика на крушката. А осветеността създавана от тая крушка ще зависи изцяло от разстоянието до нея - тоест каква част от цялата излъчена светлина ще попадне върху осветяваната площ. И тия трите неща очевидно няма как да са равни.
Не зная на какво се дължи дълбоката ти заблуда по отношение на тия мерни единици.

[evgeni200]

Остави мерните единици до извода сам ще стигне и не приемай дискусията като спор.
Имаш точков светлинен източник отдаващ светлина 1000 лумена(стойноста я използва вече)
На един метър от нея ще освети окръжност с радиус 1м2 с колко лукса?
Подсказвам - ъгълът под който се разпространява светлината е важен(в твоя случай рефлектора)
Подсказвам - Аквариума е правоъгълен и попада в тази окръжност(неговата площ се изважда)

Използвайки луминисцентна лампа и търсейки равномерно осветено дъно сметката е друга с рефлектор и без рефлектор.

Ако търсиш отговора на въпроса ти от първия пост в темата.

Обърни и внимание на линковете от предната страница.
Публикациите са слети: 23.06.2014 19:43
От тук, че е на български правиш връзката между мерните единици:
http://markishki.hit.bg/dictionary/S2.htm
Остави нета като източник на информация с химикалка е по лесно.

[itilien]

На един метър от нея ще освети окръжност с радиус 1м2 с колко лукса?

Eто този въпрос показва, че не разбираш величината осветеност. Не можеш да дадеш осветеността на 1 квадратен метър, защото самата величина включва площта в себе си. Осветеността е светлинния поток падащ върху дадена площ. Мерната единица е лукс, но може да се използва и мерната единица лумен на квадратен метър. Няма как да говориш за осветеност на един квадратен метър, защото самата ти мерна единица е независима от площта.
За да ти отговоря точно на задачата - ако източника ти е идеален точков, без никакви отражатели, трябва да разделиш потока от 1000 лумена на 4пr^2, получавайки лумен на квадратен метър равнозначно на лукс.

Ev(lx) = ΦV(lm) / (4·π·r 2(m2))

Осветеността на 1 метър от източника ще е 79.57 лукса. И тук площта няма никакво значение. Както вече казах, величината осветеност включва в себе си площта. Тя дава светлинен поток на единица площ. В случая светлинния поток ти е 1000 лумена, пространствения ъгъл е 4 стерадиана, или по друг начин казано - пълна сфера. Площта на сферата с радиус 1 метър е 12,56 квадратни метра. Значи имаш 1000 лумена на 12,56 кв м. Това прави 79,57 лумена на квадратен метър, или 79,57 лукса. Във всяка точка на тая сфера ще имаш осветеност 79,57 лукса.  Както казах, въпроса - каква осветеност ще има на 1 квадратен метър разположен на 1 метър разстояние е безсмислен, защото си противоречи с определението за осветеност. Виж можеш да кажеш какъв светлинен поток ще попадне върху площта от един квадратен метър - отговорът е прост - 79,57 лумена.
Ако питаш какъв светлинен поток ще попадне върху аквариум, с площ на дъното да речем 0.5 кв/м, намиращ се на 1 метър разстояние - отговорът ще е малко по-сложен, заради плоското дъно на аквариума, но ако приемем, че дъното е част от сферата с радиус 1 метър, отговорът е прост - потокът ще е точно 79,57/2 = 39,8 лумена. Ако питаш обаче каква ще е осветеността на това дъно - отговорът ще е пак 79,57 лукса. Ако ще да намалиш дъното на 10 квадратни сантиметра, осветеността пак ще бъде 79,57 лукса (лумена на кв. м). Само ще се променя светлинния поток върху него. 

Надявам се тоя път да съм бил достатъчно разбираем.

Ако не - един последен опит. Нека се пренесем в друга сфера. Купуваш си боя, на нея пише, че покривната и способност е 100 грама на квадратен метър. Въпроса ти

На един метър от нея ще освети окръжност с радиус 1м2 с колко лукса?

би звучал така - на 1 кв м каква ще е покривната способност на боята? Ами и на 1, и на 5, и на 10 кв метра, покривната способност ще е все 100 грама на квадратен метър. Тя е параметър, който свързва количеството боя с дадена площ и е характеристика на самата боя, а не на площта, върху която я нанасяш. Виж ако искаш да изчислиш колко боя ще изразходиш на един квадрат - отговорът ще е 100 грама. Ако искаш да изчислиш колко ще изразходиш за 2 кв метра - 200 грама. За половин квадрат - 50 грама.

И сега ако не ме разбираш, наистина не мога да направя нищо повече

За рефлектори няма да си говорим, защото тук става дума за теоретични идеализирани изчисления и се мъчим да си изясним величините.

Рефлекторите променят страшно много нещата и не можем да си говорим за идеализирани условия. Тогава светлината нито ще се разпространява със сферичен фронт, нито ще имаме точков източник. Въобще в тоя случай сметките ще станат прекалено сложни, защото ще се намесят ъгли на отражение, и т.н.

Да, в реални условия, с рефлектори и реални луминесцентни лампи нещата са много по-различни. Съгласен съм.

Иначе на въпроса от първия пост долу горе ми отговори dafil с неговия аквариум осветен с подобна лампа. И при мен ще станат нещата. Ще разположа лампата на 30 см от повърхността на водата и ако усетя, че е малко, ще я приближавам. Мен по ме притеснява да не е много, отколкото да не е малко.

[evgeni200]

Ами то питането беше именно защото калкулатора дава стойност за осветеност на 12 и малко м2.
Ако целия светлинен поток го насочиш с рефлектор в малката площ на дъното на аквариума  Каква е стойноста?
Тук е даден примет за металхалоген(можеш да го приемеш за точков светлинен източник):




Намалява осветеноста от центъра към крайщата нямаш еднаква осветеност на дъното.Повърхноста ще бъде осветена единствено на мястото попадащо в снопа лъчи образуван от рефлектора.

Обърни внимание на статията:
http://aquariumbg.com/forum/akvariumno-osvetlenie/svetlina-i-fotosinteza-pri-rasteniyata/

Когато се поставя рефлектор целта е всички 1000 лумена(стойноста вече я ползваме) да бъдат максимално в площа на аквариум а не 12 м2.

Вече се разбираме 1 lumen = 1 lux
Кандел е мерна единица която вече не се използва в осветлението.

Тази формула Ev(lx) = ΦV(lm) / (4·π·r 2(m2)) Не върши никаква работа в случая или за целите на акваристиката.

Осветяваме плоско дъно на аквариум не сфера.

Колега аз не съм инжинер, но тази формула Ev(lx) = ΦV(lm) / (4·π·r 2(m2)) ще важи ако ако аквариума е топка, светлинния източник е в центъра на този аквариум и светлина се разпростанавя във всички посоки или 360 градуса.
Формулата за повърхност  на сфера е тази S = 4πr2
Получават се действително стойностите от калкулатора.

Обаче имаме аквариум с плоско дъно и светлинен източник осветяващ само дъното.
Питането беше за окръжност не за сфера и 1000 лумена насочени в нея.
Друга е формулата.

[dafil]

Разгледай графиките по-надолу на тази страница за CFL крушките http://www.plantedtank.net/forums/showthread.php?t=85667&page=5
реално точно такъв тип лампи те интересува,а не Т5
И ще си направиш сметката на каква височина ще сложиш и как да ориентираш лампата в зависимост от търсения PAR
И стига сте спорили за глупости!Ако имахме форумен ПАР метър нямаше да има такива излишни препирни!!!

[evgeni200]

Така де накрая ще сметнем правилната осветеност на дъното в lux, която пак не върши никаква работа.

[itilien]

Колега аз не съм инжинер, но тази формула Ev(lx) = ΦV(lm) / (4·π·r 2(m2)) ще важи ако ако аквариума е топка, светлинния източник е в центъра на този аквариум и светлина се разпростанавя във всички посоки или 360 градуса.

(4·π·r ^2) в тая формула идва от факта, че вълновия фронт на светлината е сферичен. Независимо дали осветяваме равно дъно или сферично дъно или каквато и да е форма на дъното, фронта все ще си е сферичен. При плоско дъно осветеността наистина няма да е равномерна, но при всички положения тя пак ще бъде изчислена по същата формула. Единствената разлика ще бъде, че за всяка точка от дъното ще трябва да се прави отделна сметка, отчитайки различното разстояние r на дадената точка от източника на светлина. И така можеш да направиш безброй много сметки, намирайки осветеността на всяка точка по дъното. И понеже при тая постановка центъра на дъното ще ти е по-близо до източника, отколкото краищата, той ще бъде по-силно осветен от тях.

Ако намесим рефлекторите нещата се променят и наистина няма нужда да делим на 4пr^2, защото вече няма да имаме цяла сфера, а само част от нея. Освен това рефлекторите могат да бъдат фокусиращи, което съвсем променя нещата. Може да се направи така, че по-далеч да има по-голяма осветеност. Така че с рефлектор нещата са доста по-различни и зависят изцяло от формата и разположението му.

dafil - мерси за линка, ще ги разгледам по-подробно. Относно пар метъра - то ориентировъчно става и с луксметър, те са по-евтини.

[evgeni200]

С луксметър нищо не става измерва видимата част на спектъра.
Всичко е написано на форума не ти се чете нещо ново или си чел прекалено много