Посетитель
|
Эксперимент по проверке эффективности отражателей (страница 5) |
Уже достаточно давно зрело желание проверить эффективность применения отражателей. Причем не субъективно, на глазок – стало ярче или нет, а при помощи инструментального измерения. Да еще и не в отрыве от реальных условий работы (как это сделано в упоминаемой мною не раз ссылке http://www.hereinspa... где и лампа всего одна, и находится все это в воздухе), а конкретно в моем аквариуме, с моими же лампами и рефлекторами . При этом покупать специальный люксметр совершенно не хотелось. Результат борьбы этих противоречивых желаний вылился в нижеописанный эксперимент. Сразу же хочу сказать, что совершенно не претендую на научность метода и абсолютную достоверность результатов, буду рад любым замечаниям. В первом опыте солнечный элемент лежал на дне, примерно на одинаковом расстоянии от всех стенок (то есть в центре), высота столба воды 48 см. При снятой крышке и без отражателей прибор показал ток 70 мкА, при опущенной крышке – 110 мкА, при установленных отражателях и поднятой крышке – 135 мкА. Крышка изнутри оклеена алюминиевой фольгой (самоклеящаяся алюминиевая лента, которую используют вентиляционнщики). Во втором опыте солнечный элемент был опущен на глубину примерно 30 см. Результаты 175, 240 и 285 мкА соответственно. У поверхности воды плавает достаточно много разной растючки вроде кабомбы и веток хемиантуса, так что свет во всем аквариуме достаточно рассеянный, говорить о том, что элемент попадал в «фокус» какого-либо отражателя не приходится. Дальше самое интересное и неоднозначное. Поскольку зависимость генерируемого элементом тока от его освещенности неизвестна, встает вопрос – как интерпретировать результаты? Я сделал следующее. В темной комнате на проводах подвесил маленькую (по размерам) галогеновую лампочку на 40 Вт (без каких либо отражателей и цоколя). Мне кажется, что с достаточно хорошей степенью приближения этот источник света можно считать точечным. Как известно, освещенность, создаваемая точечным источником света, обратно пропорциональна квадрату расстояния до него. Отодвигая или приближая солнечный элемент к лампе, нашел те положения, в которых прибор показывал тот же ток, что и в аквариуме. Вот они: 70 мкА – 23 см, 110 мкА – 18 см, 135 мкА – 16 см. И для второго случая: 175 мкА – 13,5 см, 240 мкА – 10,5 см, 285 мкА – 9 см. Если предыдущие рассуждения верны, то получаем, что использование отражателей дает прибавку в освещенности на дне (23/16) в квадрате = 2,1 раза и на глубине 30 см - (13,5/9) в квадрате = 2,25 раза. Забавно, что крышка, оклеенная алюминиевой фольгой, увеличивает освещенность в 1,6 раза, что тоже весьма неплохо. Лично для меня результат не кажется странным или удивительным. К примеру, на каждой упаковке с лампами Dennerle приведена табличка с замерами освещенности, создаваемой именно этой лампой, с отражателем и без такового, в зависимости от глубины какого-то их тестового аквариума. Можно сколько угодно потешаться над их рекламными ходами о «водорослевых провалах» и прочих «чудесах» спектра и другой лабуды. Но я не думаю, что немцы позволяют себе печатать на упаковке выдуманные цифры. Мы же верим тому, что лампа имеет мощность 54 Вт, длину 1047 мм и диаметр Т5? Почему же эта таблица должна быть заведомой ложью? Впрочем, это не совсем в тему, прошу высказываться по сути эксперимента . PS. Извиняюсь за отвратительное качество фотографий - не было поблизости обычного фотоаппарата, пришлось делать коммуникатором . Изменено 30.5.11 автор Maksus Изменено 8.6.11 автор Button |
|
#1435481 |
Свой на Aqa.ru
|
|
сообщение оltrew Замечательно, остается в воде (а не в стекле)! А сквозь стекло туда и обратно (не наружу) проходит? Речь именно об этом идет. Что бы дойти до границы стекло-воздух и вернуться в банку, свет вынужден предварительно дважды пересечь границу вода-стекло, и дважды пройти сквозь "толщу" стекла. С этим то Вы согласны? Значит оптические свойства стекла роль играют? Не об этом ли Вам и написал сообщение Константин Кучеренко С уважением А.А. Изменено 21.6.11 автор AlexAlex |
|
#1445952 |
|
На премодерации
|
|
Dear Oltrew!!!!Извиняюсь и я опять прочел через слово.... |
|
#1445953 |
Посетитель
|
|
сообщение AlexAlex Туда и обратно, разумеется, при этом почти ничего не теряя, но я бы не стал употреблять предлог "сквозь" и "через". Пройти насквозь означает выйти наружу: сквозное ранение, сквозняк, перейти через рубикон. "Сквозь" и "через" используются иногда для обозначения всего пространства ("через всю комнату"), но только когда не предусматривается наличие внешнего пространства - оно несущественно в такой ситуации. Спор был о коэффициенте проходимости, проницаемости, а моя позиция - в его неприменимости, ненужности в аквариуме. |
|
#1445959 |
Свой на Aqa.ru
|
|
сообщение оltrew Свет проходит именно "сквозь" все стекло, при том дважды, туда и обратно и не по короткому пути, какой "предлог" не применяй. Следовательно будут сказываться оптические свойства "светопропускаемость" самого стекла. Только об этом и речь, только это и хотел уточнить. Возьмем (как крайний случай, для понимания процесса) матовое стекло, будет ли в этом случае иметь место "полное внутреннее отражение" ? Матовое стекло будет не только поглощать, но и рассеивать световой поток, т.е. менять углы на границе стекло-воздух. С уважением А.А. Изменено 21.6.11 автор AlexAlex |
|
#1445967 |
Посетитель
|
|
сообщение AlexAlex Почитайте в стандарте, приведенном damien, как измеряют светопропускаемость - возможно, вопросы отпадут. "Светопропускаемость" - это не то, о чем вы думаете. То, о чем Вы думаете - величина обратная проценту поглощения (не коэффициенту), вывести эту величину из "светопропускаемости" никак нельзя. |
|
#1445973 |
|
Посетитель
|
|
AlexAlex Матовое стекло рассеивает свет во всех направлениях. Думаю, что говорить о полном внутреннем отражении в случае матового стекла вообще не имеет смысла. ЗЫ. Можно поразмышлять про тонированные (во всем объеме, например, цветные) стекла - полное внутреннее отражение будет происходить как и в случае обычного стекла, но светопоглощение внутри такого стекла может быть сколь угодно большим. Изменено 21.6.11 автор Maksus |
|
#1445975 |
Свой на Aqa.ru
|
|
сообщение оltrew Пускай не "светопропускаемость", пусть будет "оптические свойства", или еще что, суть то от этого не меняется. Количество отраженного света в саму банку от границы стекло-воздух, в конечном итоге, будет зависеть и от "прозрачности" ("светопропускаемости", "мутности" ... ) самого стекла. сообщение Maksus Именно об этом и речь. Любое стекло не идеально. С уважением А.А. Изменено 21.6.11 автор AlexAlex |
|
#1445976 |
Посетитель
|
|
сообщение AlexAlex Коэффициент светопоглощения. |
|
#1445978 |
|
Свой на Aqa.ru
|
|
сообщение Maksus Пусть так. Как не назови, а роль свою (нехорошую) играет. Именно о ней по-моему и речь. сообщение damien Lakovsky С уважением А.А. |
|
#1445980 |
|
|
Хочу обратить внимание на методику измерения. Исследуемое вещество просвечивают пучком направленного света (пучком параллельных лучей) под нулевым градусом к нормали исследуемого (тем самым минимизируя всевозможные отражения). При данных обстоятельствах логично сделать вывод, что измеряется именно способность пропускать видимый свет в зависимости от количества вещества (толщины) встречающегося на пути света. |
|
#1446000 |
Свой на Aqa.ru
|
|
сообщение оltrew Как то не понятны мне эти доводы. 1- раз "его нельзя рассчитать", так что, значит можно и отмахнуться? 2- светопропускаемость "включает в себя результаты несколько явлений, ослабляющих световой поток" верно, ослабляющих, так почему же не учитывать, если об этом и речь? 3- " В аквариуме бесполезно знать количество пропущенного, пройденного сквозь стекло света. Зачем это?", да затем что свет отражаясь от границы стекло-воздух прежде чем вернуться в банку, дважды проходит сквозь всю толщину стекла. А раз так, то и знать не "бесполезно". Параметр "коэффициент проходимости света, светопроницаемость, светопропускаемость" не только "в аквариуме он бесполезен", но даже и вреден. От того, что у нас нет приборов измеряющих мутность, она же от этого никуда не денется! Согласен, на общую освещенность аквариума все это мало скажется, просто раз уж полезли в дебри, то надо быть логичными и последовательными. ИМХО Как то так. Ничего личного. С уважением А.А. Изменено 21.6.11 автор AlexAlex |
|
#1446033 |
|
Посетитель
|
|
сообщение AlexAlex Именно что меняется суть. Количество отраженного света на границе стекло-воздух зависит только от скорости света (читай - показателей преломления) в двух этих средах. А прохождение света через слой вещества никак не зависит от скорости света, а зависит от коэффициента поглощения этого вещества (его "мутности"). Смешивать две этих величины и два явления (отражения и поглощения) нельзя и объединять их в один коэффициент "светопропускаемости" не только бесполезно, но и вредно, как видно на примере этого спора. сообщение MaksusКоэффициент светопоглощения. Нет, во-первых, не коэффициент; во-вторых, обратная поглощению величина - то, что пройдет после поглощения, называется "процент прохождения". сообщение damien Lakovsky 2. Мешают этому пропусканию света в основном две границы раздела сред воздух-стекло. Вклад поглощения света нематовым силикатным или оргстеклом в этот комплексный коэффициент незначителен. 3. В аквариуме таких двух границ сред не бывает в принципе (чтобы свет по нормали через воздух просвечивал стекло). сообщение AlexAlex 1. Раз его нельзя рассчитать - его нельзя использовать для условий аквариума. Ведь измерения произведены в совершенно других условиях, в другой комбинации сред (на воздухе). 2. Как их можно учитывать? Мы не можем выделить из комплексного коэффициента пропускания необходимую нам величину поглощения (рассеяния). Да и не нужно, коэффициент поглощения известен. 3. "Мутность", т.е. процент поглощения (или процент прохождения) можно посчитать по закону Бугера, зная коэффициент поглощения, выше я давал расчет. Использовать для этого "светопропускаемость" не только бесполезно, но грубо ошибочно. |
|
#1446074 |
Модератор , Советник
|
|
[q]сообщение оltrew |
|
#1446087 |
Посетитель
|
|
сообщение Константин Кучеренко Смелое заявление, как-то не верится. А своим глазам, расчетам (разным) и авторитетным статьям верится. 10-ка часто встречается, двери в магазинах обычно даже толще. На глаз разница в яркости мира "без стекла" и "через стекло" незаметна, вполне согласуется с расчетным 91% для 10-ки + неидеальная чистота, пыль, итого процентов 15 света должно теряться. А у Вас получается 50%, в 2 раза темнее, чем без стекла. Это получается коэффициент поглощения в 55 раз! больше, чем для стандартного стекла. С таким коэффициентом поглощения 0,55 см^-1 стекло толщиной 5 мм пропустит только 68% света (24% поглощение + 8% отраженного = 32%). Для скептиков, умножающих 5 мм на 2 или делящих 10 мм на 2: поглощение нелинейно. А можно где-то посмотреть как проводились измерения, может там что-то не было учтено? Или может там было какое-то "особо зеленое" советское стекло? Изменено 24.8.12 автор оltrew |
|
#1446112 Нравится AlexAlex
|
|
Посетитель
|
|
del |
|
#1446305 |
Посетитель
|
|
Дома есть полки, изготовленные из стекла толщиной 10 мм. На вид обычное витринное - с явно видимым зеленоватым оттенком. Поскольку есть уже готовый "люксметр" , решил хотя бы качественно оценить светопропускание такого стекла. Провел несколько замеров в местах с различной освещенностью - показания прибора с открытым фотоэлементом и прикрытым моим стеклом отличаются примерно на 13-15 процентов. Думаю, что при такой незначительной разнице нелинейность метода не очень велика и можно считать, что стекло задерживает (грубо) процентов 15-20 светового потока. В общем то похоже на правду: около 8% - потери на отражение, остальное - потери в толще стекла из-за не идеальной прозрачности материала. |
|
#1446326 |
Посетитель
|
|
сообщение оltrew К примеру, сопротивление куска проволоки (конкретный образец) можно рассчитать, зная удельное сопротивление материала и геометрические размеры проволоки (длина и диаметр). Точно так же "процент прохождения" рассчитывается для конкретного стекла - нужно знать коэффициент поглощения света и толщину стекла. В чем я не прав, никак понять не могу? Ваши же слова сообщение оltrew |
|
#1446334 |
|
|
|
Все верно. Элементарный пример. Посмотреть через стекло перпендикулярно его плоскости, и посмотреть перпендикулярно полированному ребру того же стекла. Разница говорящая о зависимости потерь света от пройденного пути будет очевидной. |
|
#1446383 |
Посетитель
|
|
Maksus
сообщение AlexAlex сообщение Maksus "Коэффициент светопоглощения" - это Ваш ответ, а AlexAlex говорит-спрашивает: 1. О "количестве света", т.е. не коэффициенте; 2. О пройденном свете, попавшем в банку, а не о поглощенном - следовательно не о светопоглощении, а о светопрохождении. А я вклинился с поправкой. Изменено 22.6.11 автор оltrew |
|
#1446429 |
На премодерации
|
|
... |
|
#1446526 |
|
Модератор , Советник
|
|
сообщение оltrew На глаз не так просто заметить падение освещеннности в 2 раза. Это для глаза выглядит как "несколько" уменьшилось. Глаз - прибор логарифмический и самонастраивающийся. Вообще, для примера, поворот дифрагмы фотоаппарата на одно деление, скажем, с 4 до 5.6 уменьшает количество света ровно в два раза.
Возможно было "саратовское". На самом деле люксометр есть и сейчас, стекло 10-ка тоже. Повторю измерение в выходные, и напишу что получилось. |
|
#1446625 |
Посетитель
|
|
сообщение Константин Кучеренко Думаю, это справедливо для случая, когда нет возможности сравнить. Изменено 24.8.12 автор оltrew |
|
#1446649 |
Посетитель
|
|
сообщение оltrew На моем автомобиле боковые стекла имеют заводскую тонировку с заявленным светопропусканием 75%. Заметить, что стекла тонированы, не так уж и легко. Самый простой способ - расположить вплотную к стеклу лист белой бумаги так, чтобы стекло закрывало только половину листа, и посмотреть на него - становится отчетливо видно, что под стеклом лист выглядит темнее. Но при этом стекло задерживает свет дважды - он сначала проходит через стекло, попадает на лист, отражается от бумаги и снова проходит через стекло. То есть оказывается ослаблен как раз в два раза. Я пытался сделать это же самое со стеклом толщиной 1,8 мм (писал про него вчера) - глазом не смог заметить различий. А ведь только на отражении гарантированно теряется более 15 процентов. Буду ждать измерений, которые проделает Константин Кучеренко, раз уж у него есть люксметр. Лично мне очень интересно. Изменено 23.6.11 автор Maksus |
|
#1446685 |
|
Посетитель
|
|
сообщение Maksus По-моему, это пока все стекла тонированные (нет сравнения). А когда одно разобьется (тьфу-тьфу), то даже такая же 75% тонировка будет отличаться от заводской (не такой отблеск, не тот оттенок), а если совсем без тонировки, то сразу смотрится как светлое пятно, бросается в глаза. Разумеется, при условии равномерного светлого фона (и отраженного тоже) и равномерного освещения, исключающего всякие зрительные иллюзии и прочее логарифмическое самонастраивание глаза. Изменено 23.6.11 автор оltrew |
|
#1446789 |
Посетитель
|
|
сообщение оltrew Сравнение появляется каждый раз, когда частично опускаю стекло - видно все, что на улице, через стекло и рядом с ним. Тонировка почти незаметна, очень похоже на имеющиеся у меня полки из стекла 10 мм - легкий зеленоватый оттенок и все. Кстати говоря, практически все новые иномарки имеют тонированные на заводе стекла со светопропусканием 70-75 процентов. Пообращайте внимание, как это выглядит. Кажется, что вообще никакой тонировки нет. Изменено 23.6.11 автор Maksus |
|
#1446804 |