За единицу светового потока принят люмен (лм). Люмен — это световой поток точечного источника света в одну свечу внутри телесного угла в один стерадиан. Полный поток, посылаемый этим источником по всем направлениям, то есть внутри угла, равного 4 π стерадианам, будет равен 4 π лм. Световой поток реальной стеариновой свечи, которой нам порой приходится пользоваться, равен 10–15 лм. С увеличением мощности лампы растет ее световой поток. Его величина является характеристикой лампы и обычно указана в каталогах. Так лампа накаливания мощностью 25 Вт излучает 200 лм, 40 Вт — 370 лм. Излучение люминесцентной лампы при том же напряжении 220 В и мощности 40 Вт дает световой поток выше 1500 лм, что свидетельствует о высокой экономичности люминесцентного освещения.
Для ламп направленного освещения, в частности для зеркальных ламп, в каталогах указан не световой поток в люменах, а сила света в канделах.
Освещенность — величина светового потока, рассчитанная на единицу площади.
За единицу освещенности принимают освещенность такой поверхности, на 1 м>2 которой падает равномерно распределенный световой поток в 1 лм. Эта единица называется люкс (лк). Поверхность сферы радиуса 1 м с помещенным в нее точечным источником света в 1 свечу имеет освещенность 1 лк. В люксах определяют нормы общего и местного освещения в различных помещениях. Но об этом будет рассказано ниже.
Все источники света делятся на две группы: лампы накаливания и газоразрядные лампы.
Лампы накаливания в свою очередь подразделяют на лампы общего назначения (в отечественных каталогах обозначаемые ЛОН) и лампы специального назначения.
К лампам общего назначения относятся вакуумные, газонаполненные, галогенные лампы. Лампы специальные — прожекторные, кинопроекционные, лечебные, лампы для производственных помещений и другие мы рассматривать не будем.
Нить накала в лампах общего назначения изготовлена из вольфрамовой проволоки.
Устройство традиционной лампы накаливания показано на рис. 2.
Рис. 2.Устройство традиционной лампы накаливания:
>а — положение колбой вверх; б — положение колбой вниз с ограничением величины мощности; 1 — торцовый контакт цоколя; 2 — кольцевая изоляционная перемычка; 3 — боковой контакт цоколя; 4, 5 — проводники; 6 — колба; 7 — спираль (нить)
Вакуумные лампы (в отечественных каталогах обозначение В) наименее экономичны. Нагрев лампы протекающим через нее током дает лишь 10 % видимого света, остальная энергия уходит в тепло. Кроме того, в вакууме происходит интенсивное испарение вольфрамовой спирали. Колба чернеет, а спираль становится тонкой и перегорает.