Задачи для самостоятельного решения

10 Свет от электрической лампочки с силой света I = 200 кд падает под углом 45⁰ на рабочее место, создавая освещенность Е = 141 лк. На каком расстоянии r от рабочего места находится лампочка? На какой высоте h от рабочего места она висит? (1 м; 0,71 м)

11 Лампа, подвешенная к потолку, дает в горизонтальном направлении силу света I = 60 кд. Какой световой поток Ф падает на картину площадью S = 0,5 м², висящую вертикально на стене на расстоянии r = 2 м от лампы, если на противоположной стене находится большое зеркало на расстоянии а = 2 м от лампы? (8,34 лм)

12 Большой чертеж сначала фотографируют целиком, затем отдельные его детали фотографируют в натуральную величину. Во сколько раз нужно увеличить время экспозиции при фотографировании деталей? (4 раза)

13 21 марта, в день весеннего равноденствия, на Северной Земле Солнце стоит в полдень под углом 10⁰ к горизонту. Во сколько раз освещенность площадки, поставленной вертикально, больше освещенности горизонтально расположенной площадки?

(5,7 раза)

14 В полдень во время весеннего и осеннего равноденствия Солнце стоит на экваторе в зените. Во сколько раз в это время освещенность поверхности Земли на экваторе больше освещенности поверхности Земли в Петербурге? Широта Петербурга 60⁰.

(2 раза)

15 В центре квадратной комнаты площадью 25 м² висит лампа. На какой высоте от пола должна находиться лампа, чтобы освещенность в углах комнаты была наибольшей?

(2,5 м)

16 В центре круглого стола диаметром 1,2 м стоит настольная лампа из одной электрической лампочки, расположенной на высоте 40 см от поверхности стола. Над центром стола на высоте 2 м от его поверхности висит люстра из четырех таких же лампочек. В каком случае и во сколько раз больше освещенность на краю стола: когда горит настольная лампа или когда горит люстра? (Настольная лампа; в 1,2 раза)

17 Предмет при фотографировании освещается электрической лампой, расположенной от него на расстоянии 2 м. Во сколько раз нужно увеличить время экспозиции, если эту же лампу отодвинуть на расстояние 3 м от предмета? (2,25 раза)

18 Спираль электрической лампочки с силой света 100 кд заключена в матовую сферическую колбу диаметром: а) 5 см; б) 10 см. Найдите светимость и яркость лампы. Потерей света в оболочке колбы можно пренебречь.

(а) 1,6.10⁵ лм/м²; 5,1.10⁴ кд/м²; б) 4.10⁴ лм/м²; 1,27.10⁴ кд/м²).

10. Лампа, в которой светящимся телом служит накаленный шарик диаметром 3 мм, дает силу света 85 кд. Найдите яркость лампы, если сферическая колба выполнена: а) из прозрачного стекла; б) из матового стекла. Диаметр колбы 6 см.

(а) 1,2.10⁷ кд/м²; б) 3.10⁴ кд/м²)

19 Какой будет освещенность, создаваемая лампой, описанной в предыдущей задаче, на расстоянии 5 м при нормальном падении света? (3,4 лк)

20 На лист белой бумаги площадью 20 х 30 см² перпендикулярно к поверхности падает световой поток 120 лм. Найдите освещенность, светимость и яркость бумажного листа, если коэффициент отражения равен 0,75. (2.10³ лк; 1,5.10³ лм/м²; 480 кд/м²)

21 Какой должна быть освещенность листа бумаги (см. предыдущую задачу), чтобы его яркость была равной 10⁴ кд/м²? (4,2.10⁴ лк)

22 Лист бумаги площадью 10 х 30 см² освещается лампой с силой света 100 кд, при этом на него падает 0,5 % всего посылаемого лампой света. Найдите освещенность листа бумаги. (210 лк)

23 Вертикальный луч проектора освещает центр потолка круглой комнаты радиуса 2,0 м. При этом на потолке образуется небольшой зайчик площадью 100 см². Освещенность зайчика 1000 лк. Коэффициент отражения потолка 0,80. Найдите наибольшую освещенность стены, создаваемую светом, отраженным от потолка. Считайте, что отражение происходит по закону Ламберта.

( = 0,21 лк, на расстоянии от потолка)

24 Длина раскаленной добела металлической нити равна 30 см, диаметр 0,2 мм. Сила света нити в перпендикулярном ей направлении равна 24 кд. Определите яркость нити. (400 кд/м²)

25. Яркость светящегося куба одинакова во всех направлениях и равна 5 ккд/м². Ребро куба равно 20 см. В каком направлении сила света куба максимальна? Определите максимальную силу света куба. (По диагонали куба, = 350 кд)

26 Светящийся конус имеет одинаковую во всех направлениях яркость 2 ккд/м². Основание конуса не светится. Диаметр основания равен 20 см, высота конуса 15 см. Определите силу света конуса: а) вдоль оси; б) в направлении, перпендикулярном оси.

(а) 63 кд; б) 30 кд)

27 Над горизонтальной площадкой на высоте 2 м на расстоянии 1 м друг от друга находятся два точечных источника света, испускающие световые потоки по 300 лм каждый. Определите освещенность в точках площадки, расположенных под источниками света и на середине расстояния между ними. 10,2 лк; 10,9 лк

28 При микрофотосъемке предмета с двукратным увеличением экспозиция равна 9 с. Какой должна быть экспозиция, если предмет нужно сфотографировать так, чтобы увеличение было равно единице? 4 с

29 Изображение Солнца получено на экране посредством системы из двух одинаковых тонких собирающих линз с фокусным расстоянием F каждая, сложенных вплотную. Как изменится освещенность изображения Солнца, если одну линзу убрать?

Уменьшится в 4 раза.

30 Точечный источник света силой 40 кд находится на главной оптической оси выпуклого зеркала радиусом 40 см на расстоянии 20 см от него. На расстоянии 40 см от зеркала перпендикулярно к его главной оптической оси расположен экран. Определите максимальную освещенность экрана, если коэффициент отражения зеркала равен 0,9.

1036 лк.