光の分野の水平面照度、輝度を理解したけど実際に問題を解いてみたい!
上図のように光源から点A方向に光度1600(cd)となっている時、点Aでの水平面照度を求めなさい。また、点A上の輝度を求めなさい。ただし、受光面の光の反射率は60%の均等拡散面とする。
点Aでの水平面照度E(θ)は、照度の逆二乗則から
E(θ) = 1600/42 ・cos60°
= 50(lm/m2)
また、求める輝度は均等拡散面の時の光束発散度Mと輝度Lの関係 M = πLを利用します。
光束発散度Mは光の反射率が60%であることと上で求めた水平面照度から
M = 50× 0.6= 30(rlx)
となり、この受光面が均等拡散面であることから輝度Lは
L= M/π= 30/π≒9.5(cd/m2)
となります。
以上です。
<補足>
輝度、光束発散度とは
光量(光束・照度・光束発散度・光度・輝度)について照度の逆二乗則とは
受光面に当たる光度(照度)は距離の二乗に反比例するという法則です。
式で表すと
E(θ) = I(θ)/r2 ・cosθ
(I(θ):鉛直方向からθずれた光度、r:光源と受光面の距離、θ:光源から受光面を結んだ直線と光源から垂直に下ろした直線との間の角度)