Номер 7.5, страница 146 - гдз по физике 11 класс сборник задач Заболотский, Комиссаров

Колебания и волны. Глава 7. Геометрическая оптика. Фотометрия - номер 7.5, страница 146.

Условие.

7.5. Определите среднюю силу света лампы накаливания мощностью $120\text{ Вт}$, если её световая отдача $13\text{ лм/Вт}$. (Лампу можно считать точечным источником света.)

Решение.

Дано:

Мощность лампы накаливания $P = 120$ Вт

Световая отдача лампы $\eta = 13$ лм/Вт

Найти:

Среднюю силу света $\text{I}$

Решение:

1. Сначала определим полный световой поток $\Phi$, который излучает лампа. Световой поток — это произведение потребляемой мощности на световую отдачу.

Формула для светового потока:

$\Phi = P \cdot \eta$

Подставим данные из условия задачи:

$\Phi = 120 \text{ Вт} \cdot 13 \frac{\text{лм}}{\text{Вт}} = 1560 \text{ лм}$

2. Сила света $\text{I}$ — это пространственная плотность светового потока. Для точечного источника, который излучает свет равномерно во все стороны (изотропно), средняя сила света равна отношению полного светового потока $\Phi$ к полному телесному углу $\Omega$, в который он излучается. Полный телесный угол вокруг точки составляет $4\pi$ стерадиан.

Формула для средней силы света:

$I = \frac{\Phi}{\Omega}$

где $\Omega = 4\pi$ ср.

3. Теперь можем рассчитать среднюю силу света, подставив известные значения:

$I = \frac{1560 \text{ лм}}{4\pi \text{ ср}}$

Используя приближенное значение $\pi \approx 3.14159$:

$I \approx \frac{1560}{4 \cdot 3.14159} \approx \frac{1560}{12.566} \approx 124.14 \text{ кд}$

Округлим результат до целого числа.

$I \approx 124 \text{ кд}$

Единица измерения силы света — кандела (кд), которая равна люмену на стерадиан (лм/ср).

Ответ: средняя сила света лампы составляет примерно 124 кд.