Номер 66.13, страница 226 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

Глава 9. Оптические явления. Параграф 66. Отражение и рассеяние света - номер 66.13, страница 226.

Условие.

66.13[н] Современные дизайнеры рекомендуют размещать потолочные светильники по периметру потолка помещения вместо люстры с тем же количеством ламп, но в центре потолка. С какой целью (кроме эстетической) они это делают?

Решение.

Решение 4.

Решение 7.

Современные дизайнеры рекомендуют размещать потолочные светильники по периметру потолка по нескольким причинам, связанным с физикой распространения света и зрительным комфортом. Основная цель, помимо эстетической, — добиться более качественного и функционального освещения помещения.

Рассмотрим ключевые физические аспекты:

1. Равномерность освещённости

Освещённость ($E$) — это световой поток, падающий на единицу площади поверхности. Для точечного источника света она убывает обратно пропорционально квадрату расстояния от источника. Формула освещённости для поверхности, расположенной под углом к лучам, выглядит так:

$E = \frac{I \cos(\alpha)}{r^2}$

где $I$ — сила света источника, $r$ — расстояние от источника до точки на поверхности, а $\alpha$ — угол падения света (угол между перпендикуляром к поверхности и направлением луча).

В случае с одной люстрой в центре потолка, зона непосредственно под ней получает максимальную освещённость. Однако по мере удаления от центра к стенам расстояние $r$ увеличивается, а угол падения $\alpha$ (для горизонтальных поверхностей, как пол или стол) также растёт, что приводит к резкому падению освещённости. В результате центр комнаты оказывается ярко освещён, а углы и зоны у стен остаются тёмными.

Размещение светильников по периметру решает эту проблему. Световые потоки от нескольких распределённых источников накладываются друг на друга. Каждая точка в комнате освещается несколькими светильниками, что сглаживает перепады яркости и создаёт значительно более равномерное освещение по всей площади помещения.

2. Уменьшение резких теней

Один мощный источник света (люстра) создаёт резкие и глубокие тени от предметов и людей в комнате. Это может мешать, например, при чтении или работе за столом, когда тень от собственной головы или руки падает на рабочую поверхность.

Система из нескольких светильников, расположенных по периметру, освещает объекты с разных сторон. Это приводит к смягчению или почти полному исчезновению резких теней. Свет становится более рассеянным и комфортным для глаз, что улучшает общую видимость и снижает зрительное напряжение.

3. Освещение вертикальных поверхностей

При центральном расположении люстры стены освещаются слабо и под скользящим углом. Из-за этого они могут казаться тусклыми, а само пространство — визуально меньше.

Светильники по периметру расположены близко к стенам, что обеспечивает их эффективное вертикальное освещение. Это позволяет выделить фактуру отделочных материалов, картины, полки или другие элементы декора на стенах. Хорошо освещённые стены создают ощущение большего объёма и «воздуха» в помещении.

Ответ: Размещение светильников по периметру потолка вместо одной центральной люстры делается для достижения более равномерной освещённости по всей площади помещения, что позволяет избежать тёмных углов и переосвещённого центра. Кроме того, такая схема освещения значительно уменьшает резкость теней от предметов и людей, а также лучше освещает вертикальные поверхности (стены), что визуально расширяет пространство и повышает общий зрительный комфорт.