Обчислення інтенсивності світла в певній точці є базовою лабораторною вправою, з якою студенти стикаються на уроці фізики. Цей розрахунок трохи складніше, ніж інші розрахунки, що включають світло, оскільки існує кілька різних способів оцінювання інтенсивності світла. Інтенсивність світла в певній точці залежить від конфігурації джерела світла та напрямків, в яких воно випромінює світло. Найпростіший приклад обчислення інтенсивності світла стосується інтенсивності світла навколо лампочки, що випромінює світло однаково у всіх напрямках.
Знайдіть потужність лампочки. Ваш робочий аркуш лабораторії може дати вам цю інформацію або, можливо, доведеться знайти її самостійно. Сила, як правило, випускається на колбі.
Виміряйте відстань між джерелом світла та вашою цікавою точкою. Використовуйте метричні вимірювання.
Перетворіть вимірювану відстань у метри. Наприклад, якщо точка, в якій потрібно обчислити інтенсивність світла, знаходиться на відстані 81 см від джерела світла, повідомте про свою відповідь як 0,81 метр. Це значення являє собою радіус сфери, що оточує колбу.
Квадратне значення від кроку 3. Ви будете використовувати це число для обчислення площі поверхні сфери. Площа поверхні сфери дорівнює 4 (pi) r2. У цьому прикладі квадратура радіусу 0,81 метра дає 0,656.
Помножте відповідь з кроку 4 на 4. У цьому прикладі помножте 0,656 на 4, щоб отримати 2,62.
Помножте свою відповідь з попереднього кроку на pi. Ця відповідь - площа поверхні відповідної сфери інтенсивності світла. У цьому прикладі помножте 2,62 на pi, щоб отримати 8,24. Якщо у вас є науковий калькулятор, використовуйте клавішу pi, щоб зробити цю проблему. Якщо ви використовуєте чотирифункціональний калькулятор, ви можете визначити pi як 3.14.
Розділіть потужність лампочок за відповіддю з попереднього кроку. Ця остаточна відповідь дається у ватах на квадратний метр. Ця відповідь говорить вам про те, що інтенсивність світла у вашій точці на кулі дорівнює кількості ватт, що випромінює колба, поділеній на площу поверхні сфери. Якби у вас в центрі цієї сфери була лампа потужністю 60 Вт, ви розділили б 60 на 8,24, щоб отримати 7,28 Вт на метр у квадраті, як інтенсивність світла у вашій цікавій точці.