|
Посетитель
 |
Эксперимент по проверке эффективности отражателей (страница 4) |
|
Уже достаточно давно зрело желание проверить эффективность применения отражателей. Причем не субъективно, на глазок – стало ярче или нет, а при помощи инструментального измерения. Да еще и не в отрыве от реальных условий работы (как это сделано в упоминаемой мною не раз ссылке http://www.hereinspa... где и лампа всего одна, и находится все это в воздухе), а конкретно в моем аквариуме, с моими же лампами и рефлекторами  В первом опыте солнечный элемент лежал на дне, примерно на одинаковом расстоянии от всех стенок (то есть в центре), высота столба воды 48 см. При снятой крышке и без отражателей прибор показал ток 70 мкА, при опущенной крышке – 110 мкА, при установленных отражателях и поднятой крышке – 135 мкА. Крышка изнутри оклеена алюминиевой фольгой (самоклеящаяся алюминиевая лента, которую используют вентиляционнщики). Во втором опыте солнечный элемент был опущен на глубину примерно 30 см. Результаты 175, 240 и 285 мкА соответственно. У поверхности воды плавает достаточно много разной растючки вроде кабомбы и веток хемиантуса, так что свет во всем аквариуме достаточно рассеянный, говорить о том, что элемент попадал в «фокус» какого-либо отражателя не приходится.  Дальше самое интересное и неоднозначное. Поскольку зависимость генерируемого элементом тока от его освещенности неизвестна, встает вопрос – как интерпретировать результаты? Я сделал следующее. В темной комнате на проводах подвесил маленькую (по размерам) галогеновую лампочку на 40 Вт (без каких либо отражателей и цоколя). Мне кажется, что с достаточно хорошей степенью приближения этот источник света можно считать точечным. Как известно, освещенность, создаваемая точечным источником света, обратно пропорциональна квадрату расстояния до него. Отодвигая или приближая солнечный элемент к лампе, нашел те положения, в которых прибор показывал тот же ток, что и в аквариуме. Вот они: 70 мкА – 23 см, 110 мкА – 18 см, 135 мкА – 16 см. И для второго случая: 175 мкА – 13,5 см, 240 мкА – 10,5 см, 285 мкА – 9 см. Если предыдущие рассуждения верны, то получаем, что использование отражателей дает прибавку в освещенности на дне (23/16) в квадрате = 2,1 раза и на глубине 30 см - (13,5/9) в квадрате = 2,25 раза. Забавно, что крышка, оклеенная алюминиевой фольгой, увеличивает освещенность в 1,6 раза, что тоже весьма неплохо. Лично для меня результат не кажется странным или удивительным. К примеру, на каждой упаковке с лампами Dennerle приведена табличка с замерами освещенности, создаваемой именно этой лампой, с отражателем и без такового, в зависимости от глубины какого-то их тестового аквариума. Можно сколько угодно потешаться над их рекламными ходами о «водорослевых провалах» и прочих «чудесах» спектра и другой лабуды. Но я не думаю, что немцы позволяют себе печатать на упаковке выдуманные цифры. Мы же верим тому, что лампа имеет мощность 54 Вт, длину 1047 мм и диаметр Т5? Почему же эта таблица должна быть заведомой ложью?  Впрочем, это не совсем в тему, прошу высказываться по сути эксперимента  . PS. Извиняюсь за отвратительное качество фотографий - не было поблизости обычного фотоаппарата, пришлось делать коммуникатором  . Изменено 30.5.11 автор Maksus Изменено 8.6.11 автор Button |
|
|
#1435481 |
|
Модератор , Советник
 |
|
сообщение damien Lakovsky Во-первых, все, что необходимо, уже нарисовано, в том числе и с выходом через стекло, где и как что выходит, и в каком случае это можно увидеть, когда отражение действительно частичное (хороший рисунок коллега нарисовал, где человек вынужден смотреть снизу вплотную к стеклу). Во-вторых, отразившись от одной боковой стенки, свет от лампочки до второй стенки не дойдет, аквриум слишком длинный, а свет идет под углом вниз. Если аквариум узкий, то испытав полное отражение на передней стенке, может отразиться на заднюю, где тоже благополучно отразится. Так и пойдет зигзагами до дна либо до какого объекта или растения, и только отразившись от дна/камня/коряги уже диффузно, во все стороны, пройдет через стекло и попадет в глаз наблюдателю.
Когда Вы находитесь в комнате, и Вас освещает окошко или лампочка, видите ли Вы проекцию своего отражения на стене? Честно говоря, из последней создается впечатление, что оптика, даже школьная у Вас несколько забыта (что странно, поскольку, например, в электронике, Вы вроде как разбираетесь). Либо Вы просто занимаетесь троллингом, и заставляете тратить время. Если нет, и я не прав, то потратьте, пожалуйста, свое время сами и нарисуйте, как по-Вашему распространяется свет в аквариуме. Как могут идти лучи? Какие есть общие, не частные случаи? И еще, возмите фонарь с узким лучем, а лучше лазерную указку, посветите на воду под разными углами, и увидите, при каких условиях удается получить световое пятно на полу, как и куда луч отражается в аквариуме. Изменено 12-6-2011 автор Константин Кучеренко |
|
|
13/06/2011 01:02:17
#1441749 |
|
|
|
|
|
|
Под боковыми стенками аквариума мною понимались любые стекла кроме дна. Не совсем четко выразился. |
|
|
13/06/2011 10:47:21
#1441796 |
|
На премодерации
|
|
|
ЕСЛИ В ЧЕМ ОШИБСЯ, ПОЖАЛУЙСТА ПОПРАВЬТЕ. |
|
|
13/06/2011 13:00:24
#1441826 |
|
Посетитель
|
|
сообщение damien Lakovsky Угу, а из горловины бака автомобиля, при его движении, стал вытекать бензин в тройном (на 200%) количестве от заправленного. |
|
|
13/06/2011 14:42:06
#1441863 |
|
|
|
VITALL Что за бред. Соберите отражатель с параболическим профилем и убедитесь сами. Без отражателя на аквариумное дно работает только сектор цилиндра лампы в 90-100 градусов. В параболическом к нему добавляется еще примерно два таких же сектора. В двойной параболе не используется минимальная зона верхней части лампы. Это достаточно один раз увидеть своими глазами. При 68 ваттах ЛЛ в 140 литрах, со столбом воды 45см хемиантус куба рос на дне |
|
|
13/06/2011 16:18:23
#1441897 |
|
|
|
Модератор , Советник
|
|
сообщение damien Lakovsky Почитайте, пожалуйста, что означает "полное внутреннее отражение", почему оно полное, при каких условиях оно таковым является. Например вот тут http://ru.wikipedia....
Как Вы думаете, почемы Вы вообще в принципе видите предметы вокруг себя? Только потому, что они отражают падающий на них свет. Собственно, когда вы видите передмет, это и означает, что вы видите отраженный от него свет, и только его. |
|
|
13/06/2011 17:18:06
#1441928 |
|
|
|
|
В данной ветке идет разговор о полном внутреннем переотражении в понимании, что весь свет который испустила лампа остается в аквариуме, многкратно отражаясь от стенок. Этакое КПД связки аквариум-вода-лампа. |
|
|
13/06/2011 17:49:15
#1441943 |
|
Свой на Aqa.ru
|
|
сообщение Константин Кучеренко Получается что водорослевые образования на стекле получают "двойную" порцию света. Один раз при прохождении "светом" границы вода-стекло, второй раз при возвращении "света" отраженного от границы стекло-воздух обратно через границу стекло-вода.  Тогда получается что поддерживая стекла изнутри в идеально чистом состоянии мы увеличиваем не только зрительную "яркость" банки, но и несколько увеличиваем ее реальную освещенность. Перефразируя классика, "Тщательно очищая стекла аквариума ты помогаешь обществу". Еще и на вентиляторах сэкономить можно. Такие слова да Чубайсу в ухо.  сообщение damien Lakovsky Константин Кучеренко оперировал физическими терминами и понятиями вполне корректно. Вопрос скорее в терминологии, в ее правильном понимании остальными участниками дискуссии. ИМХО Ну а то, что часть света покидает банку через вертикальные стекла никто вроде и не отрицал. Просто для большей части лучей происходит "полное внутреннее отражение на границе стекло/воздух". Это и было интересно и в этом суть. На практике, конечно, все сложнее, от загрязненности стекла и наличия на нем улиток , до его не абсолютной плоскопараллельности и прочих дефектах самого стекла, ..., ... . Но сама суть от этого сильно не меняется.  С уважением А.А. Изменено 13.6.11 автор AlexAlex |
|
|
13/06/2011 19:40:43
#1441980 |
|
|
|
Модератор , Советник
|
|
сообщение damien Lakovsky По-моему все кроме Вас употребляли термин "полном внутреннее отражение" именно как о физическое явление. Явление это имеет место в аквариуме для подавляющей части света от лампы, попадающего на переднее, заднее и боковые стекла. Условие, когда свет все же может выдти через одно из этих стекол, т.е. отражение не полное - тоже вроде уже подробно разобрали. Вот, еще раз приведу замечаетельный рисунок, который сделал oltrew:  Если угол, который на рисунке равен 61,9 градуса станет меньше 61,8 градуса, то от стенки справа будет полное внутреннее отражение, если больше этого значения, немного выйдет через вертикальное стекло в том направлении, где находится голова человека.
Вот только при тех самых условиях и выходит, как на рисунке. И в направлении, как на рисунке, т.е. почти параллельно стеклу. В моих аквариумах везде МГ на высоте примерно 20 см, поэтому выход света от лампы через переднее, или заднее стекло невозможен в принципе. Если посмотреть примерно так как на рисунке через боковое стекло, то с трудом можно увидеть самую дальнюю лампу (находящуююся с противоположного края аквариума). Если аквариум освещен ЛЛ, которые расположены близко к воде, через переднее стекло ( самом его низу) может выходить свет от самой дальней от этого стекла лампы.
В принципе можете освещать, хоть и не очень эффективно . У здоровой кожи белого человека коэфициент отражения - примерно 18%.
|
|
|
13/06/2011 19:47:01
#1441982 |
|
Модератор , Советник
|
|
сообщение AlexAlex Да, именно так. Водоросли получают свет с двух сторон. Это известный факт, что регулярная чистка стекла помогает довести свет до газончика на дне. |
|
|
13/06/2011 19:59:21
#1441988 |
|
Свой на Aqa.ru
|
|
сообщение Константин Кучеренко Может и известный, но думаю не для всех. Сам лично об этом просто никогда не задумывался. Мне дискуссия понравилась, для себя что то новое почерпнул. С уважением А.А. |
|
|
13/06/2011 20:11:18
#1441999 |
|
|
|
Посетитель
|
|
сообщение Константин Кучеренко Точно, благодарю, у меня ошибка, я коэффициенты прохождения просто складывал. Исправил расчет, при перемножении получилось 17,24. Изменено 24.8.12 автор оltrew |
|
|
20/06/2011 04:00:02
#1445077 |
|
|
|
оltrew Оргстекло гораздо быстрее теряет свою пропускающую способность нежели силикатное. Как только с него снимается защитная пленка - оно сразу же царапается, подвергается воздействию ультрафиолета, лучше впитывает в себя микроэлементы содержащиеся в воде (кальций и др. известняковые) - и естественно оно становиться менее прозрачным для света. Начальная цифра светопропускаемости не выше 93% для оргстекла. |
|
|
20/06/2011 14:14:58
#1445280 |
|
Посетитель
|
|
|
Про царапины и прочие коэффициенты замазюкивания - они непредсказуемы и расчету не поддаются, потому и обсуждать не стоит. |
|
|
20/06/2011 19:19:40
#1445423 |
|
|
|
На премодерации
|
|
оltrew браво! |
|
|
20/06/2011 21:49:33
#1445528 |
|
|
|
оltrew Коэффициенты "замазюкивания" рассчитывать не стоит, но надо иметь ввиду, что они со временем являются определяющими в качестве пропускания света для оргстекла и акрила. Первое также значительно деградирует от УФ - желтеет и мутнеет. Потому как 7% съеденого количества света, по сравнению с тем что рассеивается мелкими царапинами, не проходит через впитавшиеся в поверхность оргстекла осадки из воды, ничто. Светопропускаемость прозрачных пластиков определяют в соответствии со стандартом ISO-13486 - для прозрачных материалов не толще 10мм. Все как вы любите: с участием фотометра, узкого направленного пучка света. И дополнительным пересчетом, компенсирующим рефракцию в фотометре. В итоге: абсолютный потолок светопропускаемости для оргстекла PMMA толщиной 3мм = 92.6% Стандартом ISO-14782 определен метод определения "мутности" стекла = 1%. Стандартом ISO 489А определен метод нахождения коэффициента преломления. А еще оргстекло впитывает воду - 0.3% от собственной массы за 24 часа, что несомненно изменяет его стандартное поведение при прохождении через него света. Определяется стандартом ISO-62. Изменено 21.6.11 автор damien Lakovsky |
|
|
21/06/2011 09:21:36
#1445638 |
|
Посетитель
|
|
damien Lakovsky А ультрафиолет откуда в аквариуме? Если только кто специально подсвечивает UV лампами, а в обычном аквариуме его нету. Изменено 24.8.12 автор оltrew |
|
|
21/06/2011 13:56:39
#1445728 |
|
|
|
Модератор , Советник
|
|
сообщение оltrew Ну, еще если вспонить все наши рассуждения про полное внутреннее отражение, то там свет через стекло аж два раза проходит.Да еще и не перпендикулярно, а по более длинному пути. Кстати, неосветленное силикатное стекло тоже поглощает очень много, особенно, если стекло толстое. |
|
|
21/06/2011 14:46:02
#1445740 |
|
|
|
|
Светопропускаемость это свойство материала, которые можно учитывать в качестве уменьшающего коэффициента. Или на крайняк выражать допустимую погрешность расчетов используя все такие параметры. |
|
|
21/06/2011 15:35:07
#1445769 |
|
Посетитель
|
|
сообщение damien Lakovsky Приведите пример расчета света для аквариума, хотя бы схематично, в котором можно или нужно использовать этот коэффициент. Изменено 24.8.12 автор оltrew |
|
|
21/06/2011 17:24:12
#1445813 |
|
|
|
Модератор , Советник
|
|
сообщение оltrew Полное внутреннее отражение происходит на границе стекло-воздух. Чтобы свету до воздуха дойти, надо пройти через стекло, а после отражения - обратно. На границе вода-воздух отражение очень слабое из-за малой разницы показателей преломления стекла и воды. Изменено 21-6-2011 автор Константин Кучеренко |
|
|
21/06/2011 18:31:53
#1445857 |
|
Посетитель
|
|
Константин КучеренкоГраницу свет не пересекает, и это важно - значит совершенно не теряет энергию на границе (этот принцип эксплуатирует оптоволокно). Свет не проходит ЧЕРЕЗ стекло, он остается в стекле. |
|
|
21/06/2011 19:22:54
#1445891 |
|
Свой на Aqa.ru
|
|
сообщение оltrew Погодите, погодите. Свет отражается от какой границы? Вода-стекло, или стекло-воздух? Если от второй, то световой поток исходящий из недр банки дважды пересечет как границу сред вода-стекло, так и дважды пройдет через стекло (его толщину), при чем не по кратчайшему пути. И как понимать Ваши слова "он остается в стекле"?  Ну и про световоды-оптоволокно , оно так же представляет из себя совокупность материалов с разным коэффициентом преломления, за счет чего и появляется эффект полного внутреннего отражения: При прохождении света по волокну лучи испытывают полное внутреннее отражение на поверхности раздела сердцевины и оболочки и распространяются только по сердцевине, хотя и сердцевина, и оболочка изготовляются из оптически прозрачного материала. С уважением А.А. Изменено 21.6.11 автор AlexAlex |
|
|
21/06/2011 20:04:36
#1445921 |
|
|
|
Посетитель
|
|
сообщение AlexAlex Вот переделал схемку под проценты. Всё без учета поглощений, только отражения.  Изменено 24.8.12 автор оltrew |
|
|
21/06/2011 20:35:30
#1445939 |
|
На премодерации
|
|
|
по стекловолокну свет идёт фактически параллельно оси волокна если SM(ну а если ММ волокно то рикошетом по стенкам....) |
|
|
21/06/2011 20:41:06
#1445943 |
Загружаю
форму....
