Отражение света от поверхности воды


Советник




Я онлайн!

5111 1189
Москва
2 мин. назад
Отражение света от поверхности воды
Периодически здесь задается вопрос, сколько света отражает поверхность воды при падении под разными углами. Ответ на это дают формулы Френеля, а вот что получается для пресной воды с показателем преломления 1.334

Первая картинка показывает, как отражается свет в зависимости от угла падения, где 0 градусов - это перпедикуляное падение, а 90 - по касательной к поверхности. Вторая картинка - тоже самое, но график для большей наглядности ограничен углом падения 70 градусов. По оси Y везде коэффициент отражения в процентах.
На каждом графике три кривых. Верхняя и нижняя описывают отражение света, имеющего поляризацию вдоль плоскоти падения и перпендикулярно ей. Поскольку свет от обычных лампочек не поляризован, обе поляризации равноправны, и итог получается простым усреднением, что и изображено на среднем графике.

Видно, что в районе угла 55-65 градусов итоговый график начинает быстрый подъем, поэтому надо стремиться уложиться в этот угол.



Изменено 30.10.16 автор Константин Кучеренко
2016-10-30 добавлено 30/10/2016 20:19:40#2296465

Свой на Aqa.ru




1108 400
Russian Federation Ufa
2 дн. назад
Константин Кучеренко

Наглядно. Несколько раз пытался замерить, как на самом деле. Для 3-х ЛЛ без отражателей, но изнутри крышка в белый выкрашена, получилось примерно 4-7%. Вилка, это на разных участках немного по разному получилось. Ну и думаю погрешность измерений порядка 20%. Что для таких цифр не существенно. По картинке получается, что для светильника с углом 120градусов, средние потери на отражение не превысят 3%. Из которых 2% это та дань, которую приходится платить всегда независимо от фокусировки светильника.
З.Ы. Давно пришёл к выводу, что фокусировка света актуальна только для глубоких акв. Или для высоко подвешенных светильников.
2016-10-30 добавлено 30/10/2016 21:05:44#2296491

Советник




Я онлайн!

5111 1189
Москва
2 мин. назад
Дамир184
По картинке получается, что для светильника с углом 120градусов, средние потери на отражение не превысят 3%. Из которых 2% это та дань, которую приходится платить всегда независимо от фокусировки светильника.

Есть тут только один момент, несколько уменьшающий оптимизм. На одно и то же приращение по углу на больших углах приращение телесного угла больше (надеюсь, не запутал тавтологией). Т.е. при плохой фокусировке количество света, идущего под большими углами больше, чем под маленькими.
Но есть момент, увеличивающий опитимизм: хороший отражатель может вернуть назад потерянный свет и этот отраженный свет на равных присоединится к основному свету, повторно проникая под воду.
2016-10-30 добавлено 30/10/2016 21:12:54#2296494

Свой на Aqa.ru



Я онлайн!

987 117
Russian Federation Ufa
2
50 сек. назад
Константин Кучеренко

А можете умножить коэффициент отражения на ваш график распределения света от угла для любого диода, чтобы получить точную цифру
2016-10-30 добавлено 30/10/2016 21:18:04#2296497

Свой на Aqa.ru




650 132
Belarus Mogilev
4 час. назад

На одно и то же приращение по углу на больших углах приращение телесного угла больше

Вроде наоборот, чем больше угол, тем меньше приращение телесного угла по сравнению с обычным. Это свойство телесного угла.


Изменено 7.11.16 автор oltrew
2016-10-30 добавлено 30/10/2016 21:25:19#2296501

Свой на Aqa.ru




1108 400
Russian Federation Ufa
2 дн. назад
Константин Кучеренко
Но есть момент, увеличивающий опитимизм: хороший отражатель может вернуть назад потерянный свет и этот отраженный свет на равных присоединится к основному свету, повторно проникая под воду

Из практики. Стояли в акве 4-е ЛЛ. Крышка черная. Покрасил изнутри в белый. Теперь стоят 3 ЛЛ. Отражатели пробовал. Ах, какой прибавки света по сравнению с белой крышкой не увидел. Увидел более сильную неравномерность засветки поверхности. Вероятно то, что убыло на некоторых участках поверхности, досталось дну. Дно не промерял. Белая крышка тоже неплохо переотражает свет. И выравнивает освещённость по поверхности.
2016-10-30 добавлено 30/10/2016 21:32:42#2296507

Советник




Я онлайн!

5111 1189
Москва
2 мин. назад
Дамир184
Отражатели пробовал. Ах, какой прибавки света по сравнению с белой крышкой не увидел.

А чем белая поверхность не отражатель? Вполне нормальный отражатель.
2016-10-30 добавлено 30/10/2016 21:36:32#2296511
Нравится Дамир184

Советник




Я онлайн!

5111 1189
Москва
2 мин. назад
oltrew
Вроде наоборот, чем больше угол, тем меньше приращение телесного угла по сравнению с обычным.

Ноль - это перпендукуляр. Приращение телесного угла - кольцо. Чем больше угол - тем шире кольцо. Радиус кольца пропоционален синусу угла. Ближе к нулю кольцо захватывает малый телесный угол, в ближе к 90 градусам - самый большой.
2016-10-30 добавлено 30/10/2016 21:51:57#2296518

Советник




Я онлайн!

5111 1189
Москва
2 мин. назад
artvhm
А можете умножить коэффициент отражения на ваш график распределения света от угла для любого диода, чтобы получить точную цифру

Посчитал для первого попавшегося диода Cree. Получил неожиданно высокий результат.
Аж целых 93% успешно проходит в воду. И это без всякой оптики.
Из этого, вообще говоря, следует, что средняя оптика результат только ухудшит.
2016-10-30 добавлено 30/10/2016 21:57:50#2296527
Нравится Дамир184, artvhm

Свой на Aqa.ru



Я онлайн!

987 117
Russian Federation Ufa
2
51 сек. назад
Константин Кучеренко
Из этого, вообще говоря, следует, что средняя оптика результат только ухудшит.

Только если речь о низком подвесе
2016-10-30 добавлено 30/10/2016 22:00:55#2296532

Советник




Я онлайн!

5111 1189
Москва
2 мин. назад

Только если речь о низком подвесе

Да, конечно.
Либо не подвешивать слишком близко к переднему и заднему стеклам.
2016-10-30 добавлено 30/10/2016 22:02:40#2296536

Свой на Aqa.ru




1108 400
Russian Federation Ufa
2 дн. назад
Константин Кучеренко
что средняя оптика результат только ухудшит

Смотря какая эта средняя оптика. Много раз уже писал, отражатель собирающий свет до углов 110-120 градусов и суммарные потерями на отражателе и на отражении света от воды будут пренебрежительно малы.
2016-10-30 добавлено 30/10/2016 22:13:52#2296548

Советник




Я онлайн!

5111 1189
Москва
2 мин. назад
Дамир184
Смотря какая эта средняя оптика. Много раз уже писал, отражатель собирающий свет до углов 110-120 градусов и суммарные потерями на отражателе и на отражении света от воды будут пренебрежительно малы.

Я про светодиодную пластиковую оптику. Которая небольшого размера. Далеко не для каждой такой оптики производитель обещает 93% пропускания.
А если вы про большой отражатель на весь аквариум, который будет назад возвращать отраженный свет, то для меня, например, такой неприемлим. Ну не люблю я крышки.
2016-10-30 добавлено 30/10/2016 22:20:18#2296553

Свой на Aqa.ru



Я онлайн!

987 117
Russian Federation Ufa
2
51 сек. назад

Я про светодиодную пластиковую оптику. Которая небольшого размера. Далеко не для каждой такой оптики производитель обещает 93% пропускания.

И свет после нее от воды тоже отразится)
2016-10-30 добавлено 30/10/2016 22:25:55#2296557
Нравится Дамир184

Свой на Aqa.ru




1108 400
Russian Federation Ufa
2 дн. назад
Константин Кучеренко
про большой отражатель на весь аквариум

Не я про невысокий конус расположенный вокруг СД или группы СД. Во втором случае это частично улучшит смешение цветов. Про самый, что ни на есть обычный классический отражатель.
2016-10-30 добавлено 30/10/2016 22:28:09#2296560

Советник




Я онлайн!

5111 1189
Москва
2 мин. назад

И свет после нее от воды тоже отразится)

Да, поэтому я и говорю, что в каких-то случаях результат от нее будет только хуже. Правда, диоды от воды закрывать чем-то все-равно придется.
2016-10-30 добавлено 30/10/2016 22:30:11#2296563

Советник




Я онлайн!

5111 1189
Москва
2 мин. назад
Дамир184
Не я про невысокий конус расположенный вокруг СД или группы СД. Во втором случае это частично улучшит смешение цветов. Про самый, что ни на есть обычный классический отражатель.


Да, я тоже думаю про такие фонарики. Причем, если стекло к данному отражателю будет вплотную, то он будет отражения от стекла возвращать назад, улучшая тем самым общую эффективность. Кстати в строительных диодных прожекторах по этой причине потери на стекле могут тоже оказаться достаточно низкими.
2016-10-30 добавлено 30/10/2016 22:51:45#2296573

Свой на Aqa.ru




650 132
Belarus Mogilev
4 час. назад
Константин Кучеренко
Ноль - это перпендукуляр. Приращение телесного угла - кольцо. Чем больше угол - тем шире кольцо. Радиус кольца пропоционален синусу угла. Ближе к нулю кольцо захватывает малый телесный угол, в ближе к 90 градусам - самый большой.

Градусы Приращение град Стерадианы Приращение ср
10 --------------------------------- 0,0239
20 ------------ 100% ------------ 0,0954 ---------- 399%
40 ------------ 100% ------------ 0,379 ----------- 397%
80 ------------ 100% ------------ 1,467 ----------- 388%


Изменено 7.11.16 автор oltrew
2016-10-30 добавлено 30/10/2016 23:23:58#2296584

Советник




Я онлайн!

5111 1189
Москва
2 мин. назад
oltrew

Мне кажется, мы с вами о чем-то совсем разном. Можете прокомментровать, что за числа изображены в вашей таблице в каждой из колонок?

Изменено 30.10.16 автор Константин Кучеренко
2016-10-30 добавлено 30/10/2016 23:27:57#2296585

Советник




Я онлайн!

5111 1189
Москва
2 мин. назад
oltrew
Понял. Я приращением называю вашу третью колонку. Чем больше угол, тем больше прибавляется.
2016-10-30 добавлено 30/10/2016 23:42:01#2296587

Свой на Aqa.ru




1108 400
Russian Federation Ufa
2 дн. назад
oltrew

Немного не то считаете. Нужно считать увеличение площади поверхности на каждый следующий градус. Если считать приращение площади в % то высоту конуса можно не учитывать. С ростом углов площадь с которой свет будет отражаются все сильнее, резко растёт.
2016-10-30 добавлено 30/10/2016 23:46:16#2296591

Свой на Aqa.ru




650 132
Belarus Vitebsk
4 час. назад
Константин Кучеренко
Посчитал для первого попавшегося диода Cree. Получил неожиданно высокий результат. Аж целых 93% успешно проходит в воду. И это без всякой оптики.

Думаю, стоит добавить сюда до коллекции это сообщение с подобным расчетом для бесконечной поверхности воды:
https://www.aqa.ru/f...
2016-11-01 добавлено 01/11/2016 15:43:03#2297264

Свой на Aqa.ru




650 132
Belarus Vitebsk
4 час. назад
Дамир184
Нужно считать увеличение площади поверхности на каждый следующий градус.

Как можно сравнивать градус и стерадианы? Это разноразмерные величины. Это как сравнивать длину и вес.
Когда величины разноразмерные правильно сравнивать приращение в процентах.
2016-11-01 добавлено 01/11/2016 15:48:12#2297269

Советник




Я онлайн!

5111 1189
Москва
2 мин. назад
oltrew
Когда величины разноразмерные правильно сравнивать приращение в процентах.

Я словом "приращение" называю дельту, дифференциал. То есть прибавку к величине, малую по сравнению с самой величиной.

Изменено 1.11.16 автор Константин Кучеренко
2016-11-01 добавлено 01/11/2016 16:26:07#2297285

Свой на Aqa.ru




650 132
Belarus Vitebsk
4 час. назад
Константин Кучеренко
прибывку к величине

В каких единицах прибавляется прибавка?
2016-11-01 добавлено 01/11/2016 16:30:24#2297290

<< 123 >> Создать новую темуБыстрый ответ