Советник



8115 3638
Москва
55 мин.

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
2016-10-3030/10/2016 20:19:40
#2296465
Завсегдатай


1731 949
Russian Federation Ufa
1
15 час.

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.
2016-10-3030/10/2016 21:05:44
#2296491
Советник



8115 3638
Москва
55 мин.

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.
2016-10-3030/10/2016 21:12:54
#2296494
Свой на Aqa.ru


2058 563
Russian Federation Ufa
1
6 час.

Константин Кучеренко

А можете умножить коэффициент отражения на ваш график распределения света от угла для любого диода, чтобы получить точную цифру
2016-10-3030/10/2016 21:18:04
#2296497
Постоянный посетитель


845 197
Belarus Mogilev
4 час.


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
2016-10-3030/10/2016 21:25:19
#2296501
Завсегдатай


1731 949
Russian Federation Ufa
1
15 час.

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.
2016-10-3030/10/2016 21:32:42
#2296507
Советник



8115 3638
Москва
55 мин.

Дамир184
Отражатели пробовал. Ах, какой прибавки света по сравнению с белой крышкой не увидел.

А чем белая поверхность не отражатель? Вполне нормальный отражатель.
2016-10-3030/10/2016 21:36:32
#2296511
Нравится Дамир184
Советник



8115 3638
Москва
55 мин.

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.
2016-10-3030/10/2016 21:51:57
#2296518
Советник



8115 3638
Москва
55 мин.

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.
2016-10-3030/10/2016 21:57:50
#2296527
Свой на Aqa.ru


2058 563
Russian Federation Ufa
1
6 час.

Константин Кучеренко
Из этого, вообще говоря, следует, что средняя оптика результат только ухудшит.

Только если речь о низком подвесе
2016-10-3030/10/2016 22:00:55
#2296532
Советник



8115 3638
Москва
55 мин.


Только если речь о низком подвесе

Да, конечно.
Либо не подвешивать слишком близко к переднему и заднему стеклам.
2016-10-3030/10/2016 22:02:40
#2296536
Завсегдатай


1731 949
Russian Federation Ufa
1
15 час.

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.
2016-10-3030/10/2016 22:13:52
#2296548
Советник



8115 3638
Москва
55 мин.

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.
2016-10-3030/10/2016 22:20:18
#2296553
Свой на Aqa.ru


2058 563
Russian Federation Ufa
1
6 час.


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)
2016-10-3030/10/2016 22:25:55
#2296557
Нравится Дамир184
Завсегдатай


1731 949
Russian Federation Ufa
1
15 час.

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.
2016-10-3030/10/2016 22:28:09
#2296560
Советник



8115 3638
Москва
55 мин.


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.
2016-10-3030/10/2016 22:30:11
#2296563
Советник



8115 3638
Москва
55 мин.

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.
2016-10-3030/10/2016 22:51:45
#2296573
Постоянный посетитель


845 197
Belarus Mogilev
4 час.

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
2016-10-3030/10/2016 23:23:58
#2296584
Советник



8115 3638
Москва
55 мин.

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
2016-10-3030/10/2016 23:27:57
#2296585
Советник



8115 3638
Москва
55 мин.

oltrew
Понял. Я приращением называю вашу третью колонку. Чем больше угол, тем больше прибавляется.
2016-10-3030/10/2016 23:42:01
#2296587
Завсегдатай


1731 949
Russian Federation Ufa
1
15 час.

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.
2016-10-3030/10/2016 23:46:16
#2296591
Постоянный посетитель


845 197
Belarus Mogilev
4 час.

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:
люкс/ватт
2016-11-0101/11/2016 15:43:03
#2297264
Постоянный посетитель


845 197
Belarus Mogilev
4 час.

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.
2016-11-0101/11/2016 15:48:12
#2297269
Советник



8115 3638
Москва
55 мин.

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
2016-11-0101/11/2016 16:26:07
#2297285
Постоянный посетитель


845 197
Belarus Mogilev
4 час.

Константин Кучеренко
прибывку к величине

В каких единицах прибавляется прибавка?
2016-11-0101/11/2016 16:30:24
#2297290



Top /