Отражение света от поверхности воды


Советник




Я онлайн!

5088 1164
Москва
22 сек. 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

Советник




Я онлайн!

5088 1164
Москва
22 сек. назад
DNK
Академические знания интересны паре человек на этом форуме.

Кому интересно, тот прочтет. И будет куда давать сразу ссылку, если вопрос возникнет повторно.
2016-11-02 добавлено 02/11/2016 00:37:58#2297530

Свой на Aqa.ru




981 117
Russian Federation
2
17 час. назад
DNK
Вы имеете в виду Weinberg?

Конечно я про него. Посмотрите на подпись он в 1976 году нарисовал расчетную кривую,засомневался позвал Grichenko и они вместе еще раз ее нарисовали все в том же 76. За один год ДВА раза, когда люди так торопятся вероятность ошибки высока....
2016-11-02 добавлено 02/11/2016 00:40:56#2297531

Советник





7028 702
Russian Federation Balakovo
2 дн. назад
artvhm
За один год ДВА раза, когда люди так торопятся вероятность ошибки высока....
Предлагаю выдвинуть Константина на Нобелевку. Он один сделал (отнюдь не за год!) бесспорно точные измерения, которые двое ученых, специализированных в этой области, впопыхах (то есть с плохим качеством) еле-ели успели сделать за год.
2016-11-02 добавлено 02/11/2016 08:46:47#2297574

Советник





7028 702
Russian Federation Balakovo
2 дн. назад
Константин Кучеренко
Кому интересно, тот прочтет. И будет куда давать сразу ссылку, если вопрос возникнет повторно.
Как там говорят в Одессе? Я, конечно, дико извиняюсь, но 90% что надо знать "моряку" и, наверное, 80% что надо знать "пресноводу" о свете описано в статье, ссылку на которую я давал на этом форуме неоднократно. Там же разжевывается и о графике, который вы показываете в данном треде.

Другое дело что ту статью для пресноводов хорошо бы адаптировать. А то не ровен час завтра люди ломанутся ставить синие лампы на свои аквариумы в поисках флюоресценции валлиснерии Но лично я не вижу для этого никаких побудительных мотивов. По банальной причине - большинство пресноводов думают что им не нужна информация о свете. Все же просто - у них всё отлично растет и под светом солнышка и под светом лампочки Ильича и даже под светом керосиновой лампы! Зачем что-то лучше? Тот факт, что аквариум может выглядеть иначе под разными спектрами освещения и это архиинтересно, им настолько не лезет в голову, что некоторые из них полгода не могут доделать полуготовый светильник на сборках только потому что он, как им кажется, не даст света больше чем имеющиеся МГ лампы!
2016-11-02 добавлено 02/11/2016 08:54:45#2297579

Свой на Aqa.ru




650 132
Belarus
4 час. назад
Ничего не скажу за моряков, но пресноводу 90% той теории, что описана в статье, знать не надо.

Просмотрев статью, составил список затронутых тем, которые НЕ нужны травнику:
- Распределение солнечной энергии в космосе над Фиджи в июле.
- Проникновение света в воду на глубину 50-250 м, в зависимости от длины волны - в аквариуме нет таких глубин.
- Спектральное распределение света на глубинах 5м и 15м - аналогично.
- Поглощение света зооксантеллами - травникам интересно PAR.
- Угол солнца от времени суток, освещенность от времени суток.
- Диаграмма одной из чувствительностей человеческого зрения - только запутывает, намекая, что красного и синего света должно быть в 10+ раз больше, чем зеленого, чтобы цвет объектов не искажался.
- Аддитивное смешение.
- Палочки-колбочки.
- Флуоресценция кораллов, флуоресценция взвеси.

Подумать над списком "Что теоретического о свете нужно знать травнику?"
2016-11-06 добавлено 06/11/2016 02:23:40#2299143
Нравится Crossover

Свой на Aqa.ru




650 132
Belarus
4 час. назад
Button
А чем плоха картинка DNK, которая обсуждалась год назад?


1. В физике принято брать угол к нормали, а не к горизонтальной поверхности.

2. Описание не соответствует диаграмме. Написано: "когда солнечные лучи касаются поверхности воды под малыми углами, свет почти полностью отражается" и дальше про 15 градусов. Но на картинке максимальное измеренное отражение при 5 градусах над горизонтом 65% и меньше 40%.
<40% и 65% - это "почти полностью"?
Картинка подтверждает противоположный вывод: даже при малых углах до 15 градусов над горизонтом бОльшая часть (53%) солнечных лучей проникает под воду.

3. Опять же, как почти все в статье, главное - какое отношение все эти солнечные измерения имеют к аквариуму? Кто-то светит в аквариум издалека параллельным светом под малыми углами к поверхности?

Изменено 5.11.16 автор oltrew
2016-11-06 добавлено 06/11/2016 02:30:59#2299144

Советник

Модератор
Модератор



5961 2597
Москва
23 час. назад
oltrew

Может, потрудитесь отыскать соответствующий pdf Weinberg 1976? По графику есть что?

А статью изучайте самостоятельно, это, извините, не ко мне, и о ней речи не было. Как выше написано, на русском она не отредактирована, а на английском, вот лично мне проще и понятнее почитать pdf в оригинале - там совсем другая логика и структура языка, более привычная.


Изменено 6.11.16 автор Button
2016-11-06 добавлено 06/11/2016 11:23:36#2299186

Советник




Я онлайн!

5088 1164
Москва
22 сек. назад
Некоторые пункты вы все-таки зря посчитали неинтерсными.
oltrew
- Распределение солнечной энергии в космосе над Фиджи в июле.

Это не в космосе, а на поверхности земли в полдень. Т.е. учетом уже поглощения в атмосфере.
Вот, нашел на просторах сети.
https://www.e-educat...
На картинке есть и на уровне моря и в космосе, а также спектр черного тела для сравнения. Видно, что поглощается, и даже подписано, чем поглощеается (в основном парами воды). А по поводу Фиджи: у нас ведь тропический аквариум .


- Угол солнца от времени суток, освещенность от времени суток.

Тоже полезно: чтобы хотя бы была отправная точка для расчета светового дня.

- Диаграмма одной из чувствительностей человеческого зрения - только запутывает, намекая, что красного и синего света должно быть в 10+ раз больше, чем зеленого, чтобы цвет объектов не искажался.

Это усредненная чувствительность, а не одна из. И не так сильно на самом деле это у разных людей отличается. Никого это не запутывает. Наоброт, хорошо показывает, что свет, который растениям наиболее интересен, может окакзаться для глаза не очень ярким.

- Аддитивное смешение.

Когда мы смешиваем свет от двух источников, имеющих разные спектры, собственно и видим результат именно аддитивного смешения. Аддитивное - значит спектры складываются, складываются в пропорции, соответствующей интенсивности каждого из смешиваемых источников.

- Палочки-колбочки.

Это наша физиология зрения. То, и только то, что дает нам информацию о освещении, формирует в нашем мозге предствление о яркости света и его цвете.

Подумать над списком "Что теоретического о свете нужно знать травнику?"

Еще много чего нужно, но перечисленные пункты из тех, которые вы забраковали точно должны входить в этот список.


Изменено 6.11.16 автор Константин Кучеренко
2016-11-06 добавлено 06/11/2016 11:36:39#2299190

Свой на Aqa.ru




650 132
Belarus
4 час. назад
Button
вот лично мне проще и понятнее почитать pdf в оригинале - там совсем другая логика и структура языка, более привычная

Я восхищен Вашими способностями, Вы владеете английским лучше родного языка. Уверен, другие форумчане тоже это оценили.
Поделитесь pdf-кой, а то везде денег просят.
Weinberg S. 1976. Submarine daylight and ecology. Mar. Biol. 37:291-304.

Нашел еще одну статью с этой картинкой, где автор пишет уже, что до 10 градусов над горизонтом света организмам недостаточно. Получается, все вольно трактуют эту картинку - как кому захочется.. Хорошо бы увидеть оригинал.

Константин Кучеренко
Это не в космосе, а на поверхности земли в полдень

Тоже это подозревал, но написано "на границе атмосферы". Верю автору. Может там с зонда меряли.
Но главное - зачем эти подробности нужны пресняку-травнику - сколько поглощает атмосфера, чем поглощает? Достаточно знать, что солнечный свет имеет непрерывный спектр, энергетически понижающийся к красному. Мы ж тут не атмосферу-гидросферу изучаем, а аквариумы освещаем.

Про чувствительность глаза и остальное, хоть и не в тему, но нужно подробнее.
2016-11-06 добавлено 06/11/2016 13:44:47#2299222

Свой на Aqa.ru




650 132
Belarus Vitebsk
4 час. назад
Константин Кучеренко
- Угол солнца от времени суток, освещенность от времени суток.

Тоже полезно: чтобы хотя бы была отправная точка для расчета светового дня.

Аквариумные растения растут при освещении от 4 (а может и меньше) до 24 часов в сутки. Многие аквариумные растения не из тропиков, а большинство вообще болотные и угол солнца и освещенность в течение суток на рифе атолла Фиджи им неинтересны. Излишнее это обоснование. Достаточно цифры, основанной на аквариумном опыте - 10-12 часов в сутки.

Константин Кучеренко
- Аддитивное смешение.
- значит спектры складываются, складываются в пропорции, соответствующей интенсивности каждого из смешиваемых источников

Аквариумист - не светорежиссер.
Картинка аддитивного смешения недвусмысленно подсказывает, что белый свет в аквариуме нужно создавать тремя цветными лампами.


Константин Кучеренко
- Палочки-колбочки.
Это наша физиология зрения.

Зачем аквариумисту знать физиологию зрения? Малярам, штукатурам и другим специалистам, чья работа видна глазами, выходит, тоже нужно изучать физиологию зрения? А тем, чья работа не видна - тем более (чтобы оставалась невидимой)
2016-11-07 добавлено 07/11/2016 18:05:37#2299736

Советник




Я онлайн!

5088 1164
Москва
22 сек. назад
oltrew
Зачем аквариумисту знать физиологию зрения?

Все фотометрические единицы: канделлы, люмены, люксы, активно применяемые при обсуждении аквариумного света имеют прямое отношение к физиологии зрения. Так же как и качество цветопередачи, которое волнует многих аквариумистов.
Ну и вообще странно убеждать кого-то в пользе приобретения новых знаний. В конце концов, всякий, кому не интересно, может пропустить.


Изменено 7.11.16 автор Константин Кучеренко
2016-11-07 добавлено 07/11/2016 19:09:01#2299755

Свой на Aqa.ru




5915 1144
Подольск
2
28 мин. назад
А ещё есть эйнштейны,джоули и прочее.
Я как то попробовал светить металгалогеном, лампой 5000. Лист белой бумаги смотрелся белым и слегка розоватым. Аквариум сильно желтил. По всей видимости аквариумная вода вносит свою долю в изменении цветопередачи.
2016-11-07 добавлено 07/11/2016 21:03:23#2299830

Советник




Я онлайн!

5088 1164
Москва
22 сек. назад
Hedin
Я как то попробовал светить металгалогеном, лампой 5000. Лист белой бумаги смотрелся белым и слегка розоватым. Аквариум сильно желтил.

Тут еще от окружающей обстановки много зависит. Если рядом дневной свет из окна, то 5000 будет желтить, а если светим вне контекста, то глаз адаптируется и считает данный свет белым.
2016-11-07 добавлено 07/11/2016 21:10:54#2299834
Нравится Дамир184

Свой на Aqa.ru




5915 1144
Подольск
2
28 мин. назад
Я светил без доступа уличного света. Визуально это был чёрножёлтый ужас.Не люблю я глубокие тени. Светил неделю,но глаза так и не адаптировались. Потом прожектор подарил и новый хозяин отметил тот же эффект.
2016-11-07 добавлено 07/11/2016 21:36:48#2299855

Свой на Aqa.ru




1108 398
Russian Federation
3 час. назад
Hedin
Я светил без доступа уличного света. Визуально это был чёрножёлтый ужас.Не люблю я глубокие тени

Тут не только улица. Светильник в комнате тоже влияет. Ставишь тёплые лампы в люстру и свет в акве белый. Ставишь холодные, и аква желтит. Даже от соотношения освещенности аквы к фоновому свету оттенок аквы меняется. Ну, а прожекторный свет не всем по вкусу. Кому-то более контрастные аквы нравятся, кто-то рассеянный свет больше любит. Два прожектора вместо одного если они перекрываются, уже заметно снижают общую контрастность.
2016-11-07 добавлено 07/11/2016 22:21:28#2299878

Свой на Aqa.ru




650 132
Belarus Vitebsk
4 час. назад
Константин Кучеренко
Все фотометрические единицы: канделлы, люмены, люксы

Это заговор [s] фотографов[/s] фотометров. Даешь объективные параметры, незамутненные человеческим глазом: Вт, Вт·ср-1, Вт·м-2 !
Ну не меряют же скорость ощущением скорости или силу тока чувствительностью к току человеческой кожи.
2016-11-08 добавлено 08/11/2016 00:00:32#2299915

Советник




Я онлайн!

5088 1164
Москва
22 сек. назад

Даешь объективные параметры, незамутненные человеческим глазом: Вт, Вт·ср-1, Вт·м-2 !

Так и то и другое имеет значение. Смотрим мы все-таки глазами. И вид аквариума глазами оцениваем. Кроме того для некоторых источкиков света кроме фотометрических данных ничего производителем не дается, поэтому неплохо бы понимать, как они связаны с этими самыми энергетическими единицами.
2016-11-08 добавлено 08/11/2016 00:12:35#2299920
Нравится oltrew

<< 123 >> Создать новую темуБыстрый ответ