図2.1.14と表2.1.1の条件を使って、受照点照度 $E$、光束発散度 $M$、輝度 $L$ を求める問題です。

応用数学光度受照点照度光束発散度輝度物理学
2025/7/31

1. 問題の内容

図2.1.14と表2.1.1の条件を使って、受照点照度 EE、光束発散度 MM、輝度 LL を求める問題です。

2. 解き方の手順

まず、与えられた条件から光度 II を求めます。
I=F4π=160004×3.14=1274cdI = \frac{F}{4\pi} = \frac{16000}{4 \times 3.14} = 1274 \text{cd}
次に、受照点の角度 θ\theta が 60°なので、r=5.0mr = 5.0 \text{m} となります。
受照点照度 EE を求めます。
E=Ir2cosθ=127452×0.5=25.5lxE = \frac{I}{r^2} \cos{\theta} = \frac{1274}{5^2} \times 0.5 = 25.5 \text{lx}
反射率 ρ=0.4\rho = 0.4 より、光束発散度 MM を求めます。
M=ρE=0.4×25.5=10.2rlxM = \rho E = 0.4 \times 25.5 = 10.2 \text{rlx}
最後に、輝度 LL を求めます。
L=Mπ=10.23.14=3.25cd/m2L = \frac{M}{\pi} = \frac{10.2}{3.14} = 3.25 \text{cd/m}^2

3. 最終的な答え

受照点照度: E=25.5lxE = 25.5 \text{lx}
光束発散度: M=10.2rlxM = 10.2 \text{rlx}
輝度: L=3.25cd/m2L = 3.25 \text{cd/m}^2

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