Помогите решить задачу.Есть площадь равная 0,5 кв.м . На этои площади нужно получить освещенность в 60000 люкс.Светить на площадь будем с расстояния 0,5 метра.Сколько нужно люменов?Какие формулы использовать и можно ли это все рассчитать однои формулой?

Формула... говорите... Вы сначала определитесь, какая должна быть однородность (равномерность)..., спектральный состав... пульсации... и проч...
Площадь... она может быть одинаковая у квадрата, круга или длинной узкой полоски...

Мне нужно использовать точечный источник света, спектр и пульсация мне ни к чему.Допустим светит обычным белым или красным светом.Нужно осветить прямоугольную площадь размерами 0.5 на 1 метр с расстояния 0.5 метров.Освещенность должна быть 60000 люкс.Какое должно быть количество люменов чтобы получить заданую освещенность площади.

Нет ничего проще

из Википедии

Лю́мен (лм, lm) — единица измерения светового потока в СИ.

Один люмен равен световому потоку, испускаемому точечным изотропным источником, c силой света, равной одной канделе, в телесный угол величиной в один стерадиан (1 лм = 1 кд × ср). Полный световой поток, создаваемый изотропным источником, с силой света одна кандела, равен 4π люменам.

Люкс (обозначение: лк, lx) — единица измерения освещённости в системе СИ.

Люкс равен освещённости поверхности площадью 1 м², при световом потоке падающего на неё излучения равном 1 лм.

По хорошему Ваша площадь и расстояние до нее определяют телесный угол, его надо посчитать.

не могли бы вы мне показать на формулах.Как все это скомпоновать в одну формулу для моего случая.

Берем источник света.Им нужно осветить площадь 1 метр на 0,5 метров с высоты 0,5 метров и получить освещенность в 60000 люкс.Используя формулы E=I/S E=I/R^2 , где

E-Освещенность (люкс)
I-Световои поток (люмен)
S-площадь (метры квадратные)
R^2 ( R в кыадрате)-расстояние от источника света до освещаемои площади.

Узнаем световои поток(I) который нужно применить к площади (S) в 0,5 кв. метров(1 метр на 0,5 метров) с высоты в 1 метр, чтобы осветить эту самую площадью с силой 60000 люкс.Применяем формулу E=I/S, I=E*S, I=60000*0.5(кв.м)=30000(люмен).Зная световой поток который мы рассчитали к нашей площади излучающии с высоты 1 метр, можно рассчитать высоту при которой освещенность составит 60000 люксов.Имеем формулу R^2=I/E, R^2=30000/60000, R^2=0.5, R=корень квадратный из 0.5, R=0.707 метров. Это правильные расчеты?Я все правильно понял?

N(lx)=M(lm)/S

M(lm)= N(lx)*S = 60000*0,5 = 30000 люменов
В принципе это ответ на Ваш начальный вопрос. Примитивно вроде. Где-то будет ярче, а на краях потемнее.

Но зачем-то Вам дали еще и расстояние от источника до какой-то точки вашей площадки. Это в принципе позволяет рассчитать силу света в канделлах. Или неравномерность освещенности.

Но так как силу света источника не спрашивают , то и учитывать телесный угол вроде как не обязательно .
имхо.

Вот к чему расстояние.

Нашел такое утверждение:
При увеличении расстояния до лампы в 2 раза, освещенность (люксы) падает в 4 раза. Соответственно, при приближении к лампе в 2 раза, освещенность увеличивается также в 4 раза.

Кароче рассчитавыется некии шкаф для цветов, который будет собран на основе мощных светодиодов.Если я использую расстояние в 1 метр на площадь 0,5 кв.метра то мне нужно использовать скаже 600 диодов для получения нужной освещенности.Но так как диоды дорогие, пытаюсь уменьшить лишнюю неиспользуемую высоту до 0,5 метров, тогда диодов нужно меньше в несколько раз.Пытаюсь узнать количество люменов испускаемое будущими диодами,зная нужную высоту, освещенность которая мне нужна и площадь поверхности на которую падает свет.

Это верно, но люксы падают не от того что люмены уменьшились , а от того что с увеличением расстояния телесный угол освещаемой площадки стал меньше.

Если у Вас диоды пронормированы в люменах и имеют некую направленность излучения (а это наверняка так) , то не надо мудрить , суммируете свои люмены от 600 диодов и делите на площадь освещения. Паразитное "бесполезное излучение" в сторону вас не волнует , так как вы влияете на направленность светодиодов. В таком разрезе у Вас не точечный а распределенный источник да еще и направленный , практически от расстояния освещенность будет очень слабо зависеть.

Не-а. не получится .

Ну тогда такой вопрос.Допустим у меня есть ящик.Площадь 1 на 0,5 метров.Чтобы осветить его площадь диодами расположеными на расстоянии 1 метр от поверхности,набором светодиодов которые расположены равномерно по всей площади, параллельно освещаемои площади, суммарным световым потоком в 30000 люмен.Справедливо ли это для получения на поверхности 60000 люкс.Диод имеет поток скажем в 100 люмен и имеет телесный угол в 120 градусов.

120 градусов для сверхяркого диода это имхо сильно. Обычно чем ярчее светодиод тем уже у него диаграмма направленности, в пределе - лазер
Уточните параметры по диаграмме направленности. Дайте на даташит взглянуть хотя бы.
Со 120 градусами Вы как раз правильно предполагали уменьшать высоту , а то с расстояния 1 метр каждый диод будет светить пятном диаметром 3.4 метра , и большая часть света к сожалению "уйдет" за пределы полоски 1х0,5 метра.

Простите за любопытство , а зачем светодиодами светить, растения УФ свет разве не потребляют? А УФ лампу не дешевле для цветочков поставить?

УФ лампа,конечно, намного выгоднее - не надо сил тратить на полив...

Для уменьшения угла диаграммы светодиода применяют коллиматоры. При этом освещенность поверхности увеличится.

Да я понятия не имею зачем на диодах.Ну вроде как растениям нужен красный для плодоношения а синии для роста листвы.У меня просто заказ сделать ящик, точнее свет к этому ящику, так чтобы он осветил площадь равномерно.Это не лично мне нужно.В общем я нашел тут даташит http://everlight-electronics.ru/pdf/power/...7-SUR01-P01.pdf Как я понимаю мне нужен градус меньше?Чтобы использовать с высоты 1 метр навскидку будет достаточно градусов 60-80?

да , уменьшайте градус , диоды должны быть с "линзочками" . можно и не SMD тип , пмсм. А если найдете такие как в фонариках стоят - там весьма узкая диаграмма , то можно и о 2-х метрах расстояния подумать, если это преимущество.

С высоты 1 метр пятно 0,5 метра это угол диаграммы 2тэтта = 28 градусов

Меня еще интересует вот что.Что характеризует ТЕТТА?
Как я понимаю это типы линз стоящие на диоде

L - Lambertian I
LS - Lambertian II
EL - Lambertian III
B - Batwing
F - Focusing
S - Side Emitting

Мне нужен тип F сфокусированный источник света?У них градус=70.Какое пятно будет с расстояния 1 и 0,5 метра и в каком месте пятна больше всего сфокусировано света?

http://everlight-electronics.ru/pdf/power/XcelLed_1W.pdf

Максимальная интенсивность обычно в центре пятна
70 градусов диаграммы это по 35 градусов в сторону от оси.
тангенс 35 градусов = 0,7

с одного метра радиус пятна =0,7 (диаметр 1,4)
с 50 см в два раза меньше и радиус и диаметр

Ну и соответственно с увеличением радиуса свет больше рассеивается в стороны.Тоесть КПД уменьшается.Чем ближе свет к поверхности тем больше с него толку.Правильная моя логика?

Правильно мыслите. Угол поменьше найдите у светодиодов , и будет ваша задача оптимально выполнена.

Нет, КПД остается постоянным. Если фонариком с КПД 50% освещать коридор или Луну, его эффективность как источника света не меняется.
Просто световой поток распределяется на бОльшую площадь и освещенность падает. Пропорционально квадрату расстояния. Действительно, на расстоянии метра от фонарика больше толку, чем на 10 метров. Ровно в 100 раз.
Все это в школьном учебнике физики прекрасно было расписано.

Если брать колллиматор, то ему все равно с каким углом в него вставлен диод?Коллиматор все равно выравняет градус до нужного?А про учебники физики......когда же я последнии раз брал учебник по оптике и свету.....лет 1000 назад.Естественно все забыл о чем там шла речь.Ну вот заодно с вашей помощью и вспомнил, и повторил курс учебника.

Вот еще немного не понятно.Вы говорите об угле 2 Тэтта.Ето вы окуда взяли?Из даташита?Что такое Тэтта.

В Вашей спецификации на 3-й странице

очень часто использут как характеристику диаграммы направленности именно "двойной" угол относительно центральной оси. (для плоскости это вправо и влево от оси) . В Обозначении для информативности еще иногда указывают по какому уровню интенсивности излучения . В вашем случай "двойной угол по уровню 0,5 )

Ну вот теперь мне все стало понятнл.Спасибо вам.Теперь буду думать дальше.Почва есть.Если что будет не понятно,могу обратиться к вам в личку?

Пожалуйста, можно и в личку.
Если что интересное , пмсм, лучше решать через форум , потому что могут быть нестандартные и интересные версии других участников.

Удачи!

Вредно, наверное, читать такие учебники...
Вы покрасили черной краской рефлектор фонарика?

Упростите для меня свою мысль.
Световой поток остается постоянным. Рефлектор у источника света не знает на каком расстоянии находится освещаемый объект и не меняет свой цвет или форму. Следовательно, освещенность убывает обратно пропорционально квадрату расстояния. Световой поток распределяется на большую площадь. Что тут со школьной физикой не в ладах?

Фонарик - не точечный источник. Его рефлектор формирует параллельный пучок света... Это если нормальный фонарик. У идеально хорошего фонарика расходимость определяется дифракцией на выходной диафрагме. Фомулу про угловую расходимость в 1.22 (длина волны/ диаметр) "проходят... иногда мимо..." уже в ВУЗах. Некоторых. В медицинских даже...
Так проще? Или другими словами... Рефлектор формирует бесконечно далекую звезду, которую можно наблюдать через выходную аппертуру фонарика...