Расчет света для аквариума (немного математики)

[bomberman]

Созреете до нормального люксметра, до нормальной банки с водой (шириной и высотой в пару десятков сантиметров минимум) и грунтом, а не стаканом с кривым дном в форме линзы и развенчаетесь самостоятельно :-)

[oltrew]

Допис від bomberman

Созреете до нормального люксметра, до нормальной банки с водой (шириной и высотой в пару десятков сантиметров минимум) и грунтом, а не стаканом с кривым дном в форме линзы и развенчаетесь самостоятельно :-)

Ну вот, не прошло и три года - дошли руки замерить и пустой аквариум вовремя образовался.
Не поленился, замерил люксметром среднюю освещенность без воды и с водой.
Аквариум 50х30х35(В), глубина воды 34 см, лампа накаливания 100 Вт (спираль) на высоте 8 см от поверхности воды, вокруг темно.
Люксметр сдвигал так, чтобы максимально плотно заполнить датчиком всю площадь, по 26 измерений.
Средняя освещенность без воды - 520 лк, с водой - 1601 лк. Разница в 3 раза.
В кубике была бы еще больше, ведь в параллелепипеде одна стенка получается фактически открыта.
Фотки процесса:
Скрытый текст

[Ye_Lviv]

Допис від oltrew

Средняя освещенность без воды - 520 лк, с водой - 1601 лк. Разница в 3 раза.

Виходить парадокс. Всі кругом пишуть, що вода поглинає світло а в вас навпаки.
Он тут наприклад:

Допис від Starcomputer

Допустим мы хоти получить среднюю освещенность 1000 Lx. Тогда освещенность на поверхности воды, учитывая потери потока при входе в воду и ослабление светового потока от глубины, должна быть равна:
Еп = Ед / (Ко * Кв), где
Ед – освещенность на дне аквариума, Lx;
Ко – коэффициент ослабления света в зависимости от глубины;
Кв – коэффициент ослабления света при входе в воду.

Коэффициент ослабления света от глубины для аквариумов примерно равен:
0,3 м – 0,47-0,65 (0,56);
0,4 м – 0,37-0,55 (0,46);
0,5 м – 0,29-0,48 (0,39);
0,6 м – 0,22-0,40 (0,31);
0,7 м – 0,17-0,35 (0,26);
0,8 м – 0,14-0,30 (0,22).

Виходить що ті всі коефіцієнти загасання від глибини то є лихоманка сизої кобили
П.С. світло у воді дійсно так сильно не загасає і для глибин акваріума практично жодного загасання вода не створить, для червоного проявиться десь на глибинах більше 5 метрів! (хіба коли вода буде сильно мутна то проявиться).
Тому вся та хімія розрахунків з впливом глибини води то чиста фікція, а загасання є наслідком відблискувачів, непаралельності променів світла, кутом розходження світла в сторони з джерела світла, кутом виходу з лінзи. Паралельний пучок світла загасати не буде для акваріумних глибин взагалі, от тільки створити паралельний пучок є практично неможливо.
"Ко – коэффициент ослабления света в зависимости от глубины" є фактично параметр котрий залежить лише від відблискувача чи лінзи для діодів але не від поглинання водою світла. Тож наведені формули працюють для середньостатистичних світильників і біди в них нема, лише збивають з толку людей заставляючи їх думати, що вода так сильно поглинає світло, що воно не доходить до дна акваріума.
Тож кількість світла на дні то є гра з оптикою світильників на заданій відстані (глибині).

[Starcomputer]

Ye_Lviv, может быть Вы свои утверждения обоснуете какими-либо физическими формулами ? Потому что "взагалi" это "одна бабка сказала".

Паралельний пучок світла загасати не буде для акваріумних глибин взагалі

Поглощение водой светового монохроматического потока, образующего пучок параллельных лучей, определяется по показательному закону:
F = Fn*10^(-kx), где
Fn - начальный поток
k - показатель поглощения воды (https://ru.wikipedia.org/wiki/Показатель_поглощения)
x - толщина слоя воды.
Для ОПТИЧЕСКИ чистой воды при длине волны 550 нм k = 0,01
Для морской воды уже 0,1
Для аквариумной у меня цифры нет, но она точно выше, чем у морской.
Тогда на глубине 1 м мы получим от начального светового потока:
Оптическая вода - 98%
Морская вода - 79%
И это только поглощения. Если учесть еще ослабление и рассеивание света в воде то и получим примерно указанные выше коэффициенты.

Кому этот вопрос интересен, вот неплохая и очень удобочитаемая информация:
http://istoriya-foto.ru/books/item/f...06/st010.shtml
там все четко описано, с формулами и примерами, а не общие рассуждения "взагалi".

[oltrew]

Допис від Starcomputer

F = Fn*10^(-kx)

Что за "10" в формуле? В законе Бугера должна быть экспонента.

[bobus]

Допис від oltrew

Что за "10" в формуле? В законе Бугера должна быть экспонента.

Навряд, чи на форумі це привід для суперечок , маю враження, що вам - просто "аби поговорити".

Отвечу на понятном вам язьіке.(Уж извините, но устанавливать на ноуте ради одного сообщения русскую раскладку клавиатурьі я не буду).

В советской научно-технической литературе показатель поглощения определялся, как величина обратная расстоянию, на котором поток излучения, образующего параллельный пучок, ослабляется в 10 раз в результате поглощения в среде. Все таблицьі показателей поглощения в литературе на понятном вам язьіке соответствуют именно єтому определению.
При таком определении закон Бугера вьіглядит именно так 10^-kX.

Впрочем, ценность рассуждений и споров на єту тему для аквариумистики абсолютно нулевая, поєтому продолжать не буду.

[Ye_Lviv]

Допис від Starcomputer

Тогда на глубине 1 м мы получим от начального светового потока:
Оптическая вода - 98%

Я якраз про це намагався і сказати. 0.5-0.6М глибини, там загасання ще менше. Я точно цифр зараз не пам'ятаю але десь бачив на німецькому сайті заміряну по спектру величину загасання води на 1 М там були цифри в межах 0.01-0.04 не більше, в вас 0.02.
Один мій знайомий мав акву глибиною 0.7М казав що під час обслуговування вічно натирав собі водяники під пахами в один чудовий день після обслуговування вийшов з себе і обрізав на 10 см акву.
Тобто глибина більше 60 см не є доцільною. Тому в основному для типових акваріумів спокійно можна знехтувати загасанням від глибини яке є в межах 0.3-2%.

Допис від oltrew

Откуда взялась десятка?

від логарифму дессяткового і 10^х не буде лінійна а експоненціальна якщо шкала по х лінійна зато буде лінійна якщо шкала по х логарифмічна.(осі Y/X)

[oltrew]

Допис від Ye_Lviv

від логарифму дессяткового і 10^х не буде лінійна а експоненціальна якщо шкала по х лінійна зато буде лінійна якщо шкала по х логарифмічна.(осі Y/X)

Мало чего понял, т.к. написано не только на непонятном языке, но еще и совершенно без знаков препинания, призванных обозначать логику рассуждения: подчинения, следствия, акценты.
Некоторые знакомые слова пробудили сомнение, что вы со Starcomputer путаете "экспоненциальный" и "экспонентный", а также десятичный логарифм с натуральным.
Если использовать десятичный логарифм вместо натурального, то поглощение в примере выше оказывается в 2 с лишним раза больше, чем по закону Бугера.
Вас это не смущает?

[Starcomputer]

Допис від oltrew

Мало чего понял, т.к. написано не только на непонятном языке, но еще и совершенно без знаков препинания, призванных обозначать логику рассуждения: подчинения, следствия, акценты.
Некоторые знакомые слова пробудили сомнение, что вы со Starcomputer путаете "экспоненциальный" и "экспонентный", а также десятичный логарифм с натуральным.
Если использовать десятичный логарифм вместо натурального, то поглощение в примере выше оказывается в 2 с лишним раза больше, чем по закону Бугера.
Вас это не смущает?

Я не знаю почему там десятичный, а не натуральный логарифм (разницу между ними я знаю ). Я дал формулу точно так, как она приведена в книге. Если автор книги ошибся .... ну я то что могу сделать ?
И если посмотреть глубже, то основные потери света возникают за счет присутствия в воде частиц - аквариумная вода (даже в моском аквариуме) отнюдь не оптически чистая.
Буду дома - измерю освещенность под поверхностью воды и на дне (морской аквариум)