钓鱼,开局获得签到系统 第321章 照度计
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照度计是周四到的。林泠下班后取快递到家里拆的,外面那层灰色快递袋撕开的时候带出一股淡淡的塑料味。里面是一个比手机还小的黑色方块,正面一个液晶屏,侧面一个白色半球形传感器,传感器表面覆着一层极薄的磨砂膜,摸上去像细砂纸。屏幕下方印着“Lx”两个字母,旁边一个极小的太阳图标,图标印得有点歪,太阳的射线长短不一。他翻出说明书看了两页,操作比想象中简单——开机之后把传感器对准光源,屏幕直接显示勒克斯数值,长按三秒锁定读数,再长按三秒解锁。说明书最后一页印着校准证书的复印件,上面写着出厂前用标准光源校准过,误差不超过正负百分之三。他把照度计塞进外套内袋,想着周六去大山口正好用上。
他查过一点这东西的来历。照度计的原理不复杂,核心是一个硅光电二极管,把光信号转换成电流信号,再经过电路换算成勒克斯读数。勒克斯这个单位本身有讲究,一勒克斯等于一流明的光通量均匀照在一平方米面积上的照度。他记得以前看过一份资料,说十九世纪末德国物理学家奥托·卢默和恩斯特·普林斯海姆在研究黑体辐射时建立了光度计量的基础标准,后来国际照明委员会把光谱光视效率函数标准化,照度计才有了统一的校准依据。没有这套标准之前,不同厂家做的照度计读数能差出一倍,甲说一千,乙说五百,谁也不知道谁对。现在几十块钱的照度计出厂前都用标准光源校准过,精度虽然比不上实验室仪器,但用来对比水面照度和水下衰减足够了。他读到这段的时候还专门截了张图存手机里,想着万一以后写文章能用上。
周五晚上他把照度计从盒子里拿出来,在书房试了试。台灯正下方读数大概六百勒克斯,拉开窗帘对着窗外夜景,只有十几勒克斯,关了灯对着书架,屏幕直接跳到零,再按一下背光才勉强显示个位数。他又把传感器贴在君子兰的叶片旁边,台灯从侧面照过来,叶片正面读数三百多,背面只有七八十。光穿过叶片之后衰减了一大半,这个规律跟水里一模一样,只是叶片比水薄得多。他在笔记本上记了一笔:“照度计使用前先测环境光,确认传感器是否正常工作。室内环境光通常在几十到几百勒克斯之间,窗外阴天天空光在几千到一万之间,晴天天空光可以到几万。这些数字先记着,周末到水边有个对照。”
他又翻了一下说明书,发现这个照度计的量程是零到二十万勒克斯,分三个档位,低档零到两千,中档两千到两万,高档两万到二十万。档位是自动切换的,屏幕左上角有一个极小的“L”“m”“h”标识,他试的时候一直显示“L”,说明书房里的光强还在低档范围内。说明书上还写了传感器的余弦修正,说白色半球形罩子是用来修正不同入射角光强的,如果没有这个罩子,斜射光测出来的读数会偏低。他看着那个半球罩想了想,觉得这个设计跟鱼的眼睛有点像——鱼眼也是半球形的,不同方向来的光进入眼睛时的响应也不一样。人的眼睛和照度计的传感器都在尽量模拟自然光的接收方式。
周六还是多云。出门前他看了一眼天空,云层薄厚不均,太阳在云后时隐时现。那种天空不亮也不暗,云层像被撕成碎块的旧棉絮,有的地方薄得透光,有的地方厚得发灰。他把照度计装进外套内袋,又往竿包里塞了自封袋和胶带,想在水里测一下照度衰减。到坝上的时候九点出头,风比上周小了一些,水面上的波纹细而均匀,像被一把极细的梳子梳过。坝上还是他一个人,上周那排路灯杆在阴天的灰光里显得更旧了,杆身上的漆皮卷起来的地方又多了几处。
他先把照度计从包里拿出来,举起来对着天空测了一下,传感器正对头顶,屏幕显示四千出头。这个数字跟天气预报App里那个“多云”的图标对得上。然后他把传感器放在坝上水泥台面上,朝向水面,测反射光,读数大概六百多。两个数字差了好几倍,说明水面反射掉了大部分天空光,真正透入水中的光强比天空光弱得多。他又把传感器朝向东边太阳的方向,读数跳到一万二,云层刚好在那片区域裂了一道缝。他把读数记在笔记本上,标注“太阳直射,云缝透光”。
这两个数字是水面照度的上下边界,实际透入水中的光强取决于太阳高度角和水面反射率,角度越低反射率越高,冬天太阳角度低,就算天空亮,真正进水里的光也不如夏天多。他想起以前在一份水文监测报告里看到过,水面反射率在太阳高度角三十度以下会急剧上升,正午前后太阳高度角最高,反射损失最小,早晚光线斜射,大部分光被水面弹回空中,水下的照度只有表面的几分之一。他把这个规律也在笔记本上补了一笔:“晴天正午太阳高度角大,反射损失小,水下照度高;早晚太阳角度低,反射损失大,水下照度低。同样的天空光强度,正午和傍晚水下照度能差好几倍。所以作钓的时候不能只看天空亮不亮,还得看太阳高度角。”
他把照度计装进一个透明自封袋里,封口折了几折用胶带缠紧,留了一截线绑在竿梢上。自封袋是厨房用的那种,袋口有两条咬合条,他用手指把咬合条压了一遍,又沿着封口折了两折,拿透明胶带在折痕处缠了两圈,确认水渗不进去。传感器端慢慢沉入水中,一档一档往下放,每放一米停几秒读数。水面下第一米照度降到了大概一千六,三米降到六百多,六米降到两百出头,十米以下降到了一百以下。他记录完这些数字之后把照度计拉上来,擦干袋子上的水,在笔记本上画了一条照度衰减曲线。横轴是深度,纵轴是勒克斯的对数值。曲线近似一条直线,这跟比尔-朗伯定律的预测一致,在单色光条件下,光强的对数衰减应该是一条直线。水面照度取的是天空光和水面反射的综合值,四千勒克斯左右,衰减到六米深度时只剩两百,衰减到一百勒克斯大约在十二米左右。他又根据测到的数据反算了吸收系数,用一千六除以四千取对数再除以一米,得到大约零点九二每米。这个系数比上周算的零点三八高了不少,他想了想,可能是今天水体浊度变了,坝前那个湾口的水色比上周浑一些,悬浮物多,吸收系数自然大。他在曲线旁边标注“浊度偏高,吸收系数零点九二,目标深度变浅”。
他查过一点这东西的来历。照度计的原理不复杂,核心是一个硅光电二极管,把光信号转换成电流信号,再经过电路换算成勒克斯读数。勒克斯这个单位本身有讲究,一勒克斯等于一流明的光通量均匀照在一平方米面积上的照度。他记得以前看过一份资料,说十九世纪末德国物理学家奥托·卢默和恩斯特·普林斯海姆在研究黑体辐射时建立了光度计量的基础标准,后来国际照明委员会把光谱光视效率函数标准化,照度计才有了统一的校准依据。没有这套标准之前,不同厂家做的照度计读数能差出一倍,甲说一千,乙说五百,谁也不知道谁对。现在几十块钱的照度计出厂前都用标准光源校准过,精度虽然比不上实验室仪器,但用来对比水面照度和水下衰减足够了。他读到这段的时候还专门截了张图存手机里,想着万一以后写文章能用上。
周五晚上他把照度计从盒子里拿出来,在书房试了试。台灯正下方读数大概六百勒克斯,拉开窗帘对着窗外夜景,只有十几勒克斯,关了灯对着书架,屏幕直接跳到零,再按一下背光才勉强显示个位数。他又把传感器贴在君子兰的叶片旁边,台灯从侧面照过来,叶片正面读数三百多,背面只有七八十。光穿过叶片之后衰减了一大半,这个规律跟水里一模一样,只是叶片比水薄得多。他在笔记本上记了一笔:“照度计使用前先测环境光,确认传感器是否正常工作。室内环境光通常在几十到几百勒克斯之间,窗外阴天天空光在几千到一万之间,晴天天空光可以到几万。这些数字先记着,周末到水边有个对照。”
他又翻了一下说明书,发现这个照度计的量程是零到二十万勒克斯,分三个档位,低档零到两千,中档两千到两万,高档两万到二十万。档位是自动切换的,屏幕左上角有一个极小的“L”“m”“h”标识,他试的时候一直显示“L”,说明书房里的光强还在低档范围内。说明书上还写了传感器的余弦修正,说白色半球形罩子是用来修正不同入射角光强的,如果没有这个罩子,斜射光测出来的读数会偏低。他看着那个半球罩想了想,觉得这个设计跟鱼的眼睛有点像——鱼眼也是半球形的,不同方向来的光进入眼睛时的响应也不一样。人的眼睛和照度计的传感器都在尽量模拟自然光的接收方式。
周六还是多云。出门前他看了一眼天空,云层薄厚不均,太阳在云后时隐时现。那种天空不亮也不暗,云层像被撕成碎块的旧棉絮,有的地方薄得透光,有的地方厚得发灰。他把照度计装进外套内袋,又往竿包里塞了自封袋和胶带,想在水里测一下照度衰减。到坝上的时候九点出头,风比上周小了一些,水面上的波纹细而均匀,像被一把极细的梳子梳过。坝上还是他一个人,上周那排路灯杆在阴天的灰光里显得更旧了,杆身上的漆皮卷起来的地方又多了几处。
他先把照度计从包里拿出来,举起来对着天空测了一下,传感器正对头顶,屏幕显示四千出头。这个数字跟天气预报App里那个“多云”的图标对得上。然后他把传感器放在坝上水泥台面上,朝向水面,测反射光,读数大概六百多。两个数字差了好几倍,说明水面反射掉了大部分天空光,真正透入水中的光强比天空光弱得多。他又把传感器朝向东边太阳的方向,读数跳到一万二,云层刚好在那片区域裂了一道缝。他把读数记在笔记本上,标注“太阳直射,云缝透光”。
这两个数字是水面照度的上下边界,实际透入水中的光强取决于太阳高度角和水面反射率,角度越低反射率越高,冬天太阳角度低,就算天空亮,真正进水里的光也不如夏天多。他想起以前在一份水文监测报告里看到过,水面反射率在太阳高度角三十度以下会急剧上升,正午前后太阳高度角最高,反射损失最小,早晚光线斜射,大部分光被水面弹回空中,水下的照度只有表面的几分之一。他把这个规律也在笔记本上补了一笔:“晴天正午太阳高度角大,反射损失小,水下照度高;早晚太阳角度低,反射损失大,水下照度低。同样的天空光强度,正午和傍晚水下照度能差好几倍。所以作钓的时候不能只看天空亮不亮,还得看太阳高度角。”
他把照度计装进一个透明自封袋里,封口折了几折用胶带缠紧,留了一截线绑在竿梢上。自封袋是厨房用的那种,袋口有两条咬合条,他用手指把咬合条压了一遍,又沿着封口折了两折,拿透明胶带在折痕处缠了两圈,确认水渗不进去。传感器端慢慢沉入水中,一档一档往下放,每放一米停几秒读数。水面下第一米照度降到了大概一千六,三米降到六百多,六米降到两百出头,十米以下降到了一百以下。他记录完这些数字之后把照度计拉上来,擦干袋子上的水,在笔记本上画了一条照度衰减曲线。横轴是深度,纵轴是勒克斯的对数值。曲线近似一条直线,这跟比尔-朗伯定律的预测一致,在单色光条件下,光强的对数衰减应该是一条直线。水面照度取的是天空光和水面反射的综合值,四千勒克斯左右,衰减到六米深度时只剩两百,衰减到一百勒克斯大约在十二米左右。他又根据测到的数据反算了吸收系数,用一千六除以四千取对数再除以一米,得到大约零点九二每米。这个系数比上周算的零点三八高了不少,他想了想,可能是今天水体浊度变了,坝前那个湾口的水色比上周浑一些,悬浮物多,吸收系数自然大。他在曲线旁边标注“浊度偏高,吸收系数零点九二,目标深度变浅”。