На подвійному відстані свічка світить, зрозуміло, слабкіше. Але у скільки разів? В два? Ні, не в два: якщо ви поставите на подвійному відстані дві свічки, вони не дадуть колишнього освітлення. Щоб отримати таке освітлення, треба на подвійному відстані поставити не дві, а двічі два - чотири свічки. На потрійному відстані доведеться поставити не три, а тричі три, т. Е. Дев'ять свічок, і т. Д. Це показує, що на подвійному відстані сила освітлення слабшає в 4 (2 × 2, або 2 2) рази, на потрійному - в 9 (3 × 3, або З 2) раз, на четвертний - в 4 × 4 (або 4 2), т. е. в 16 разів, на 5 # 8209; кратному - в 5 × 5 (або 5 2) , т. е. в 25 разів, і т. д. Такий закон ослаблення світла з відстанню. Ми вже знаємо, що такий же і закон ослаблення звуку: звуки слабшають на 6 # 8209; кратному відстані не в 6, а в 36 раз.
Знаючи цей закон, ми можемо скористатися ним, щоб порівняти між собою яскравість двох ламп, взагалі двох джерел світла різної сили. Ви бажаєте, наприклад, дізнатися, у скільки разів ваша гасова лампа світить сильніше простий свічки; іншими словами, хочете визначити, скількома звичайними свічками потрібно було б цю лампу замінити, щоб отримати таке ж освітлення.
Мал. 85. Перший спосіб виміряти силу світла
Для цього ви маєте в своєму розпорядженні лампу і запалену свічку на одному кінці столу, а на іншому ставите прямовисно (затиснувши, наприклад, між сторінками книги) лист білого картону. Недалеко від нього, попереду, встановлюєте, також прямовисно, яку # 8209; небудь паличку, наприклад олівець. Він відкидає на картон дві тіні: одну - від лампи, іншу - від свічки. Густота цих тіней, взагалі кажучи, різна, тому що обидві висвітлені: одна - яскравою лампою, інша - тьмяною свічкою. Наближаючи свічку, ви можете досягти того, що обидві тіні зрівняються в густоті. Це буде означати, що зараз сила освітлення лампи якраз дорівнює силі освітлення свічки. Однак лампа знаходиться далі від освітлюваного нею картону, ніж свічка; виміряйте, у скільки разів вона далі, і ви зможете визначити, у скільки разів лампа яскравіше свічки. Якщо, наприклад, лампа в 3 рази далі від картону, ніж свічка, то яскравість її в 3 × 3 (або З 2), т. Е. В 9 разів більше яскравості свічки. Чому так - легко зрозуміти, якщо згадати закон ослаблення світла.
Мал. 86. Другий спосіб виміряти силу світла
Інший спосіб порівняти силу світла двох джерел полягає в тому, що користуються масляним плямою на папері. Таке пляма здається світлим, якщо освітлено ззаду, і темним, якщо освітлено спереду. Але можна розташувати порівнювані джерела по обидва боки плями на таких відстанях, що пляма здається освітленим з обох сторін однаково. Тоді залишається лише виміряти відстані джерел від плями і зробити ті обчислення, які ми пропонували в попередньому випадку.