Характеристика основных светотехнических величин
Свет является разновидностью лучистой энергии, характер действия которой на человека определяется в основном длиной волн электромагнитных колебаний. Встречающиеся в природе излучения находятся в пределе широкого диапазона. Часть электромагнитного спектра с длинами волн от 10 до 340000нм[3] называются оптической областью спектра.
Электромагнитные колебания, воспринимаемые органами зрения человека как свет (видимая часть спектра лучистой энергии) имеет длину волны от 380 до 770нм. Электромагнитное излучение с длиной волн от 10 до 380 нм принято называть ультрафиолетовым излучением. Излучение с длиной волны от 770 до 340000 называют инфракрасным излучением (см рис. 6). Видимая часть спектра излучения – гамма различных цветов от фиолетового, с длиной волны = 380 нм до красного ( = 770 нм), в едином потоке вызывает в органах зрения человека ощущение белого цвета.
Основными светотехническими величинами, характеризующими
10 нм 380нм 770 нм 340000 нм
Область ультрафиоле- видимая часть Область инфракрасного
тового излучения спектра излучения
 |
Оптическая область электромагнитного спектра
Рис. 6 Схема оптической области электромагнитного спектра в длинах волн , нм
освещение производственных и жилых помещений являются световой поток, сила света, освещенность и яркость.
Световым потоком называют мощность лучистой энергии, оцениваемую по производимому ею световому ощущению на органы зрения человека, спектральная чувствительность которых стандартизована. За единицу светового потока ф принят люмен (лм). Условились считать, что световой поток в 1 люмен излучает абсолютно черное тело с площадью выходного отверстия равной 0,5305 мм2, при температуре затвердевания платины (2046 К) при давлении 1013 гПа.
Световой поток источника света в разных направлениях пространства может иметь различную плотность или силу. Если выделить в пространстве элементарный конус с вершиной в источнике света и определить световой поток внутри этого конуса в определенном направлении, то отношение светового потока ктелесному углу (части пространства, ограниченного конической поверхностью) и даст силу источника света.
Силой источника света I в некотором направлении называют отношение элементарного светового потока dФ к элементарному телесному углу d[4] в пределах которого он равномерно распределяется.
I = dФ/d . (8)
За единицу силы света принята кандела (кд). Видимость зависит от величины освещенности и степени яркости объектов.
Освещенностью Е называется отношение элементарного светового потока dФ, падающего на элементарную площадь dS к величине этой площади,
E = dФ/dS . (9)
За единицу освещенности принят люкс (лк), который равен поверхностной плотности светового потока в 1 лм, равномерно распределенного на площади в 1 м2.
Яркостью L светящейся элементарной поверхности dS взаданном направлении называется отношение силы излучаемогоили отражаемого ею света dIк проекции этой поверхности на плоскость, перпендикулярную данному направлению dScos, кд/м2
L = dI/dScos , (10)
где - угол между перпендикуляром к светящейся поверхности и направлением, в котором определяется яркость.
Чрезмерная яркость, вызывающая ощущение слепимости, называется блескостью. Слепимость оказывает угнетающее действие на человека, снижает его работоспособность.
Падающий на освещенную поверхность световой поток Ф обычно разделяется на три части: одна часть потока отражается(Ф), другая поглощается (Ф), третья (Ф) пропускается поверхностью. В связи с этим свойства всех поверхностей характеризуются коэффициентами отражения
= Ф/Ф, поглощения = Ф /Ф, пропускания = Ф/Ф.
Очевидно по закону сохранения энергии для любой среды Ф=Ф+Ф+Ф=1. Эти коэффициенты используются при выборе цвета для оформления интерьеров судовых помещений и расчете освещенности рабочих мест.
При освещении газоразрядными источниками света освещенность изменяется по времени. Она пульсирует с удвоенной частотой переменного тока. Коэффициент пульсации Кп, %, характеризует уровень колебаний освещенности газоразрядных ламп при питании их переменным током
Кп = [(Еmах-Е min)/2Еср]100, (11)
где Еmах, Е min, Еср максимальное, минимальное и среднее значение освещенности за период ее колебания, лк.
Действующими нормами допускается Кп от 10 до 20%.