Физические характеристики искусственного освещения

1. Искусственное освещение (как и естественное) характеризуют:

– сила света (І) – мощность источников света, которая определяется в канделах (Кд). Это сила света, которая генерирует в определенном направлении монохроматическое излучение с частотой 540 × 10¹² Гц, энергетическая сила света которого в этом направлении составляет 1/683 Вт/стерадиан;

_– световой поток (F) – пространственная плотность светового излучения, единицей которого является люмен (лм) – световой поток, излучаемый единичным источником при силе света 1 кд в телесном углу в 1 стерадиан (пространственный угол в виде конуса с вершиной в центре сферы, которая вырезает на поверхности этой сферы поверхность, площадь которой равняется квадрату радиуса сферы);

_– освещенность (Е) – поверхностная плотность светового потока ,

где: S – площадь осветительной поверхности, м².

Единица освещенности – люкс (лк) – освещенность поверхности площадью 1 м² световым потоком в 1 лм;

– яркость (В) – сила света, что излучается или отражается с единицы площади в м² в определенном направлении: кд/м²,

где:

dS cos j - видимая площадка светящейся поверхности;

j - угол между направлением распространения светового потока и нормалью к светящейся поверхности.

Единицей яркости есть кд/м² – яркость светящейся поверхности (генерирующей или отражающей) с площади 1 м² при силе света 1 кд;

– коэффициент отражения (b) – отношение отраженного потока света (F_отр.) к потоку, который падает на поверхность (F_пад.), определяется по формуле b = F_отр./F_пад.

Величина b для свежего снега равняется – 0,9, для белой бумаги – 0,7, для незагорелой кожи – 0,35.

– коэффициент светопропускания (t)– отношение светового потока, который прошел сквозь среду (F_пр) к световому потоку, который падает на эту среду (F_пад):

t = F_пр./F_пад.

Этот коэффициент разрешает оценивать качество и чистоту оконного стекла, стекла осветительной арматуры.

– светность (М) – поверхностная плотность светового потока в лм, что излучается (или отражается) с площади 1 м² (лм/м²).

Источники искусственного освещения - электрические и неэлектрические. К последним относятся керосинки, карбидные лампы, свечки, газовые светильники. Их использование в наше время ограничено - в аварийных ситуациях, в полевых условиях и др.

Электрические источники искусственного освещения делятся на дуговые (в прожекторах, юпитерах”), лампы накаливания, газоосветительные, люминесцентные.

Недостатком ламп накаливания есть смещения спектра в желто-красную сторону, искажение цветового ощущения, ослепляющее действие прямых лучей.

Люминесцентные лампы имеют спектр, приближенный к дневному свету, с модификациями, которые зависят от люминофора, который покрывает внутреннюю поверхность стеклянной трубки и трансформирует ультрафиолетовое свечение паров ртути в трубке в видимый свет. Различают лампы дневного света (ЛД), белого света (ЛБ), теплого белого света (ЛТБ) и др.

Недостатком люминесцентных ламп является стробоскопический эффект - мигание подвижных предметов.

Одним из недостатков, как прямого солнечного света, так и ярких источников искусственного освещения есть их способность вызвать ослепляющий эффект. От яркого солнечного света мы защищаемся шторами, жалюзями на окнах, тонированием стекла, использованием защитных очков.

Для защиты от ослепляющего действия искусственных источников освещения используется осветительная арматура (которая, кстати, выполняет также эстетические функции).

С точки зрения формирования светового потока различают 5 типов осветительной арматуры:

- прямого света, когда весь световой поток направляется в одну полусферу (настольная лампа с непрозрачным абажуром, прожектор,,,юпитеры”, которые используются в фото - киносъемках);

- равномерно-рассеянного света (матовый или молочно-белый шар);

- отраженного света (когда светильник с непрозрачным абажуром направляет световой поток в верхнюю полусферу. При этом свет отбивается от потолка и рассеивается в нижнюю полусферу);

- направленно-рассеянного света, когда основной световой поток направляется в нижнюю полусферу через отверстие в абажуре, а часть его рассеивается в верхнюю полусферу через абажур из матового или молочно-белого стекла или пластика;

- отраженно-рассеянного света, когда основной световой поток направляется в верхнюю полусферу и отбивается от потолка, а часть рассеивается в нижнюю полусферу через абажур из матового или молочно-белого стекла или пластика.