Единица измерения освещенности: формула и от чего она зависит, перечень единиц

В чем измеряется освещенность

Одним из важнейших показателей создания комфортных условий обитания, учитываемых при возведении любых объектов, является уровень освещения в его помещениях. Влияние этого фактора на здоровье и трудоспособность человека настолько велико, что он в первую очередь должен учитываться при оборудовании производственных площадок. В связи с этим важно разобраться с тем, в чем обычно измеряется освещенность того или иного объекта, и какие единицы используются при её расчёте.

Что такое освещенность

Единицы освещения

Единица измерения освещённости – люкс (Лк), определяется как количество светового потока, приходящееся на единицу освещаемой площади (в её качестве обычно выступает квадратный метр). В соответствии с определением этого показателя вводятся специальные нормы освещенности в производственных помещениях в люксах (Лк).

Формула для расчёта

Расчётный показатель, определяющий уровень освещённости в помещении или его мощность, называется световым потоком и измеряется в люменах (Лм). Для вычисления одного люкса используется очень простая формула.

Таким образом, освещенность конкретной зоны меняется пропорционально световому потоку, исходящему от его источника. Чем дальше от излучателя располагается данный предмет, тем ниже будет его освещенность.

Изменение с расстоянием

Особый интерес представляет ситуация, когда освещение той или иной площади происходит под определённым углом. В этом случае искомый показатель изменяет своё значение (снижается) пропорционально углу падения света.

Кроме того, эта величина для каждого конкретного помещения определяется назначением последнего, а также особенностями применения освещаемой площадки. При необходимости оценки этого показателя используется его нормируемое значение, установленное для того или иного объекта действующими стандартами.

Дополнительное замечание. Так, в офисном помещении показатель освещенности может варьироваться от 20 до 300 Лк (в зависимости от рода производимых в нём работ).

Для складских хозяйств величина освещённости нормируется показателем в 50 Лк.

Человеческий фактор и характер деятельности

При расчёте нормы освещенности должны учитываться и индивидуальные особенности человеческого зрения, для которых вводится несколько категорий. Каждая из них учитывает фактор напряжённости глаз при выполнении определённых видов трудовых операций. Так, проведение ювелирных и подобных им работ возможно лишь в условиях максимальной освещённости. А для создания общего светового фона в производственных помещениях достаточно усреднённого значения этого показателя.

Добавим, что при оценке величины освещённости также учитываются реальные условия, в которых осуществляется производственная деятельность находящегося на объекте персонала. По критерию вида деятельности все помещения разделяются по следующим эксплуатационным категориям:

  • Постоянное пребывание на рабочем месте;
  • Периодический характер производимых операций (с учётом постоянного пребывания в нём);
  • Непостоянная деятельность при кратковременном пребывании в зоне проведения работ;
  • Присутствие на рабочем месте в качестве стороннего наблюдателя.

Кроме того, согласно экспертной оценке, свет самым непосредственным образом влияет на самочувствие и работоспособность человека. Именно по этой причине плохая освещенность рабочей зоны является причиной ухудшения здоровья, снижения внимательности и концентрации, а также утомления психики.

С другой стороны, слишком яркий свет приводит к её раздражению и может явиться причиной сильного стресса. Так что самое верное решение – это выбор такого светового уровня, который обеспечивал бы хорошую работоспособность и безопасность человека.

Способы измерения

Реальная освещенность помещения измеряется с помощью особых приборов, к числу которых принято относить экспозиметр или экспонометр, а также люксметр (фотометр). Основным инструментом, используемым при повседневном измерении показателя освещенности (как естественной, так и искусственной) является люксметр.

Такие приборы, в свою очередь, делятся на аналоговые и цифровые, причём первые из них относятся к устаревшим моделям, так что с их помощью измерение освещённости проводится довольно редко.

Современные цифровые и стрелочные устройства применяются обычно в следующих ситуациях:

  • При необходимости аттестационной проверки мест постоянной работы;
  • Для сравнения текущих показателей освещённости с нормируемыми параметрами (при монтаже приборов освещения, в частности);
  • При проверке текущего уровня освещенности установленным ГОСТом нормативам.

Работа люксметра основана на простейшем принципе, согласно которому в него встраивается чувствительный датчик (фотоэлемент). При попадании на этот элемент светового потока в нём генерируется мощный электронный поток, результатом которого является электрический ток.

Важно! Сила этого тока прямо пропорциональна величине светового потока, попадающего на фотоэлемент.

Именно этот параметр (количество света, приходящееся на единицу площади) и отображается на дисплее измерителя.

Величина пульсаций

Известно, что практически все осветительные приборы излучают неравномерный световой поток, характеризующийся наличием небольших пульсаций. Данный эффект незаметен для обычного глаза, что не означает отсутствия его влияния на человеческое зрение. Опасность таких пульсаций заключается в том, что они не ощущаются напрямую, а косвенно воздействуют на психику человека. Это воздействие проявляется в виде пропадания сна, ощущения слабости в организме, а также в депрессии и определённом дискомфорте.

Читайте также:  Поляризованный свет: описание явления, примеры, формулы и разновидности

Для понимания того, что такое коэффициент пульсаций, достаточно знать, что он характеризует изменение светового потока, приходящегося на единицу площади за определённое время.

Для его расчета применяется очень простая формула, согласно которой нужно из максимальной величины освещённости в люксах (Лк) вычесть минимальное её значение и привести эту разницу к единице времени. После этого полученный результат делится на среднее значение этого параметра, а затем умножается на 100%.

Обратите внимание! Согласно требованиям нормативных актов, для средств общего освещения на действующих промышленных объектах этот показатель не должен превышать 20%.

Для случая специального освещения, используемого в режиме проведения протяжённых по времени зрительных операций, этот показатель не должен быть более 5%. Причём в составе сигналов пульсаций обычно учитываются гармоники с частотой до 300 Гц, поскольку более высокий диапазон не воспринимается глазом человека и никак не воздействует на его психику.

Измерение коэффициента пульсаций

Для измерения величины и частоты пульсаций используются достаточно простые и надёжные в эксплуатации светочувствительные приборы, относящиеся к группе пульсометров.

Пользуясь такими измерителями, можно определять следующие характеристики:

  • Уровень светимости излучающих поверхностей (мониторов, например) и других устройств искусственного света;
  • Степень освещённости того или иного объекта в границах обследуемого помещения;
  • Незаметные для глаза световые пульсации люстр и других бытовых приборов.

Принцип действия пульсометров и люксметров основан на применении того же фотоэлемента, реагирующего на изменения интенсивности светового потока с определённой частотой.

В заключение отметим, что все рассмотренные ранее характеристики должны измеряться с учётом окружающей обстановки. При этом необходимо иметь в виду, что на величину исследуемых параметров существенное влияние оказывает отражённый свет.

Видео

В чем измеряется освещенность

Одним из важнейших показателей создания комфортных условий обитания, учитываемых при возведении любых объектов, является уровень освещения в его помещениях. Влияние этого фактора на здоровье и трудоспособность человека настолько велико, что он в первую очередь должен учитываться при оборудовании производственных площадок. В связи с этим важно разобраться с тем, в чем обычно измеряется освещенность того или иного объекта, и какие единицы используются при её расчёте.

Что такое освещенность

Единицы освещения

Единица измерения освещённости – люкс (Лк), определяется как количество светового потока, приходящееся на единицу освещаемой площади (в её качестве обычно выступает квадратный метр). В соответствии с определением этого показателя вводятся специальные нормы освещенности в производственных помещениях в люксах (Лк).

Формула для расчёта

Расчётный показатель, определяющий уровень освещённости в помещении или его мощность, называется световым потоком и измеряется в люменах (Лм). Для вычисления одного люкса используется очень простая формула.

Таким образом, освещенность конкретной зоны меняется пропорционально световому потоку, исходящему от его источника. Чем дальше от излучателя располагается данный предмет, тем ниже будет его освещенность.

Изменение с расстоянием

Особый интерес представляет ситуация, когда освещение той или иной площади происходит под определённым углом. В этом случае искомый показатель изменяет своё значение (снижается) пропорционально углу падения света.

Кроме того, эта величина для каждого конкретного помещения определяется назначением последнего, а также особенностями применения освещаемой площадки. При необходимости оценки этого показателя используется его нормируемое значение, установленное для того или иного объекта действующими стандартами.

Дополнительное замечание. Так, в офисном помещении показатель освещенности может варьироваться от 20 до 300 Лк (в зависимости от рода производимых в нём работ).

Для складских хозяйств величина освещённости нормируется показателем в 50 Лк.

Человеческий фактор и характер деятельности

При расчёте нормы освещенности должны учитываться и индивидуальные особенности человеческого зрения, для которых вводится несколько категорий. Каждая из них учитывает фактор напряжённости глаз при выполнении определённых видов трудовых операций. Так, проведение ювелирных и подобных им работ возможно лишь в условиях максимальной освещённости. А для создания общего светового фона в производственных помещениях достаточно усреднённого значения этого показателя.

Добавим, что при оценке величины освещённости также учитываются реальные условия, в которых осуществляется производственная деятельность находящегося на объекте персонала. По критерию вида деятельности все помещения разделяются по следующим эксплуатационным категориям:

  • Постоянное пребывание на рабочем месте;
  • Периодический характер производимых операций (с учётом постоянного пребывания в нём);
  • Непостоянная деятельность при кратковременном пребывании в зоне проведения работ;
  • Присутствие на рабочем месте в качестве стороннего наблюдателя.

Кроме того, согласно экспертной оценке, свет самым непосредственным образом влияет на самочувствие и работоспособность человека. Именно по этой причине плохая освещенность рабочей зоны является причиной ухудшения здоровья, снижения внимательности и концентрации, а также утомления психики.

С другой стороны, слишком яркий свет приводит к её раздражению и может явиться причиной сильного стресса. Так что самое верное решение – это выбор такого светового уровня, который обеспечивал бы хорошую работоспособность и безопасность человека.

Читайте также:  Осветительные приборы (для дома): назначение и классификация по типам

Способы измерения

Реальная освещенность помещения измеряется с помощью особых приборов, к числу которых принято относить экспозиметр или экспонометр, а также люксметр (фотометр). Основным инструментом, используемым при повседневном измерении показателя освещенности (как естественной, так и искусственной) является люксметр.

Такие приборы, в свою очередь, делятся на аналоговые и цифровые, причём первые из них относятся к устаревшим моделям, так что с их помощью измерение освещённости проводится довольно редко.

Современные цифровые и стрелочные устройства применяются обычно в следующих ситуациях:

  • При необходимости аттестационной проверки мест постоянной работы;
  • Для сравнения текущих показателей освещённости с нормируемыми параметрами (при монтаже приборов освещения, в частности);
  • При проверке текущего уровня освещенности установленным ГОСТом нормативам.

Работа люксметра основана на простейшем принципе, согласно которому в него встраивается чувствительный датчик (фотоэлемент). При попадании на этот элемент светового потока в нём генерируется мощный электронный поток, результатом которого является электрический ток.

Важно! Сила этого тока прямо пропорциональна величине светового потока, попадающего на фотоэлемент.

Именно этот параметр (количество света, приходящееся на единицу площади) и отображается на дисплее измерителя.

Величина пульсаций

Известно, что практически все осветительные приборы излучают неравномерный световой поток, характеризующийся наличием небольших пульсаций. Данный эффект незаметен для обычного глаза, что не означает отсутствия его влияния на человеческое зрение. Опасность таких пульсаций заключается в том, что они не ощущаются напрямую, а косвенно воздействуют на психику человека. Это воздействие проявляется в виде пропадания сна, ощущения слабости в организме, а также в депрессии и определённом дискомфорте.

Для понимания того, что такое коэффициент пульсаций, достаточно знать, что он характеризует изменение светового потока, приходящегося на единицу площади за определённое время.

Для его расчета применяется очень простая формула, согласно которой нужно из максимальной величины освещённости в люксах (Лк) вычесть минимальное её значение и привести эту разницу к единице времени. После этого полученный результат делится на среднее значение этого параметра, а затем умножается на 100%.

Обратите внимание! Согласно требованиям нормативных актов, для средств общего освещения на действующих промышленных объектах этот показатель не должен превышать 20%.

Для случая специального освещения, используемого в режиме проведения протяжённых по времени зрительных операций, этот показатель не должен быть более 5%. Причём в составе сигналов пульсаций обычно учитываются гармоники с частотой до 300 Гц, поскольку более высокий диапазон не воспринимается глазом человека и никак не воздействует на его психику.

Измерение коэффициента пульсаций

Для измерения величины и частоты пульсаций используются достаточно простые и надёжные в эксплуатации светочувствительные приборы, относящиеся к группе пульсометров.

Пользуясь такими измерителями, можно определять следующие характеристики:

  • Уровень светимости излучающих поверхностей (мониторов, например) и других устройств искусственного света;
  • Степень освещённости того или иного объекта в границах обследуемого помещения;
  • Незаметные для глаза световые пульсации люстр и других бытовых приборов.

Принцип действия пульсометров и люксметров основан на применении того же фотоэлемента, реагирующего на изменения интенсивности светового потока с определённой частотой.

В заключение отметим, что все рассмотренные ранее характеристики должны измеряться с учётом окружающей обстановки. При этом необходимо иметь в виду, что на величину исследуемых параметров существенное влияние оказывает отражённый свет.

Видео

Искусственные источники света: виды, особенности, сфера использования

Свет позволяет нам видеть окружающий мир, воспринимать цвета, форму и объем. В ходе эволюции человечество перестало довольствоваться естественными источниками освещения и создало собственные, искусственные. Как они работают, какими группами представлены, читайте в статье ниже.

Что такое источник света

Источник света – это любой объект, который излучает электромагнитные волны, воспринимаемые человеческим глазом. Свет не только дает возможность получать зрительную информацию, он – пусковой механизм многих процессов. В солнечных батареях свет с помощью фотоэлемента преобразуется в электрический ток. В растениях световые волны запускают химические реакции и участвуют в фотосинтезе.

Типы источников света

По происхождению различают искусственные и естественные источники света. В природе можно встретить разные объекты, способные светиться.

Космические тела: Солнце, звезды, кометы.

Атмосферные явления: молнии, северное сияние.

Представители растительного и животного мира (насекомые, морские организмы).

  • Химические элементы.
  • Искусственный свет – результат человеческой деятельности.

    По характеру все световые источники разделяют на люминесцирующие (холодные) и тепловые. В первой группе – светлячки, гниющая древесина, люминесцентные лампы. Для объектов второго типа видимый спектр излучения – лишь способность, сопутствующая выделению тепла. В числе таковых пламя, Солнце, звезды, лампы накаливания и др.

    Читайте также:  Какие бывают источники света, и какими характеристиками обладают

    Какие источники света используют в помещениях и на улице

    Современные источники искусственного освещения объединяет общая характеристика. Они преобразуют электрическую энергию в световой поток. Различаются лампы по специфике работы, сфере использования, функциональным характеристикам.

    Лампы накаливания. В спектре преобладают красное и желтое излучение. Приборы имеют небольшой ресурс, их применяют в быту и для декоративного освещения.

    Галогенные лампы. Их особенность – длительный ресурс эксплуатации, способный достигать 5000 часов. В колбу устройства вводят специальные галогеновые газы, призванные замедлять разрушение вольфрамовой нити. Среди плюсов таких ламп – яркий свет, высокое качество цветопередачи.

    Люминесцентные приборы. Их относят к газоразрядными источникам света. Электрический импульс создает ультрафиолетовое излучение, при котором наблюдается свечение люминофора. Устройства разнятся по качеству цветопередачи, устанавливаются в производственных и коммерческих помещениях. В продаже можно найти трубчатые, кольцевые и компактные спиралевидные модели.

    Газоразрядные лампы высокого давления. Применяются для наружного освещения, поскольку хорошо переносят перепады температур, имеют широкий диапазон мощности и солидный срок службы. Обеспечивают хороший уровень световой отдачи, но цветопередача оставляет желать лучшего.

    Светодиоды. Наиболее перспективная группа. Надежные, энергоэффективные, яркие, они широко используются в разных сферах.

    Большой выбор электротоваров представлен в каталоге нашего сайта. Их можно приобрести оптом и в розницу по доступной цене.

    Характеристики источников света

    Напряжение. Характеристика показывает, какое напряжение электрической сети требуется оборудованию для старта и стабильной работы, измеряется в вольтах.

    Мощность. Измеряется в ваттах, говорит о количестве энергии, которое потребляет прибор за определенное время.

    Световой поток. Отвечает за эффективность прибора освещения, измеряется в люменах.

    Световая отдача. Показывает КПД осветительного прибора, зависит от энергоэффективности. Определяется как соотношение светового потока к количеству использованной энергии.

    Цветовая температура. Характеристика указывает на оттенок светового излучения. Выделяют три основные группы: теплая (до 3000 К), нейтральная (до 5000 К), небесно-голубая (свыше 5000 К).

    Уровень освещенности. Единица измерения – люкс, показывает количество светового потока на единицу площади.

    Индекс цветопередачи. Единица учета – Ra. Максимальное значение соответствует свету солнца и составляет 100%. Допустимым считается показатель в диапазоне 80-100%. Более низкие значения искажают естественные тона объектов.

    Спектр излучения. Человеческий глаз воспринимает свет в промежутке с длиной волны от 380 до 780 нанометров. Смещение этого показателя в крайние позиции дает преобладание синего и красного спектра.

    Важно знать! Цветовая температура влияет на эмоциональное восприятие и ощущение комфорта у человека.

    Что важно знать и учитывать при выборе источника света

    Мощность. От параметра зависит энергоэффективность искусственного источника света, а также ваш счет за электричество.

    Светоотдача. Ламп с бОльшим показателем требуется меньше при прочих равных.

    Цветопередача. Способность техники корректно отображать палитру окружающего мира.

    Цвет излучения. В жилых помещениях отдают предпочтение теплому световому потоку (до 3000 К), в коммерческих и производственных – холодному (до 5000 К).

    Эксплуатационный и гарантийный ресурс.

    Основные группы искусственных источников света

    1. Газоразрядные лампы. Оптимальное сочетание эффективности и стоимости. Колба представляет собой цилиндрическую трубку, в которую закачаны пары ртути. Устройства экономные в расходе энергии. Срок службы достигает 20 000 часов. Среди преимуществ: хорошая цветопередача, отсутствие нагрева во время работы. Недостатки: снижается световой поток при понижении или повышении температуры, содержат ртуть.
    2. Лампа накаливания. Изобретенный раньше других искусственный источник света. Характеризуется светом теплой тональности, имеет погрешность в передаче сине-голубых, желтых и красных тонов. Среди преимуществ: доступность, невысокая цена, нетребовательность к оборудованию. Среди недостатков: нагреваются при работе, срок службы порядка 1000 часов, КПД не превышает 10%.
    3. Светодиодные лампы. Используют полупроводниковые кристаллы, которые при преобразовании электричества светятся. Благодаря отличным техническим характеристикам уверенно завоевывают рынок. Световая отдача – до 120 Лм/Вт, срок службы – до 100000 часов, цветопередача – в диапазоне 80-85.

    возможность создания светильников сложных геометрических форм;

    экономное потребление электроэнергии;

    отличная механическая прочность;

    длительный срок службы.

    К недостаткам можно отнести малый угол излучения и узкий спектральный состав.

    Приобрести современные электротовары вы можете в нашем магазине. Доступные цены и большой ассортимент позволяют подобрать лампы для любых светильников.

    Важно знать! Светодиодные лампы используют как индикаторы, точечную, ленточную подсветку.

    Выбираем источник света для дома

    Для домашнего использования лучше остановиться на светодиодных приборах. Разнообразие форм и размеров позволяет реализовать любые типы подсветки. Вариативность количества светодиодов обеспечивает достаточную яркость освещения, а солидный эксплуатационный ресурс поможет надолго забыть о замене лампочек.

    Выводы

    Современные источники света надежны, безопасны, потребляют минимум энергии. При выборе ламп обращайте внимание на рекомендации, указанные на световом оборудовании, учитывайте размеры помещения и степень естественного освещения. Специалисты магазина «Свет депо» всегда готовы помочь в выборе и комплектации заказа.

    Читайте также:  Дисперсия света: чем объясняется явление (примеры)

    Виды и типы освещения.

    В современной культуре деятельность человека связана со светом. Виды освещения помещений бывают разными по типу, а также назначению. Рассмотрим подробно виды, назначение, варианты использования для жилых или производственных пространств. Классифицировать освещение можно по виду, источнику и предъявляемым требованиям.

    Различают три основных вида:
    1. Естественное;
    2. Искусственное;
    3. Совмещённое (или комбинированное);

    Прежде всего, освещение делят на естественное и искусственное, а использование обоих видов называют комбинированным.

    Естественное освещение

    Природный источник света зависит напрямую от стадии суток, сезона, погодных условий, а также географического расположения конкретной местности. Важно направления здания по сторонам света, чтобы максимально использовать окружающую среду на благо человека.

    Естественное освещение является для людей наиболее комфортным, благоприятным, физиологически важным, правильным. Большинство регионов страны обеспечить норму дневного света невозможно из-за климатических условий, широты, на которой расположено здание. Эти факты являются как достоинствами, так и недостатками естественного освещения.

    Искусственное освещение

    С древних времен человек научился освещать своё жилище с помощью огня. Со временем цивилизация развивалась, а с изобретением электричества искусственное освещение стало постепенно доступным для каждого дома или производства. Для реализации правильной системы в пространстве используют несколько видов ламп освещения — накаливания, люминесцентные или светодиодные.

    Искусственный свет бывает нескольких видов, рассмотрим подробнее каждый из них.

    Общий. Равномерное освещение пространства достигается с помощью распределения потолочных светильников на равном расстоянии по всей площади. Напряжение потолочных ламп, как правило, самое мощное, из представленных, на рынке. Производственные помещения освещают лампами дневного накаливания, расположенными на потолке. Такой способ обеспечивает нормальные показатели, необходимые для безопасной работы сотрудников на предприятии. В жилых помещениях общий свет локализован, как правило, в центре потолка. В домах большой площади потолочное освещение распределяют равномерно на несколько светильников, а также современные тенденции рекомендуют распределять верхнее искусственное освещение в нескольких уровнях.

    Местное. Наиболее комфортным считается освещение, которое называют местным или локальным. Источник, устанавливают непосредственно близко к рабочей зоне, например над обеденным столом, варочной поверхностью, раковиной на кухне. Для прихожей комнаты местным может быть светильник у зеркала, над вешалкой, у входной двери. Каждая комната квартиры требует своего расположения светильников, например, для спальни будет уместно повесить по бокам кровати небольшие настенные бра, в гостиной такой зоной становится мягкий уголок или рабочий стол с компьютером. Как правило, местный свет работает в узкой зоне направленного потока.

    Комбинированное. Как для жилых помещений, так и для промышленных зданий, будет лучшим вариантом обустроить оба вида, чтобы иметь возможности пользоваться всеми способами доступного искусственного освещения. Таким образом, будут решены несколько задач: пространство будет освещено рассеянным искусственным с потолка, а для некоторых видов труда используют направленный искусственный поток, только при необходимости.

    Совет: Если вы планируете несколько видов освещения, то постарайтесь проект проводки электрических коммуникаций выполнить до начала ремонта.

    Типы естественного освещения

    Естественное освещение по своей природе является наиболее правильным как для жилых, так и для офисных помещений. Естественный — не мерцает, глаза при нём не устают, цветопередача остается без искажений, а также не расходуется электрическая энергия. Солнечный свет освещает, согревает помещение — его присутствие наполняет помещение атмосферой уюта и комфорта.

    За все время существования культуры и развития цивилизации человечество разработало несколько способов освещения комнат естественным светом.

    Условно эти приёмы можно разделить на три вида естественного освещения: боковое (а,б), верхнее (в) и комбинированное (г).

    Боковое − поступает в помещение через оконные проёмы, напрямую зависит от количества окон. В любом случае, даже при больших окнах показатели уже к середине комнаты снижаются на 50% солнечного света, а до противоположной стены оно просто не достает.

    Совет: Если ваш дом, строится по индивидуальному проекту, то вполне возможно сделать увеличенный проём окон или расположить большее количество окон с юго-восточной стороны здания.

    Верхнее − спускается с потолка, считается идеальным и его использование дает наиболее полноценное проникновение света во все уголки пространства. Для обеспечения естественного света через потолок необходимо внести в проект использование специальных стекол и конструкций, позволяющих осуществить данный проект. К тому же следует помнить, что данный способ подойдет только для верхнего этажа здания или в одноэтажном строительстве.

    Комбинированное − наиболее удачным считается совмещать доступные способы поступление света, при котором учитываются все возможные варианты в данном конкретном проекте. При использовании комбинированных способов стоит обратить внимание не только на светопроходимость стекол, но и энергосберегающие технологии, поскольку оконные проёмы, особенно в потолке расходуют тепло дома.

    Основные виды искусственного освещения

    Современные технологии позволяют вести нормальную жизнедеятельность в разное время суток, благодаря источникам искусственного освещения, которые позволяют регулировать уровень и направленность. Все виды систем различают по функционалу и расположению в пространстве. Рассмотрим подробнее каждый вариант.

    Читайте также:  Температура света: шкала измерения в Кельвинах, теплый и холодный свет

    Для промышленного производства классификация искусственного освещения делится на рабочее, аварийное (для безопасности и эвакуационное), а также охранное и дежурное.

    Рабочее − обеспечивает необходимый уровень искусственного освещения для выполнения трудовых обязанностей на производстве или дома в мастерской, на кухне, библиотеке, за письменным столом;

    Аварийное – для производственных, офисных и медицинских учреждений предусматривается аварийное включение, которое автоматически срабатывает при перерывах электроснабжения. Такой вид работает от специального генератора, который включается при необходимости.

    Некоторые стратегически или социально важные предприятия имеют дополнительный резервный источник искусственного питания. Аварийный искусственный свет, обычно разделяют на безопасный (включается при необходимости резервного питания), или эвакуационный (используется по направлению к основному или запасному выходу);

    Охранное – располагают по периметру всей, охраняемой, территории, а используется обычно, только в тёмное время суток;

    Дежурное − применяют для нерабочего времени, а его интенсивность не нормирована, зависит от конкретных задач (например, для лестничных клеток или коридоров);

    В истории искусственное освещение, принято делить на: общее, акцентное, локальное и декоративное.

    Общее – обычно, понимается как наличие потолочных светильников или люстры;

    Акцентное − используют, чтобы выделить конкретный участок помещения, например, мягкий уголок для гостиной или пространство рядом с вешалкой прихожей; в торговых залах акцентный искусственный свет помогает увеличить продажи товара;

    Локальным − называют местный свет, используют для улучшения видимости на рабочем месте, например кухни или компьютерного стола;

    Декоративное − применяют как украшение пространства дома, витрин магазинов, на период праздника или если дизайнерская идея предусматривает такой декораторский приём с использованием ламп разного цвета и формы.

    Нормы освещенности или сколько требуется человеку света

    Довольно часто человек ощущает психологически нехватку солнечного света, особенно в регионах, где недостаток солнца существенный из-за природных условий. Искусственное освещение призвано восполнить этот пробел до нормы. Понятие нормы в данном случае размыто, но научно доказано, что примерно 9-10 часов в сутках человек обязан находиться при свете, даже если искусственном.

    Расчеты нормы естественного освещения измеряется в единицах «люкс», например в солнечную погоду измерения равны 100000Лк, а в помещении, даже около окна будет немногим больше 100Лк, что сразу говорит о недостаточности для растений и человека.

    Виды освещения, его нормирование зависит от типа помещений. Методика расчета, его санитарные нормы колеблются в пределах 150-200Лк для комнат общего пользования, таких как кухня, гостиная, ванная комната.

    Для коридоров, прихожих, спален или балкона норма будет ниже 100Лк. А вот рабочие зоны на кухне, за письменным столом, для чтения следует дополнительно оборудовать лампами искусственного света.

    Считается, что нежилые помещения, такие как офис, спортивный зал и производственные цеха поддерживают искусственное освещение на уровне от 200 до 300Лк, чтобы стимулировать людей к активным действиям.

    Измерение освещенности

    В самом общем понимании, под освещением понимают световой поток относительно конкретной площади. Стандартные требования к естественному или искусственному освещению различны, измеряются в люксах относительно к квадратному метру, поверхности. Люмен – это единица светового потока (международное значение). Гигиенические требования к естественному и искусственному освещению различны.

    Строгие измерения производят на производствах, поскольку в жилых помещениях главное условие − это безопасность, комфорт для семьи. Источником естественного света является солнце и отраженный свет луны, а искусственного — разнообразные электрические конструкции. Дополнительное — дают экраны телевизоров, мониторы компьютеров, дисплеи смартфонов и другие приборы бытового назначения.

    Прибор для измерения потока света называется люксметр, который выпускается компактного размера, имеет простой базовый интерфейс. Выпускаются аналоговые или цифровые устройства, а используют их профессиональные электрики, дизайнеры, специализирующиеся на монтировке светового оборудования.

    Как правило, измерения искусственного или естественного света выполняют одинаково, но величина нормы отличается. Важно следить, чтобы на прибор не падала тень, способная исказить полученные данные. Результаты измерений сверяют с нормативными значениями и выносят заключение соответствия стандартам.

    Показатели естественного освещения отвечают нормативным коэффициентам освещенности, измеряются в точках наиболее удалённых от окон помещения и под открытым небосводом на таком же горизонтальном уровне, выражается в процентном соотношении.

    Искусственный свет для помещения считается важным критерием, влияющим на производственные показатели, здоровье сотрудников, комфортные условия труда и отдыха.

    Источники света: виды, основные характеристики и области применения

    Свет (с латинского языка lucis) или видимый свет представляет собой часть спектра электромагнитного излучения, которое воспринимается человеческим глазом. Элементарной единицей света является фотон. Элементарные частицы обладают определенной длинной волны, зависящей от источника света, который их породил. Фотон подчиняется законам квантовой механики и в разных физических условиях может проявлять себя либо как частица, либо как волна.

    Читайте также:  Скорость света в вакууме: приблизительное значение и где она используется

    Историческая эволюция приборов для освещения

    Первые источники видимого электромагнитного излучения, которые использовало человечество для своих нужд, были основаны на сжигании горючего топлива растительного (дерево) или животного происхождения (сало и жир).

    Древние греки и римляне впервые стали использовать глиняные и бронзовые сосуды, в которые помещали горючие вещества. Эти сосуды стали прародителями современных ламп.

    В конце XVIII века швейцарский химик Аргант изобрел лампу с фитилем, в которой в качестве топлива использовался керосин. В конце XIX века Эдисон запатентовал электрическую лампу накаливания. После этого изобретения и благодаря быстрой динамике развития индустрии, начинает появляться множество других электрических источников излучения.

    Физика источников света

    Спектр излучения, который видит глаз человека, лежит в приделах длин волн фотонов от 400 нм до 700 нм. Источником света является физический процесс, который происходит в атоме вещества. Атом в результате какого-либо действия может получить энергию извне, часть этой энергии он передает своей электронной подсистеме.

    Энергетические уровни электрона в атоме являются дискретными, то есть каждому из этих уровней соответствует конкретная величина. Благодаря полученной извне энергии некоторые электроны атома могут перейти на энергетические уровни более высокого порядка, в этом случае можно говорить о возбужденном электронном состоянии. В этом состоянии электроны оказываются неустойчивыми и снова переходят на уровни с меньшей энергией. Этот процесс сопровождается излучением фотонов, которое и является светом, который мы воспринимаем.

    Термическое излучение

    Процесс термического излучения представляет собой физический процесс, при котором электронная подсистема возбуждается за счет передачи ей кинетической энергии от ядер атомов. Если какой-либо объект, например металлическую пластину, подвергнуть нагреву до высоких температур, то он начнет светиться. Сначала видимый свет будет иметь красный цвет, поскольку эта часть видимого спектра является наименее энергетической. При увеличении температуры металла он станет излучать бело-желтый свет.

    Отметим, что при нагреве металла он сначала начинает испускать инфракрасные лучи, которые человек не способен видеть, но ощущает их в виде тепла.

    Люминесцентное излучение

    Этот тип излучения возникает без предварительного нагрева тела и состоит из двух последовательных физических процессов:

    1. Поглощение электронной подсистемой энергии и переход этой подсистемы в возбужденное энергетическое состояние.
    2. Излучение в световом диапазоне, связанное с возвращением электронной подсистемы в основное энергетическое состояние.

    Если оба этапа происходят во временном интервале в несколько секунд, то процесс называется флуоресценцией, например, излучение экрана телевизора после его выключения является флуоресцентным. Если же оба этапа процесса излучения происходят в течение несколько часов и дольше, то такое излучение называется фосфоресценцией, например, светящиеся часы в темной комнате.

    Классификация световых источников

    Все источники видимого для человеческого глаза электромагнитного излучения в зависимости от его происхождения можно разделить на две большие группы:

    1. Естественные источники. Они излучают электромагнитные волны благодаря естественным физическим и химическим процессам, например естественными источниками света являются звезды, светлячки и другие. Они могут быть объектами как живой, так и неживой природы.
    2. Искусственные источники света. Они обязаны своим происхождением человеку, так как являются его изобретением.

    Искусственные приборы видимого электромагнитного излучения

    В свою очередь, искусственные источники бывают следующих типов:

    • Лампы накаливания. Они излучают свет благодаря разогреву металлической нити накаливания до температуры нескольких тысяч градусов. Сама нить накаливания находится в герметичном стеклянном сосуде, который заполнен инертным газом, предотвращающим процесс окисления нити.
    • Галогеновые лампы. Представляют собой новую эволюционную ступень ламп накаливания, в которых к инертному газу, в котором находится металлическая нить накаливания, добавляется галогеновый газ, например, йод или бром. Этот газ вступает в химическое равновесие с металлом нити, которым является вольфрам, и позволяет продлить срок службы лампы. Вместо стеклянного корпуса в галогеновых лампах используют кварц, который выдерживает более высокие температуры, чем стекло.
    • Газоразрядные лампы. Этот вид источников света создает видимое электромагнитное излучение за счет электрических разрядов, которые возникают в смеси газов и паров металла.
    • Флуоресцентные лампы. Эти электрические источники света создают излучение за счет флуоресцентного покрытия внутренней стороны корпуса лампы, которое возбуждается за счет ультрафиолетового излучения электрического разряда.
    • Источники LED (от англ. Light Emitting Diode). Этот вид источников света представляет собой диодные источники электромагнитного излучения. Они отличаются простотой устройства и долгим сроком действия. Также их преимуществами перед другими электрическими источниками света является низкая потребляемая мощность и практически полное отсутствие теплового излучения.

    Прямое и непрямое излучение

    Прямыми источниками света являются приборы, природные тела и организмы, которые могут самостоятельно испускать электромагнитные волны в видимом спектре. К прямым источникам относятся звезды, температура которых достигает десятков и сотен тысяч градусов, огонь, лампа накаливания, а также современные приборы, например, плазменный телевизор или жидкокристаллический монитор компьютера, который производит излучение, индуцированное микро электрическим разрядом.

    Читайте также:  Освещенность в люксах: таблица для разных видов помещений, перевод в люмены

    Другим примером прямых естественных источников света являются животные, которые обладают биолюминесценцией. Излучение в этом случае возникает как результат химических процессов, происходящих в организме существ. К ним относятся светлячки и некоторые жители морских глубин.

    Непрямые источники света представляют собой тела, которые не излучают самостоятельно свет, но способны его отражать. При этом отражающая способность каждого тела зависит от его химического состава и физического состояния. Непрямые источники святятся только благодаря тому, что находятся под влиянием электромагнитного излучения прямых источников. Если непрямой источник не аккумулирует световую энергию, то при прекращении воздействия света на него он перестает быть видимым.

    Примеры непрямого излучения

    Традиционным примером источников света данного типа является спутник Земли – Луна. Это небесное тело отражается солнечные лучи, которые падают на нее. Благодаря процессу отражения мы можем видеть, как саму Луну, так и окружающие нас предметы ночью в лунном свете. По той же причине видны в телескоп планеты солнечной системы, а также наша планета – Земля (если смотреть на нее из космоса).

    Еще одним примером объекта непрямого излучения, который отражает лучи от источника света, является сам человек. В общем, любой предмет является источником непрямого излучения за исключением черной дыры. Гравитационное поле черных дыр настолько сильно, что даже свет не может выбраться из него.

    Основные характеристики приборов

    Основными характеристиками источников света являются следующие:

    • Световой поток. Физическая величина, которая характеризует количество света, испускаемого источником за одну секунду во всех направлениях. Единицей измерения светового потока является люмен.
    • Интенсивность излучения. В некоторых случаях возникает необходимость в знании распределения светового потока вокруг его источника. Именно это распределение и описывает данная характеристика, которая измеряется в канделах.
    • Освещенность. Измеряется в люксах и представляет собой отношение светового потока к освещаемой им площади. Эта характеристика важна для комфортного выполнения определенных видов работ. Например, по международным нормам освещенность на кухне должна быть около 200 люкс, а для учебы уже необходимы 500 люкс.
    • Эффективность излучения. Является важной характеристикой любой электрической лампы, поскольку она описывает отношение светового потока, создаваемого данным прибором, к потребляемой им мощности. Чем больше это отношение, тем более экономичной считается лампа.
    • Индекс цветопередачи. Указывает на то, насколько точно лампа воспроизводит цвета. Для ламп хорошего качества этот индекс лежит в области 100.
    • Цветовая температура. Представляет собой меру “белизны” света. Так, свет с преобладающими красно-желтыми цветами считается теплым и имеет цветовую температуру меньше 3000 К, холодный свет имеет синие цвета и характеризуется цветовой температурой выше 6000 К.

    Применение искусственных источников видимого излучения

    Каждый искусственный источник электромагнитного излучения определенного типа используется человеком в той или иной сфере деятельности. Области применения источников света следующие:

    • Лампы накаливания продолжают оставаться основными источниками освещения помещений благодаря их низкой цене и хорошему индексу цветопередачи. Однако эти лампы постепенно вытесняются галогеновыми.
    • Галогеновые лампы задумывались как электроприборы, которые должны были повысить эффективность ламп накаливания, заменив их. В настоящее время они нашли свое применение в автомобилях.
    • Флуоресцентные источники света применяются главным образом для освещения офисов и других служебных помещений благодаря своему разнообразию форм и излучению рассеянного и равномерного света. Эффективность излучения такого типа ламп повышается с увеличением их длины и диаметра.

    Важность естественного света для здоровья человека

    Для всех организмов, которые обитают на планете Земля, вращение нашей планеты и периодичность дня и ночи являются важными процессами для нормальной жизнедеятельности и протекания биологического цикла. Более того, чтобы быть здоровыми, большинство живых существ нуждаются в прямом солнечном излучении.

    Если говорить о человеке, то недостаток солнечного света приводит к развитию депрессии, а также к недостатку витамина D, поскольку полученный человеком загар позволяет организму усваивать этот витамин с большей легкостью.

    Результаты одного исследования продемонстрировали, что достаточное нахождение человека под прямыми солнечными лучами позволяет снизить и облегчить некоторые симптомы определенных заболеваний. В частности, связанные с депрессией проблемы полностью или частично исчезали у 20% пациентов. Естественно, что один лишь солнечный свет не является лекарством против депрессии, однако он является неотъемлемой частью комплексного лечения.

    Источники света и какие они бывают

    Что такое источник света

    При разговоре об источнике света, мы подразумеваем объект, излучающий электромагнитное излучение в видимой части спектра. Элементарной частицей света является фотон. Именно отсюда и идет двойственная природа света – корпускулярно-волновой дуализм. Фотон может вести себя подобно частице, а может и подобно излучению. Это зависит от конкретных физических условий. Видимый диапазон находится в пределах от 360 нм до 830 нм. Световое излучение возникает из-за различных физических процессов, происходящих в атомах. Если длина волны находится в диапазоне – мы видим свет. От длины волны зависит цвет.

    Читайте также:  Закон отражения света: кто открыл, формула и математическая запись

    Если атом получает энергию, то он переходит на более высокий энергетический уровень. Это возбужденное состояние. Он неустойчиво. Электроны стремятся вернуться на более низкие энергетические уровни. В результате этого и рождается фотон. А это и есть свет.

    Если все атомы испускают фотоны одновременно, то это уже лазерное излучение. Оно когерентно. Луч лазера не обязательно должен быть видимым. Причем оно существует и в природе. В 1981 году лазерное излучение было обнаружено в атмосфере Марса и Венера. Длина волны составила 10 мкм. На такой длине волны работают лазеры с углекислым газом в качестве рабочего тела.

    Какие бывают источники света

    Все источники света делятся на естественные (природные) и искусственные (созданные руками человека). К природным источникам можно отнести Солнце, светящийся планктон. К искусственным – различные виды ламп, осветительные диоды и т.д.

    Основные параметры и единицы измерения источников света

    Световое излучение характеризуется многими параметрами:

    • Яркость (L). Измеряется в кд/м 2 – кандела на квадратный метр. Это основной фактор светоощущения.
    • Освещенность (E). Измеряется в лк – люкс. 1лк равнозначен потоку излучения в 1 люмен, равномерно распределенному по площади 1м 2 .
    • Световой поток (Ф). Измеряется в лм – люмен. Характеризует мощность излучения, оценивается по световому ощущению глазом человека. В системе единиц СИ обозначается именно буквой Ф и рассчитывается по формуле:
    • Сила света (I). Измеряется в кд – кандела. Характеризует интенсивность светового потока. Рассчитывается по формуле:

    для изотропного источника:

    для не изотропного источника:

    • Световая отдача. Измеряется в лм/Вт – люмен на Ватт. Эта величина может характеризовать экономичность искусственного источника света, грубо говоря, сколько электрической мощности преобразуется в свет.

    Для искусственных источников света важна цветопередача. Цвета у предметов будут различаться лучше, если он освещается сплошным равномерным спектром. В идеале чем ближе излучение ламп к солнечному свету, тем она лучше и дороже. При индексе цветопередачи свыше 90 предметы будут казаться необычайно насыщенными.

    При малом индексе будет затруднительно определить цвет предмета, однако контуры будут видны. От яркости это практически не зависит.

    Виды и классификации источников света

    Все искусственные электрические световые излучатели можно разделить по физическим принципам работы:

    Тепловые источники света. Это различные классические лампы накаливания. Принцип действия основан на разогреве рабочего тела (обычно – проволочная нить, изготовленная из вольфрама) до температур, при которых появляется и ИК-излучение, и видимый свет. Они обладают достаточно хорошей цветопередачей, но крайне низким КПД. Не более трех процентов. Энергия расходуется на разогрев и поддержание рабочей температуры вольфрамовой проволоки. Срок службы редко превышает две тысячи часов. На работоспособность внешняя среда не оказывает существенного влияния. Сейчас уже признаны морально устаревшими, но до сих пор производятся. Цена низка. Сюда ж можно отнести и галогеновые лампы, и угольные дуги, и инфракрасные излучатели. Им не требуется дополнительных устройств для запуска.

    Подробнее о лампе накаливания-тут

    Люминесцентные. Сюда можно отнести все газоразрядные лампы. Это и лампы с тлеющим разрядом (в результате разряда в парах ртути возникает свечение люминофорного покрытия), ртутные дуговые осветители, лампы с дуговым разрядом (низкого и высокого давления). Этому типу ламп требуется специальная схема для запуска. Например, у лампы дневного света напряжение горения ниже напряжения зажигания. Т.е. недостаточно просто подать напряжение. Этот тип освещения имеет уже более чем полувековую историю. До сих пор имеется востребованность. Примечательно, что многим осветителям данного типа можно придать практически любую форму колбы. Дизайнерам есть поле для творчества. Энергопотребление существенно ниже, чем у лам накаливания. Срок службы продолжителен.

    Подробнее о люминесцентных лампы вы можете прочесть- тут

    Смешанного излучения. В основу положена дуга высокой интенсивности. Это дорогие специализированные излучатели, сочетающие одновременно и тепловой физический принцип, и мощную электрическую дугу. В основном они применяются в прожекторных установках (например, авиационных и корабельных). В производстве весьма сложны. В свободной продаже отсутствуют. Требуется сложная схема на мощных элементах, в ее задачу входит розжиг и поддержание разряда. Среда эксплуатации накладывает свои сложности на инженерные решения. Энергопотребление высокое.

    Светодиодные. Сюда можно отнести все источники света, построенные на светодиодах. Принцип действия заключается в появлении светового потока в точке соприкосновения двух разных материалов. Через них пропускается постоянный ток. Причем оба материала – полупроводники. Они пропускают ток в одну сторону. Обратный ток тоже есть, но он ничтожно мал, что им можно пренебречь. Экспериментальным путем были получены материалы, способные испускать фотоны при смене электроном энергетического уровня. Первые светодиоды имели малую яркость и ограниченный набор цветов. Поэтому использовались только в основном как индикаторы. Сейчас синтезированы материалы, которые позволяют дать большую яркость, охватить почти весь спектр. Но тем не менее в определенных участках спектра может наблюдаться завал, либо преобладание свечения. Современные светодиоды успешно применяются в качестве осветительных приборов, характеризуются наибольшей энергоэффективностью (потребляемая мощность очень низка в сравнении с другими источниками света) и длительным сроком службы. Их относят к холодным источникам света. В большинстве случаев они все низковольтные, не более 12 В нужно для диода.

    Читайте также:  История развития электрического освещения

    К сожалению, большинство не совсем честных производителей преднамеренно снижает срок службы таких осветителей, за счет повышения номинального тока. Работа на предельном токе весьма негативно сказывается на сроке службы осветительного диода.

    В составе ламп всегда находится схема – блок питания (или драйвер). Его задача строго поддерживать параметры питания – напряжение и силу тока. Применительно к автомобилестроению, светодиоды показывают хорошие результаты, но просто менять галогеновую лампу на светодиод не стоит, без драйвера срок службы будет минимален в виду нестабильности питания в бортовой сети автомобиля.

    Более подробная информация о led лампах-тут

    Лазеры. Оптический квантовый генератор. Лазер расшифровывается light amplification by stimulated emission of radiation. В переводе с английского – усиление света с помощью вынужденного излучения. Смысл процесса состоит в том, что атом рабочего тела в возбужденном состоянии может излучит фотон под действием другого фотона. Поглощения в этом случае не произойдет. При этом фотоны когерентны. Фотон излученный – это точная копия фотона, который вынудил его появление. Это и есть явление усиления света. Идентичность фотонов обуславливает и монохроматичность излучения. Лазер не используется в качестве осветителя. Он активно используется для считывания компакт-диска до лазерной резки металлов. Применяется он и в медицине, в качестве лучевого скальпеля. А ведь это тоже свет! В качестве рабочего тела может применятся углекислый газ, моно-галогениды, и так далее.

    Вполне возможно, что со временем появятся источники света, основанные и на других физических принципах.

    7. Источники света и их характеристики с точки зрения способности активации светящейся краски.

    Время на чтение: 9 мин

    • Что такое источник света
    • Виды и классификации источников света Естественные источники света
  • Искусственные источники света
  • Основные характеристики источников света

    Разобраться в особенностях источников света несложно, так как по сути есть всего два варианта. Причем один из них хорошо знаком всем, а второй не сложно классифицировать по видам и разобрать основные характеристики.


    Биолюминесценция – яркий пример природного источника света.

    Общие понятия

    Свет — это результат физического процесса, происходящего в атомах вещества. Атомы, получая энергию извне (нагрев, облучение), часть ее передают электронам. Электроны сначала возбуждаются, а затем начинают терять энергию, переходя на нижние энергетические уровни. Каждый переход происходит с излучением фотонов — частиц света, которые воспринимает наш глаз. Фотоны могут проявлять себя либо как волна, либо как частица.

    Одной из главных характеристик электромагнитного излучения является длина волны. К видимому свету относятся излучения с длиной волны от 8*10-7 до 4*10-7 м, то есть от красного до фиолетового света.

    Свет распространяется в вакууме со скоростью 300 000 км/с или 3*108 см/с. Это самая большая скорость в природе для любых частиц и взаимодействий.

    Первые источники видимого света, которые человек изобрел для собственных нужд, использовали разные виды горючего топлива: дерево, жир, сало. В конце XIII швейцарец Аргант изобрел лампу с фитилем, в которую в качестве топлива заливался керосин. Американец Томас Эдисон изобрел лампочку накаливания в конце XIX века. И если лампа с фитилем давно превратилась в настоящий антиквариат, то лампочка накаливания до сих пор верой и правдой служит человеку.

    Металлогалогенные лампы

    Это ртутные лампы высокого давления, в которых используются добавки из йодидов металлов, в том числе редкоземельных, а также сложные соединения цезия и галогенида олова. Все эти добавки значительно улучшают световую отдачу и характеристики цветопередачи ламп при ртутном разряде. Все металлогалогенные лампы дают белый свет с различной цветовой температурой. Их особенность состоит в хорошем уровне цветопередачи. Любые предметы и растения под ними смотрятся абсолютно естественно. По словам специалистов, металлогалогенные лампы широко используются в освещении объектов коммерческой недвижимости, а также выставок, служебных помещений, гостиниц и ресторанов, для подсветки рекламных щитов и витрин, освещения спортивных сооружений и стадионов, для архитектурной подсветки зданий и сооружений. * Исследования проведены автором.

    Читайте также:  Комбинированное освещение: описание, разновидности и методы проектирования

    Достоинства металлогалогенных ламп:

    • высокая световая отдача (60 — 110 лм/Вт);
    • большой срок службы (до 10000 часов);
    • компактные размеры;

    Недостатки металлогалогенных ламп:

    • не подходят для плавной регулировки;
    • долгое зажигание и перезажигание.

    Естественные источники света

    К естественным относятся источники света, дарованные нам природой:

    • Солнце;
    • Луна. Правда, сама она не излучает, а только отражает солнечный свет, но это не мешает считать ее прекрасным, естественным источником света в ночное время. Кстати, из космоса наша Земля смотрится также, отражая солнечный свет;
    • Звезды на ночном небосклоне;
    • Метеориты, кометы, болиды;
    • Полярное сияние;
    • Разряды атмосферного электричества (гроза, молния);
    • Объекты животного (глубоководные медузы, моллюски, планктон, лесные светлячки) и растительного миров (некоторые грибы), способные излучать свет.

    Рис. 1. Примеры естественных источников света.

    Термическое излучение

    Процесс термического излучения представляет собой физический процесс, при котором электронная подсистема возбуждается за счет передачи ей кинетической энергии от ядер атомов. Если какой-либо объект, например металлическую пластину, подвергнуть нагреву до высоких температур, то он начнет светиться. Сначала видимый свет будет иметь красный цвет, поскольку эта часть видимого спектра является наименее энергетической. При увеличении температуры металла он станет излучать бело-желтый свет.

    Отметим, что при нагреве металла он сначала начинает испускать инфракрасные лучи, которые человек не способен видеть, но ощущает их в виде тепла.

    Искусственные источники света

    Этот вид источников является результатом интеллектуальной деятельности многих поколений учений и изобретателей:

    • Лампы накаливания. Они излучают свет вследствие разогрева нити накаливания из тугоплавких металлов (например, вольфрам) до температуры в несколько тысяч градусов. Нить накаливания помещена в стеклянную колбу, из которой предварительно откачивают воздух и наполняют инертным газом (гелий, неон), предотвращающим перегорание нити;
    • Галогеновые лампы. Это усовершенствованный вариант ламп накаливания. В них вместе с инертным газом добавляют галогеновый газ (бром или йод). Этот прием позволяет продлить срок эксплуатации лампы. Еще вместо обычного стекла для корпуса используют толстое кварцевое, которое выдерживает более высокие температуры, чем обычное стекло;
    • Газоразрядные лампы. Этот вид источников создает видимое излучение за счет электрического разряда в смеси газов с добавлением паров некоторых металлов. Эти лампы чаще всего используются для уличного освещения и освещения производственных помещений. Неоновую световую рекламу изготавливают по этой технологии;
    • Люминесцентные лампы. Внутренняя поверхность таких ламп покрыта специальным химическим составом, который называется люминофором. Сначала происходит электрический разряд в газе, как в обычных газоразрядных лампах. В разряде есть высокоэнергетичные фотоны ультрафиолетового диапазона, невидимые глазу. Эти фотоны возбуждают атомы и молекулы люминофора, которые излучают видимый на выходе свет. Эти лампы массово используются для освещения офисов, магазинов, производственных помещений.
    • Светодиоды или LED-источники. Это самый современный, массовый полупроводниковый источник света. Излучение возникает в результате протекания электрического тока через p–n переход полупроводникового диода. Выпускаются лампочки дающие основные цвета: белый (дневной), зеленый, красный, синий, голубой. Использование этих ламп дает существенную экономию электроэнергии при эксплуатации осветительных приборов. Светодиоды имеют огромный срок службы (свыше 50000 часов) по сравнению с прочими источниками;
    • Лазеры. Этот источник света для видимого диапазона в последние годы становится массовым в связи с использованием малогабаритных полупроводниковых лазеров, которые позволили создать полезные, безопасные в обращении устройства.

    Рис. 2. Примеры искусственных источников света.

    Примером использования современного источника света может служить лазерный нивелир, который позволяет быстро производить измерение расстояний, углов, выставлять уровни (горизонтальные, вертикальные).

    Рис. 3. Лазерный нивелир.

    Газоразрядные лампы высокого давления

    Особенностями газоразрядных ламп, по словам специалистов, является их высокая светоотдача и длительный срок службы в широком диапазоне температур окружающей среды. В нашем климатическом поясе для архитектурного (наружного) освещения предпочтительней использовать именно газоразрядные лампы, поскольку они отлично работают при минусовой температуре. Применение газоразрядных ламп рекомендуется только с защитным стеклом, качественными комплектующими и квалифицированной сборкой схемы, иначе они небезопасны для домашнего использования. Так, например, взрыв лампы или короткое замыкание в цепи может привести к пожару. Также следует отметить, что газоразрядные лампы светят в полную силу не сразу, а по истечении 2 — 7 минут.

    В группу газоразрядных ламп входят металлогалогенные, натриевые и ртутные лампы.

  • Рейтинг
    ( Пока оценок нет )
    Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    Добавить комментарий

    ;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: